混凝土快速修复技术在厂区道路中的应用

朱士东（江苏省交通科学研究院股份有限公司,南京　210017）

混凝土快速修复技术在厂区道路中的应用

朱士东
（江苏省交通科学研究院股份有限公司,南京210017）

摘要：厂区内考虑到主要为重载车辆路面一般一般采用水泥混凝土路面，按常规修补技术，养护时间长，极大影响厂区生产。本文以某单位一门口转弯处水泥板破损为研究兑现，针对6h快速拼装和12h现浇快通技术进行技术、经济分析，最终证明在厂区不容许中断交通路段采用预制拼装或快通材料可以实现12h（一夜间）以内通车，对生产影响小，尤其是6h预制拼装技术可以认为是突破以往常规概念的快速水泥混凝土路面修复技术。

关键词：水泥混凝土；路面修复；厂区道路

1　概述

考虑到重载车辆，大型厂区内道路一般采用水泥混凝土路面。随着今年经济迅猛发展，大货、特大货车实际载重量以快速增长。与此同时，由于各方面（设计理念、设计规范、施工材料、技术、施工现场管理、质量控制及自然灾害的破坏等等）影响，很大混凝土路面较早地出现了不同程度的损坏，尤其突出体现在交叉口路段，严重影响行车安全。

考虑到厂区道路不能中断交通的特殊性，对旧水泥路面修补时，长时间封闭交通不现实，尤其在出入厂区大门的必经之路上。现在常规的修补技术，一般需要7d的养生时间才能开发交通，这将极大影响厂区的生产，造成巨大的经济损失。因此，在厂区不容许中断交通路段采用预制拼装或快通材料就能12h（一夜间）以内通车，就可以最大限度地降低对厂区日常交通的影响。

2　工程概况

南京钢铁集团有限公司前身为南京钢铁厂，始建于1958年，是当时国务院批准建设的我国冶金行业18家地方骨干企业之一（称为十八罗汉）。作为大型钢铁企业均有的通病，厂区道路（一般均采用水泥混凝土路面）由于收到特大型、特重型车辆的不断冲击、碾压，较早出现角隅断裂、断板、板体破碎等严重影响行车安全的破坏。同时为不影响钢铁企业正常作息，一般均不容许封闭道路进行施工，尤其是主干厂区道路。本次选取典型厂区主干路水泥混凝土路面破损路段进行分析研究。

破损板块位于门口转弯处（板块易碎，加减速剪切、转弯侧向剪切加速破坏），无分流道路可用，由于道路为双向两车道10m宽，T字型路口，半幅通车半幅施工不能满足大型车辆转弯半径要求（载重一般60吨以上，车长10m以上），这就对板块修补提出了时间不能长于12h的要求。

3　设计方案

目前西部交通建设科技项目《水泥混凝土路面养护技术研究》中对水泥混凝土路面碎板6h预制拼装和12h现浇快通修复技术进行了详细研究。本次设计利用其中成果进行实际应用试验。

3.1预制拼装方案

试验段落采用5m×4m大板块，板厚24cm，混凝土弹性模量E=35000MPa，泊松比υ=0.15，板体弯拉应力为1.2539MPa，虽然大板块力学性质较小板差，但小板接缝多，处理工作量大，行驶质量差，相对而言，大板的整体性较好，接缝少，行驶舒适性较好，不足之处是自重大，施工时需要大吨位的吊车，吊装成本较高。

施工顺序：板块预制（双层钢筋，弯拉强度5.0MPa）—坡板清除（严禁接触基层和扰动相邻完好的混凝土面板）—基层检测（压实度＞95%，否则清除松散部分，现浇C20砼）—吊装就位（采用自流平砂浆对基层调平）—接缝处理。

基层调平材料的选择是吊装混凝土预制板成败之关键控制，从施工技术、施工成本及施工质量控制角度出发，基层调平材料需具备施工简便、平整度便于控制、成本低廉、流动度大及早期强度高（快速通车，需尽早具有强度）的特点，为此，采用自流平砂浆（最大特点：自流平性）作为基层调平材料，将其搅拌均匀，形成浆体，浇筑与板底，自流平砂浆能在自身重力作用下自由流动，最终形成一水平面。而普通水泥砂浆在施工时平整度一般难以控制，容易形成质量通病。从实质上来讲，通过调整普通水泥砂浆的配合比，掺加特定外加剂，及辅助材料，达到最终改善其性能、满足施工要求的目的。

