超薄水泥混凝土罩面在旧水泥混凝土路面的应用

姜长领

摘 要：改革开放以后，我国国民经济快速增长，公路交通量及汽车载重量日益倍增，加剧了路面结构损坏程度，是早期修建的水泥混凝土路面呈现出不同程度的病害问题。这些病害的产生将对行车的速度、舒适性及安全性造成严重影响。为此，本文结合具体工程案例，在充分掌握超薄水泥混凝土路面概况的基础上，对旧水泥混凝土路面超薄水泥混凝土罩面施工准备及技术要点进行了分析与探究。

关键词：超薄水泥混凝土罩面；旧水泥混凝土路面；工程概况

中圖分类号：U416.216 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）11-0129-02

1 工程概况

某公路工程为水泥混凝土路面，20cm为水泥混凝土面板厚度，5.4m为路面宽度，板块尺寸为2.7×5.4m。本道路通车年数较多，在长期荷载压力作用下，路面呈现出大量病害，如面板断板、接缝损坏、表面剥落等，但其仍具备基本稳定的路面情况。根据实地调查表明，本工程破损最为严重的路段为K10+240～K11+450，针对此类路段以往都会选用挖除重建、加铺罩面的旧路面养护维修方式。根据养护规划设计要求，决定选取K10+935～K11+450段为试验段进行施工分析。设计方案如下：

5.0mpa为水泥混凝土设计弯拉强度，30000mpa为混凝土弯拉弹性模量。初步设计8cm为路面板厚度，平面为正方形板，尺寸为1.1×1.1m。通过相关计算后，初拟方案可满足层间完全连续状态时的要求，但完全滑动时则与要求不符。为确保使用期具有良好耐久性，必须适当调整此设计方案。经调整后，决定路面板厚度增为9cm，路面板平面尺寸仍为1.1×1.1m。通过计算得出，完全连续状态与完全滑动状态均与要求相符。为此，可横向把5.5m宽路面进行5块板划分，并铺筑超薄水泥混凝土罩面。

2 超薄水泥混凝土路面的概况

超薄水泥混凝土路面简称UTW，是指厚度为50～100mm，接缝间距较小的水泥混凝土罩面层，在原有旧路面粘结的路面结构。此路面选用高早强混凝土，且通过纤维增强，提高自身承载力，降低了厚度，能够充分利用有限的资源，达到降低工程成本的目的。按照施工现场的实际情况，在混凝土配合比设计中，部分水泥可选用粉煤灰代替，能够满足废物资源化的需求，对可持续发展极为有利。同时，此类路面可缩小接缝间距，降低板内荷载应力，对后期养护维修等极为有利。

3 UTW路面水泥混凝土配合比及原材料准备

3.1 原材料准备

作为一种旧路面修复技术，超薄水泥混凝土路面所选用的水泥混凝土材料为高早强水泥混凝土，为达到增强目的，适量掺加了纤维，以此提高路面抗折强度、耐磨性等。在选择试验段材料的过程中，应与施工现场实际情况相结合，满足设计要求。

（1）水泥。作为水泥混凝土的主要构成材料，水泥可选取42.5级及其以上的硅酸盐水泥。要求其各项技术指标均与国家现行标准规定相符。（2）集料。其一，细集料。为提高水泥混凝土工作性能及耐久性，必须合理选用水泥混凝土细集料，以此达到节约水泥材料的目的。因此类路面都会选用纤维增强，必须重视其和易性。要求选用细度模数在2.3～3.0之间的中砂作为细集料，其特点为坚硬、无风化、洁净。其二，粗集料。因超薄水泥混凝土路面厚度较低，因此必须在30mm以下合理控制粗集料的粒径最大值。根据设计要求，需选用机轧碎石，且在3级以上控制粗集料强度。（3）水。选取无污染、无杂质的自来水即可。（4）外加剂。选取高早强水泥混凝土用于超薄水泥混凝土路面，并适量掺加纤维增强。基于此，可将一定量外加剂添加到水泥混凝土内。本工程选取NF-1型高效减水剂作为外加剂，2%为水泥掺加量。（5）增强纤维。超薄水泥混凝土路面要求具备较高强度及较低弹性模量，也就是说必须增强其柔韧性。为此，水泥混凝土可通过纤维增强，本工程选取网状聚丙烯纤维作为增强纤维材料。

3.2 配合比设计

根据我国当前现行规范规定，超薄水泥混凝土路面配合比计算选取经验公式法，其指标为抗弯拉强度，按照推荐的增强纤维掺量进行添加，且按照室内试验进行配合比计算，保证其与规范规定相符。

水泥混凝土配合比为水泥：水：砂：粗集料=1：0.42：1.50：3.34。

以42.5级普通硅酸盐水泥作为水泥材料，选取嵌锁密实型水泥混凝土进行集料级配组成设计，如表1所示。以网状聚丙烯纤维作为增强纤维，每立方米掺加量为0.9kg。根据设计要求，在5.5mpa以上控制水泥混凝土抗弯拉强度，且能够与本路段交通量需求相符。

4 超薄水泥混凝土罩面施工技术要点

4.1 旧路面处理

因本路段旧路面损坏类型不同，破损程度不一，为此，必须合理选用旧水泥混凝土路面处理方法。第一，裂缝选取土工布进行有效封闭，以此达到良好施工效果；第二，将旧水泥砼路面挖除，并进行贫水泥混凝土填补；第三，如局部需保留板块，则需凿毛其表面，以此达到层间结合能力提升的目的。完成表面处理后，表面极易存在松动部位或尘渣，此时可选取高压水+钢丝刷的方法进行清理，确保表面干净，当表面干燥之后，即可进行以下施工。

4.2 成面法施工

根据设计要求，合理选用各类施工设备，如搅拌机、拉毛器、锯缝机等。严格按照施工能力，合理配置各类设备，保证能够及时供料，施工工序连贯。在处理表面后，待检验其质量合格，即可根据设计要求进行模板安装。本工程选取“一振一拖滚二抹一拉毛”的成面法施工。也就是说，在拌和水泥混凝土后，选取运输车向施工现场运送，并通过人工方式进行摊铺施工。完成摊铺作业后，则选取平板振捣器进行振捣施工，随后选取拖滚整平，最后进行2次收面及压纹处理。

4.3 锯缝与封缝

水泥混凝土成型，且满足设计强度要求后，可根据路面板平面尺寸进行准确锯缝，缝隙填补则选取改性沥青材料。要求将胀缝分别设置到道路跨越构造物的两端。

4.4 养护

依据施工阶段的天气情况及温度，对收面后的路面进行养护施工，通常需覆盖薄膜进行养生。如气温较高，则需适当洒水，保证其含水量满足最佳含水量需求。

5 结语

综上所述，随着社会经济的快速发展，我国公路工程建设规模越来越大，施工质量也引起了人们的普遍关注。在重载车轮反复荷载影响下，因弯拉强度、抗疲劳性能降低，极易出现路面病害问题，为有效提升工程质量，必须合理选用施工方法。将超薄水泥混凝土罩面合理应用于旧水泥混凝土路面施工中，可有效提升路面承载力，延长工程使用寿命。

参考文献

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