国道水泥混凝土路面维修养护技术应用

李国良

（赣州市公路发展中心南康分中心，江西 南康 341400）

0 引言

国道水泥混凝土路面维修作为一项系统性的工作，在具体路面养护阶段要明确混凝土路面维修养护的标准，采取合理的养护技术，改善各种病害问题，延长公路路面的使用年限。

1 项目概况

江西某国道工程，已投入运营超过20年的时间。该项目建设施工中，沿线部位有膨胀土地质条件，受到雨雪、超载等因素的持续性作用，路基下部严重变形。在车辆持续性碾压作用之下，水泥混凝土路面出现了裂缝、错台、沉陷等问题，对道路通行的安全性、稳定性造成非常严重的负面影响。经过道路工程建设管理部门的分析，确定采用换填新料、板底灌浆等养护措施，但是效果并不明显，路面的损坏问题依然存在。

为了保持国道通行效果，提高路面的水平，经过相关部门探讨分析，综合多方面意见，总结以往经验教训，决定采用先进的维修养护技术，提高结构的性能，达到道路交通通行需要。

2 水泥混凝土路面相关概念

2.1 水泥混凝土路面受损原因

水泥混凝土路面是目前我国国道建设施工的主要形式，但是在投入运营后，容易出现磨损、断裂等问题，大体来说，路面受损原因有如下几点：

其一，施工工艺不够先进。虽然国道水泥混凝土路面的建设历史较长，投入使用时间也比较长，但是工艺复杂性较高，也没有及时更新和改进，尤其是很多单位的经验不足，技术水平较差，无法适应当前公路建设领域发展的需要，对于现代国道交通设施建设造成不利的影响。而国道工程项目多数都建设在自然环境比较恶劣的区域，长期受到车辆荷载、自然侵蚀的作用，对于道路通行稳定性、安全性产生负面的影响。

其二，由国道水泥混凝土路面自身特点所引发。有很多水泥混凝土的国道出现了病害问题，因无法及时修复处理而引发严重的连锁性反应。

其三，路面长期运营后，会发生结构损坏问题，应消除隐患问题。如果不及时处理，会持续性地影响国道使用效果，最终造成无法通行的情况。而引起路面受损的主要原因就是在项目开展的阶段中，对于技术工艺应用不够规范引起的，例如，在施工之后没有做好温度的控制，在温差过大的条件之下就会出现裂缝问题。

2.2 水泥混凝土路面维修养护现状

水泥混凝土路面的优势非常的明显，如平整度好、稳定性强、耐久性好等，工程成本较低且维护管理方便，所以被广泛应用到国道工程建设中。但是在具体的应用中，因为设计、施工、运维管理等阶段存在着影响因素，使得国道水泥混凝土路面容易发生严重的损坏问题，对道路使用寿命产生极为不利的影响。为了消除这些不利影响因素，应加强国道水泥混凝土路面的养护与管理，制定科学合理的养护实施计划，随时监控和管理，收集道路路面运行数据和信息，有针对性地了解损坏的问题和特点，并根据损坏问题选择合适的应对措施。我国近年来的国道水泥混凝土路面养护资金投入不断加大，但是受到不同地区的经济发展限制，资金投入方面有很大的差异，尤其是西部欠发达地区，经济、技术、维护管理方式比较落后，规划设计方案缺乏科学性与合理性，造成道路无法达到使用效果。如果长期如此，在国道长期运营时就会出现很多问题，并且短期内无法恢复运输能力，会对社会发展以及人们的生命健康产生负面的影响[1]。

