福州市旧水泥混凝土路面病害处治及成效分析

陈 凤

(福州市规划设计研究院 福建福州 350108)

1 福州市旧水泥路面病害调查与类型归纳

水泥混凝土路面作为重要的路面结构，具有刚度大、承载能力高等特点而广泛应用。早些年福州旧城区道路大部分为水泥路面。随着经济增长，对路面服务性能的要求日益提高。自2009年以来，福州市城区逐步广泛开展了旧水泥路面加铺沥青混凝土面层改造工程(简称“白改黑”)，以提高路面服务质量。

沥青罩面，路面材料造价较高(1cm/m2沥青玛蹄脂碎石混合料造价达到20元)，且若不事先对水泥路面病害进行处理，混凝土板的病害就会很快反射到沥青混凝土层上，损害损失巨大。因此，有必要对福州市旧水泥路面病害处治效果进行调查与总结，为今后“白加黑”改造工程提供相关技术建议与措施。

本研究着重调查福州市上渡路、鹭岭路、塔头路、交通路等10多条旧水泥路面病害情况，具体如表1所示。由表1可知，通过现场实地调查发现，福州市旧水泥路面病害主要有：裂缝、断板、沉陷、错台、板角破坏、啃边、脱空、接缝破坏、过街管槽路面破坏和预制盖板沟。

2 旧水泥路面病害处治

根据对福州市旧水泥路面的病害调查与归类结果，本研究针对其不同病害，提出针对性的处治措施。

2.1 面板换板

针对旧水泥路面病害中裂缝、断板、沉陷、板角破坏、啃边等病害，如图1～图4所示，结合水泥面板破坏程度分为2种处治方式：

(1)整块水泥面板更换

当旧路面出现以下4种情况时，则应对整块水泥面板更换：①单块水泥面板出现2条以上裂缝或有两个以上板角破坏[1]；②一个板角的损坏面积超过板块的四分之一，并且出现了错台、沉陷或断板[1]；③水泥面板板角的弯沉大于0.40mm[1]。④单块板出现裂缝、板角破坏或啃边两种及以上的路面病害。

表1 福州市旧水泥路面病害现场调查情况

图1 断板和错台 图2 断板沉陷

图3 啃边 图4板角断裂

整块水泥面板更换处治措施：先破除旧水泥板，清扫基层松散部分，若清扫后的基层抗压强度<3MPa[2]，则挖除旧基层；若底基层也已破坏，应挖除并回填填隙碎石；随后浇筑C15水泥混凝土作基层，最后进行水泥面板换板。

(2)水泥面板局部维修(含角隅修补和板边修补)

当旧路面出现如下2种情况，可采用“水泥面板局部维修”：①水泥面板内仅有一条贯穿裂缝；②面板仅出现一个板角破坏，且板角破坏或啃边的面积小于1/4块板的面积[3-4]。

水泥面板局部维修需控制两方面：①面板切割的尺寸大小[3]，若贯穿裂缝局部切割尺寸最大为1/2板长，最小为1m；若板角处局部切割尺寸最小为0.5m，最大1.75m。②与旧板的连接处设置拉杆，加强新旧板块之间连接。但在同一块水泥面板内只能修补一个位置，否则应更换整块水泥面板。

经过综合处治后的水泥面板应满足接缝处板边的弯沉小于0.20mm，弯沉差应小于0.06mm。

2.2 单条裂缝处治措施

根据水泥面板损坏程度来决定裂缝处治方式：①水泥面板中有单条裂缝但裂缝处未出现错台，则进行裂缝维修或水泥面板加固处理，但经处理后，裂缝处的板边弯沉小于0.20mm，弯沉差小于0.06mm技术要求；②水泥面板板中有单条裂缝且裂缝处出现错台，则应进行换板处理。

2.3 接缝处理

福州旧水泥路面接缝的填缝材料多数出现剥落、老化和脱粘现象，失去伸缩和防水机能，如图5所示，因此，需要对道路的接缝进行清缝和灌缝。

图5 接缝破坏

填缝料采用水泥混凝土路面专用填缝料。清除接缝处旧填缝料并重新灌缝后，在接缝处贴0.5m宽防水卷材贴缝，并保证与旧路面贴合。

2.4 错台处理

水泥面板之间发生错台，如图6所示，且相邻板边的弯沉差小于0.05mm，其处治对策如下：①当错台位移小于10mm时，只需将错台处进行磨平处理[1]；②当错台位移大于10mm时，需更换位置低的水泥板块，更换后的相邻板块间弯沉差应小于0.05mm。