表1　早强自流平砂浆技术指标

对于预制方案来说，接缝处理时重中之重，设计采用《水泥混凝土路面养护技术研究》接缝处理方案：板间接缝通过集料嵌锁实现荷载传递，为了提高荷载传荷能力，在吊装前，应对预制板的四个侧面进行凿毛处理。吊装就位后，在接缝下半部贯入尽可能粗的单一粒径碎石，并配以钢纤插捣，保证密实填充，接着将配置好的环氧砂浆灌入填充密实的缝隙内。用同样的方法贯入第二层石子，然后用双组分聚氨酯、硅酮或加热至170℃左右的熔融TST改性沥青粘结料封住接缝表面，使其与路面平齐。静置2h以后即可开放交通。这种接缝处理方法，可能满足缝隙的密封防水要求，又能实现良好的荷载传递能力，实测表面，其平均传荷系数可达到0.85以上，使用效果相当理想。

3.2现浇12h快速修复方案

在混凝土中加入快速修补剂SBT-K10可大幅提高其12h强度，用42.5级硅酸盐水泥配置的混凝土在标准养护条件下12h弯拉强度超过4.0MPa，弯拉强度7d后基本稳定，且后期不倒缩，抗压强度直至90d龄期仍能继续增长。快速修补混凝土的坍落度应维持在30-35mm，初凝时间≥1h，能够满足施工要求。

4　经济性分析

下面以5m（宽）×4m（长）×0.24cm（厚）的水泥混凝土板作为经济分析对象，综合考虑施工材料（混凝土、钢筋）、施工（吊装、预制）及接缝处理三方面费用进行总体经济性比较。

表2　预制拼装与现浇混凝土板经济比较

从表2中可以看出预制拼装方案较现浇混凝土板（假设具备施工条件）单板费用高9.0%，但预制拼装方案可在6h内通车，节约社会成本不可估量。

表3　现浇12h快通与现浇混凝土板经济比较

从表3中可以看出现浇12h快通方案较现浇混凝土板（假设具备施工条件）单板费用高4.7%，但预制拼装方案可在12h内通车，节约社会成本不可估量。

综上所述，预制吊装6h快速换板需增加9%费用，12h快通现浇混凝土使用SBT-K10型快速修补剂需增加4.7%费用，快通现浇混凝土技术更具有优越的经济性。

因为厂区道路修补工程量较少，以上两项技术经济上均能为业主单位承受，均值得大力推广，同时要求厂区道路业主单位改变观念，建立预制拼装和快通现浇混凝土的施工体系。

5　总结

（1）在厂区不容许中断交通路段采用预制拼装或快通材料可以实现12h（一夜间）以内通车，对生产影响小，尤其是6h预制拼装技术可以认为是真正意义上的无障碍交通快速修复技术。

（2）预制板块间传荷系数可以通过碎石+环氧砂浆处理满足规范要求。

（3）在混凝土中掺入快速修补剂也可以达到快速通车的目的，但时间要求相对要长。

（4）预制吊装6h快速换板需增加9%费用，12h快通现浇混凝土使用SBT-K10型快速修补剂需增加4.7%费用，快通现浇混凝土技术更具有优越的经济性。

参考文献：

[1]李华.水泥混凝土路面修补技术[M].北京：人民交通出版社，1999.

[2]黄仰贤.路面分析与设计[M].余定选，齐诚译，北京：人民交通出版社，1999.

[3]罗翥，傅智，范小响.水泥混凝土路面12小时内通车快速修复技术研究[J].西部交通科技，2006(03)：11-16.

[4]王学森，朱双华，杜保旗.超级自流平砂浆研究[J].混凝土，2001(10)：21-23.

作者简介：朱士东(1982-)，男，江苏宿迁人，硕士研究生，工程师，主要从事道路设计、岩土工程处治方面的工作。