2.3 水泥混凝土路面维修养护技术

第一，破碎板处理。将国道水泥混凝土路面原结构发生的损坏、断板结构清理掉，然后再次进行浇筑施工，修复为整体结构形式。

第二，裂缝修补。国道的通行车辆非常多，交通通行任务比较繁重，尤其是很多大型载货车辆，超载的问题屡见不鲜。由于车辆持续碾压，以及环境侵蚀的影响，水泥混凝土路面结构发生裂缝的概率会大幅提升。只要出现裂缝，无论形状大小、深度高低，都必须进行修复处理，从而恢复表面质量，提高国道的通行质量。目前我国的国道水泥混凝土路面裂缝修复中，主要采取裂缝填充处理。常见的修复方法有全深度补块法、直接灌浆法、灌注黏结剂法等方式，考虑到现场的具体情况，选择最佳的修补方式，恢复路面结构的性能。在具体的维修处理环节，黏结剂的选择非常重要，应根据现场破损的具体情况确定。在水泥混凝土路面的裂缝处理前，需要及时清洁处理，如果清洁性不合格，会给灌浆施工的质量带来非常严重的影响。对于问题较为严重且处理难度高的区域，需要调整处理方式，将原裂缝宽度处理，并及时清洁。此外，在现场施工中，冲击钻是主要施工设备，合理应用该设备，可以提升处理效率[2]。

第三，路面板起拱问题处理。国道水泥混凝土路面方式面板起拱的问题，损坏较为严重，通常要采取如下处理措施：首先，如果面板起拱的位置并未存在裂缝的问题，需要将部分面板结构裁剪掉，具体裁剪尺寸应根据高度尺寸计算确定，如果拱起的结构已经全面裁剪，则可以达到平整性的要求。其次，面板起拱问题严重时，有局部或者全部结构的裂缝问题发生，此时要采用修补法修补处理，恢复路面结构的性能。

第四，路面错台处理。如果国道水泥混凝土路面在使用中存在错台的情况，管理单位必须立即组织相关人员开展修补处理。错台维修技术应用效果良好，时间短、效果好，能快速恢复路面的性能，达到路面结构稳定的标准。在实际操作中，应用填补法或者磨平法都可以满足要求，具体结合现场情况，选择最佳的处理方法，促进处理效果的提升。在错台处理阶段，高度差在10mm 以内时，应用人工磨平的方式，其操作简单、效率高。如果错台高度差超过10mm，需要在较低的一侧注入足量的混凝土以修补高差，恢复结构整体性与平整度，满足交通通行标准。在进行国道水泥混凝土路面的错台问题处理中，应及时查找现场存在问题的原因，以便采取合理的应对措施。

第五，路面面板脱空。国道上有很多大型重载卡车通行，所以面临着巨大的通行压力，长期荷载作用造成面板结构出现脱空的问题，一般都会采取灌浆法手工处理。灌浆工作开始前，根据现场情况选择最佳的灌浆施工材料，设置合理的灌浆施工压力参数，确保浆液能够顺利流入脱空的位置上，还要预防压力过大而造成面板损坏的问题[3]。在灌注施工中，执行合计方案和技术标准，对提高灌浆施工质量有积极的意义。

3 加铺沥青层改造技术的应用

3.1 确定改造路段破损情况

首先要对国道水泥混凝土路面的损坏问题进行全面调查和分析，做好碎板与脱空信息的记录工作。目前主要采取如下破损确定方法：

其一，观察法。由技术人员利用经验观察分析，了解错台、裂缝等问题，做好现场记录工作。

其二，设备检测法。应用弯沉仪等先进设备，快速确定脱空板位置，以便于采取合理的病害处理方法[4]。

3.2 施工前的破损处理

其一，处理裂缝。首先将国道面板结构裂缝杂物清除掉，再应用水泥浆或者沥青材料开始灌缝施工。

其二，换板处理。如果国道水泥混凝土路面存在着严重碎板的问题，应用换板方式。具体按照如下要求进行：对于基层结构松散的问题，使用15 号素混凝土填充处理，下沉区域内选择同型号的混凝土调平处理，并把裂缝内全面清理干净，再开始进行灌注施工。