图6 错台

2.5 板块脱空处理

水泥混凝土路面板块完整，无裂缝，但混凝土板板角弯沉测试在0.20mm～0.4mm时[5]，老路基层有一定程度的脱空、松散、空隙，加铺前需对基底进行压浆处理，压浆后，检测缩缝两侧的弯沉，板边弯沉均应满足小于0.20mm，弯沉差小于0.6mm，否则应重新进行压浆。

2.6 过街管线破路修复

由于过街管槽后期施工，回填路面时，未按要求施工，使用一段时间后，路面在管槽位置出现裂缝，如图7所示。针对这种病害，采取挖除旧路面。挖除的管槽宽度根据管槽开挖断面进行确定，然后重新按要求回填管槽路面。具体如下：破除过街管槽旧路面结构至管槽顶部，将路基碾压密实后，采用24cm水泥混凝土路面+20cm厚C15水泥混凝土+20cm厚填隙碎石+30cm碎石灌砂修复旧路面，并且设置50cm宽水泥板搭接段，按要求设计拉杆和传力杆，最后统一加铺罩面。

图7 过街管槽路面破坏

2.7 预制盖板沟处理

原有管槽盖板为预制板拼装而成，如图8所示。在进行罩面前应先凿除旧有预制板，再整体现浇盖板。现浇盖板宽度为盖板宽度+两侧管槽壁厚度+两侧20cm总和。盖板顶标高与现状路面一致。现浇盖板厚度根据盖板宽度进行设置。

图8 过街预制盖板沟

3 旧水泥路面病害处治效果调查与分析

针对上述福州市旧水泥混凝土路面出现的不同病害采取相应病害处治，为明确处治措施对路面病害的处治成效，对处治之后路面使用情况进行现场调查并分析，处治效果现场调查汇总如表2所示。

表2 福州市旧水泥路面加铺改造后现场调查情况

由表2可知：

(1)除了个别路段出现病害，其他路段目前使用效果较好。

(2)产生裂缝主要是在错台和原过街管槽处。

①结合观海路的病害调查情况，错台位移大于10mm，现场实测弯沉值均小于12(0.01mm)，如图9所示。此处病害处治方案为将位置低的板块进行换板处治，而实际上未处治到位，所以路面罩面通车后，病害以裂缝表现出来。

②由于过街管槽处路面出现裂缝，如图10所示。在沥青罩面之前，要求挖除管槽处的路面，并按要求重新铺设路面，最后统一罩面，但由于市政道路无法封闭交通，个别路段未按要求施工到位，罩面通车后，路面使用一段时间该处产生裂缝。

图9 纵缝(错台) 图10 横缝(过街管槽)

通过分析与对比得知：

①按要求病害处治到位的路段，目前使用情况良好，还未出现反射裂缝。

②未按要求处治到位的病害，沥青路面加铺后，以反射裂缝形式表现。

③根据现场调查情况，错台和过街管槽破路病害易被忽略。

4 相关建议

通过收集资料及现场调查福州市旧水泥路面加铺改造前的病害以及处治后成效，归纳了旧水泥路面病害，并针对不同类型的病害提出相应的处治措施。因此，为进一步提升今后福州市的白加黑改造工程质量，提出相关建议如下：

(1)在旧水泥路面加铺沥青混凝土之前，对旧水泥路面病害，进行严谨调查，结合旧路面的弯沉检测报告，对病害做相应归类，针对不同病害采取相应处治措施。

(2)病害处治设计范围应与现场处治施工范围能够闭合，保证现场按要求处治到位，特别是错台和过街管槽位置。

(3)加铺改造前，严格控制对旧水泥混凝土板块间的接缝进行清灌、灌缝以及贴缝的质量。

(4)严格控制旧路水泥混凝土路面板块与新更换水泥板块的弯沉差，避免出现新旧水泥板块交接不协调变形，即接缝或处理裂缝的板边弯沉小于0.20mm，与相邻混凝土板的弯沉差应小于0.06mm,错台小于0.05mm，才可进行结构加铺。

参考文献

[1] 高建虹.旧水泥混凝土路面维修改造技术的研究[J].公路,2012(04):78-81.

[2] 黄晓霞.旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面的设计经验介绍[J].广东科技,2012(08):89-94.

[3] 肖文,杨波,刘利,等.公路水泥砼路面破损原因及维修整治设计[J].重庆交通学院学报,2007(04):89-94.

[4] 张美飞,张金梅,刘保伟,等.水泥混凝土路面维修技术[J].交通科技与经济,2010(10):98-101.

[5] 王泽民.混凝土路面破损评价与维修对策研究[D].西安：长安大学，2007.