旧水泥混凝土路面的病害及治理措施

商兆娟

（上海勘测设计研究院，上海 200434）

1 概述

上海市浦星公路目前为4快2慢的一级公路，其改建路段为南北走向，北起外环线济阳路立交（外环线与浦星公路交叉处，桩号K0+000），南至浦东新区与闵行区分界处（桩号K1+300），全长1.3 km。在K0+931～K1+300段机动车道为水泥混凝土路面，路面结构为24 cm水泥混凝土板块+30 cm粉煤灰三渣+15 cm砾石砂。由于该路为贯穿南北的公路干道和上海市中心区南北高架跨过黄浦江后向南延伸的主要公路，各种车辆都有，加上经济利益的驱动，车辆严重超载，根据调查现场车辆超载现象十分普遍（见图1、图2）。

图1 车辆超载实景一

图2 车辆超载实景二

超载加之雨水、地下水等自然因素造成现有混凝土板块发生断裂破坏。

2 路面现状的调查

对改建路段水泥混凝土路面，进行了弯沉测量和板块损坏调查。从检测和调查结果来看，板块的损坏以纵横向裂缝和角隅裂缝为主，损坏的位置以大型车道居多，损坏板块约占总板块的6.4%，混凝土板块的弯沉分为“主弯沉”和“差异弯沉”。弯沉测量汇总结果详见表1所列；浦东段混凝土板块损坏数量详见表2所列。路面损坏情况见图3、图4所示。

表1 水泥混凝土板块弯沉测量汇总表

表2 水泥混凝土路面损坏情况调查表

图3 路面损坏实景一

图4 路面损坏实景二

3 旧水泥混凝土路面的修复

在水泥板块加铺罩前应先清扫路面干净，局部进行铣刨找平，再对纵、横缝进行清缝处理。并对其病害进行修复处理。其病害处理措施有以下几个方面。

3.1 一块板出现贯穿裂缝的处理

翻挖原混凝土面层，对基层挖除30 cm,再换填30 cm原结构层填料重新浇筑混凝土结构。

（1）用打入膨胀螺栓或植筋的方法设置传力杆。

（2）基层处理后，修复、安设传力杆和拉杆。

（3）原混凝土板没有设置传力杆或拉杆折断，应用原规格钢筋焊接或重新安设。安装时应在板厚1/2处钻出比传力杆直径大约2～4 mm的孔，孔间距30 cm，误差小于3 mm。

（4）横向施工缝传力杆直径为20 mm，长度45 cm，嵌入相邻保留板内深22.5 cm。

（5）拉杆孔直径比拉杆直径大2～4 mm，并沿相邻板块间的纵向接缝板厚1/2处钻孔，中心间距80 cm。拉杆采用16 mm螺纹钢筋，长度80 cm，其中40 cm嵌入相邻板内。

（6）传力杆和拉杆采用环氧砂浆固定，摊铺混凝土前，光圆传力杆的伸出端涂少许润滑油。

（7）传力杆若安装倾斜或松动失效，应予以调换。

（8）新建混凝土板块3d的抗折强度要达到5.0MPa。

图5为板块翻挖处理图。

图5 板块翻挖处理图（单位：cm）

3.2 弯沉值大于0.2 mm的处理

凡弯沉超过0.2 mm的，应确定为面板脱空。灌浆孔布设的基本要求：

（1）灌浆孔布设应根据路面板的尺寸、下沉量大小、裂缝状况，以及灌浆机械确定。

（2）用凿岩机在路面上打孔，孔的大小应和灌浆嘴大小一致，一般为直径50 mm左右。孔深为24 cm。

（3）灌浆孔中心与面板边的距离不得小于0.5 m。在一块板上灌浆孔的数量一般为4个，也可根据情况确定。水泥混凝土路面板和基层之间由于出现空隙而导致路面沉陷的，采用水泥灌浆法施工。

图6为板块灌浆处理图。

图6 板块灌浆处理图（单位：cm）

3.3 板块在板角处出现裂缝的处理

板角修补的基本要求：

（1）板角断裂应按断裂面的大小确定切割范围。

（2）切缝后，凿除破损部分时，应凿成规则的垂直面。对于原有钢筋不应切断，如果钢筋难以全部保留，至少也要保留20～30 cm长的钢筋头，且应长短交错。

（3）原有滑动传力杆，如果有缺陷应予以更换并在新老混凝土之间加拉杆，拉杆直径为16 mm，拉杆间距控制在30 cm。

（4）与原有路面板的接缝面，应涂刷沥青。如为胀缝，应设置接缝板。

（5）现浇混凝土，与老混凝土面板之间的接缝应切出宽3 mm，深4 mm的接缝槽，并灌入填缝材料。

（6）待混凝土达到设计强度后，方可施工上层沥青混凝土面层。

图7为板块灌浆处理图。

4 加铺结构层的设计

该项目确定最小加铺层厚度，根据该值来进行纵断面设计，在保证最小补强厚度的基础上，尽量与现状道路路面高程吻合，尽可能利用老路，减少加铺层厚度以降低工程造价。

图7 板块灌浆处理图（单位：cm）

高差H=12～17 cm时，路面结构如图8所示。

图8 路面结构图一

H=17～22 cm时，路面结构如图9所示。

图9 路面结构图二

H>22 cm时，路面结构如图10所示。

图10 路面结构图三

通过科学合理的分析与计算，结合实际情况拟定合理的结构方案。在施工中加强与业主和施工单位的配合，实践证明改造后的道路更加安全、舒适、耐用。

5 结语

当旧水泥混凝土路面强度足够，且断板和错台病害少时，可选择直接加铺沥青面层的方案，并应根据交通荷载、环境条件和旧路面的性状等，选择经济有效的防治反射裂缝的措施。

[1]JTG D50-2006，公路沥青路面设计规范[S].

[2]CJJ37-2012，城市道路工程设计规范[S].

[3]JTG D40-2011.公路水泥混凝土路面设计规范[S].