其三，板底压浆施工。如果国道水泥混凝土路面出现了板底脱空等严重的问题，最佳的处理措施是板底压浆。灌注施工开始前，制定处理方案，准备合格的施工材料，禁止在修补阶段出现拱起、翘曲等问题。在处理完成后，再应用弯沉仪检测相应数据，验证是否存在问题，确保处理效果达标[5，6]。

3.3 加铺沥青层的施工

将修补工作结束后的国道水泥混凝土路面表面清理干净，在表面铺洒一层黏层油，然后加铺烧毛土工布，做好纵缝的覆盖处理，确保排水效果合格。

3.4 效果分析

在加铺层施工阶段中，如果按照整体摊铺的方式进行，修复的工期比较短、修复的效果也比较好。但是受到重型车辆的荷载以及环境因素影响就会引起反复冲击作用，在受到外界因素的影响下，不超过半年时间加铺层又出现很多反射裂缝问题。同时，反射裂缝会导致混凝土路面出现位移变形等破损情况，存在的位移变形破损问题又会加剧裂缝的应力，导致裂缝应力直接反射到新铺陈路面引起新沥青路面病害问题。

4 路面养护试验介绍

4.1 反射裂缝的原理

以柔性理论分析可以得出，在国道水泥混凝土路面的各个结构层上，弹性模量从高到低逐一递减，这是实现各个结构层受力达到均匀性的重要原因，同时也是规避反射裂缝的因素。在水泥混凝土路面发生损坏的问题后，一般影响范围都会达到3～40mm，应尽量避免反射裂缝的问题，还要确保路基强度性能合格。

4.2 试验路段路面结构

此次选择某国道项目中1.4km 左右的路段进行研究。该项目投入运营10年左右，路面结构损坏较为严重，其中有700m 存在大面积裂缝问题。

4.3 试验路段工艺

主要工艺流程：先进行试验路段的表面清洁处理，然后确定具体的养护施工方案，再进入现场开展养护施工。

养护效果分析：在开展试验路段的养护施工前，需要做好如下两项工作：

第一，将路面清理干净，确保路面表层不会有任何杂质或者松散材料影响工程的施工，为下一步的施工提供基础。

第二，养护路面交通通行。在养护时要尽量避免给道路车辆的通行带来不利影响。

经过上述分析，技术人员应根据现场情况，采取如下路面养护施工方案：

第一，接缝养护施工。对于接缝部分来说，养护施工能够消除接缝的影响，提高结构的性能。目前使用最为广泛的养护处理方式是利用厚锯片进行旧接缝的锯切处理，把缝隙内的杂质及时清理干净后，才能开始灌缝施工。灌缝完成后，再次进行清洁、烘干处理，提高养护施工的水平。

第二，排水系统养护。试验路面的养护施工中，应加强排水系统的维护与管理，落实检查和处理工作，消除隐患，使路面结构的平整度符合工程要求。该工程采用边缘排水系统设施，利用纵向、横向排水设施，在硬路肩以及行车道中间设置排水系统。此外，还要综合分析现场情况，了解水进入分隔带的问题，所以路段内的分隔带应采取封闭处理，从而提高隔离效果。

第三，加强路面抗滑性养护处理。当前我国的国道水泥混凝土路面养护主要是物理方式，如铣刨等，可以适当增加其粗糙度，具备较高的抗滑性，对提高道路交通通行安全性产生积极的作用[7，8]。

4.4 效果分析

该国道采用接缝养护、排水养护、防护养护后可再次投入使用3年以上，技术人员经过现场测量分析，掌握各项技术参数，发现整个路段的承载性能达到国家标准要求。

5 结语

综上所述，国道水泥混凝土路面在运营过程中结构容易发生损坏，对交通通行质量和效果产生不利的影响。因此，技术人员进入现场分析损坏形成的原因，总结出合理的维修养护措施，减少路面病害问题出现。国道是国家发展、社会进步以及人民生活质量提升的关键性设施，选择合适的维修养护手段，提高养护水平，满足通行标准，提高交通安全性、稳定性，为现代社会发展奠定基础。