水泥混凝土路面微裂加固技术在市政道路的应用

谭雪峰

（重庆建工集团股份有限公司，重庆 401122）

目前，根据我国混凝土路面的使用规范，高等级水泥混凝土路面的设计使用年限为三十年。但是在实际的使用过程中，由于降雨、车辆等因素的影响，大多数的混凝土路面在使用7、8年后出现脱空、断层、冲刷层间等病害，降低混凝土路面的使用寿命。根据对病害出现的原因和特点，旧水泥混凝土路面改造主要有修复加固和破碎再生两种方式。在应用破碎再生技术时，不仅消耗大量的水泥，还使得修复成本大幅度提升。在市政道路的修复期间，为了不影响道路的正常运行，修复工程往往施工时间短，尽可能地达到加固要求。而微裂加固技术既能降低对水泥的消耗，还能减少修复成本和环境污染，是一种良好的应用于市政道路改造工程的技术。

1 市政道路路面裂缝产生的主要原因

市政道路是城市交通基础建设的一部分，对于城市交通的发展，起着至关重要的作用。随着城市客流量的增加，市政道路承受着较大的交通压力。

1.1 道路自身应力的影响

市政道路的自身应力主要分为两种，一种是道路自身收缩引起的形变；另一种是外界环境因素引起形变，主要影响因素是温度。在外界环境下，市政道路在高温时膨胀，低温时出现收缩现象。道路自身收缩引起的形变主要产生在施工过程中，混凝土在凝固时，由于内外环境的温度差异，会使得混凝土内部压力出现变化，导致整个混凝土表面的抗拉的能力降低。将这种混凝土铺设到道路后，会出现裂缝现象；混凝土在凝固硬化的过程中，表面的水分会逐渐的蒸发，相应的表面温度也会降低，使得市政道路的路面体积在收缩，出现裂缝问题。外界环境因素引起的形变是由于温度在短时间内剧烈的变化，导致混凝土内部收缩和膨胀不断变化，温度差异会降低混凝土的整体结构。在温度变化的影响下，会使得道路混凝土的温度产生的应力，远远大于道路的强度，使得道路出现裂缝的问题。

1.2 道路荷载引起的裂缝产生

道路的荷载主要包括内部荷载和外部荷载。道路荷载引起的裂缝为荷载裂缝，这种裂缝形成的原因是混凝土道路在动静状态荷载和内部荷载的共同作用下，使得市政道路表面的应力大于其自身强度，使得表面出现裂缝问题。

2 水泥混凝土路面微裂式破碎再生加固技术

目前，我国对于旧水泥路面破碎化施工技术主有两种方法，分别为碎石化法、打裂压稳法。这两种方法的目的都是为了能够降低水泥路面出现裂缝的概率。两种处理方法各有各的优缺点，碎石化法是对混凝土的路面加铺沥青路面，使得路面不会出现反射裂缝，但是这种方法会大幅度降低混凝土表面的强度，在长久的使用过程中，会出现车辙印、沉陷等病害；打裂压稳法不影响混凝土路面的强度，但是不能完全消除路面底层脱空，并且每一段的板块宽度较大，容易出现起翘的问题。水泥混凝土路面微裂加固技术是结合两种施工技术的优点，消除两者的缺点，对出现裂缝的路面结构和路基进行加固处理，然后在对路表宽出现的病害进行处理，从而实现水泥面板微裂式后达到“裂而不碎，稳而粗糙”的效果。

2.1 水泥混凝土路面微裂式破碎

水泥混凝土路面微裂式破碎再生技术，是微裂加固技术的基础。在使用这种技术时，需要采用专用的微裂式破碎设备对旧水泥路面进行微裂式破碎。经过此操作后，会使得水泥混凝土路面的内部出现细小裂纹，并且处于完全契合的状态。旧水泥路面破碎的越彻底，越能发挥微裂加固技术的优势。旧水泥路面破碎的标准是“斜向开裂、裂而不碎、契合良好”。

2.2 水泥混凝土路面微裂后检测与注浆加固

水泥混凝土路面在破碎后需要对每个破碎的板块进行检测，如果板块的宽度不够大时，需要对其进行收集，然后集中进行微裂式破碎，直到所有的板块达到要求。在对板块进行弯沉检测，如果遇到弯沉较大的位置需要采用雷达进行检测，分析水泥混凝土路面微裂式破碎后承载能力不足的原因。对路基的承载能力不足或者是结构层脱空，需要对其采用聚合物注浆材料进行加固操作，然后采用专业的注浆设备，将聚合物材料直接注入微细的缝隙中，将其中存在的空气和水分进行排空，使其充分的占满整个空间，提升整体的水泥混凝土路面强度。

3 水泥混凝土路面微裂加固技术在市政道路工程的实际应用

3.1 工程概况

重庆市白彭路道路改造 （一期、二期） 工程路幅宽度为25 m，车辆的最高行驶速度为60 km/h，整个通道的长度大概为32 km。原主路路面结构为：25 cm水泥稳定碎石＋20 cm水泥稳定碎石＋20 cm C30水泥混凝土板。由于该快速通道处于长流量较大的区域，在通车之后，部分路段出现较为密集的横纵向裂缝、破碎板、角隅断裂、错台、沉陷，接缝处唧浆唧泥等病害。

3.2 加固方案

通过对现场的实际情况的分析，主要发生的路段为旧水泥混凝土路面。在进行设计加固方案时，先将旧水泥混凝土路面的病害板块进行分段处理，根据不同病害的类型制定相符的处理方案。

3.3 微裂加固施工工艺的主要操作步骤

通过对白彭路道路改造 （一期、二期） 工程路面病害的分布情况进行分析，最终决定将出现病害的路段的60%以上的路段采用微裂加固技术以解决路面病害的问题。微裂加固技术的主要操作步骤如下：

（1） 水泥混凝土路面微裂式破碎。

在开展微裂加固技术前，需要先对水泥混凝土路面进行微裂式破碎，在施工现场中，根据路面微裂的程度，凹槽深度、裂缝宽度，从而确定所需要的破碎能量。在明确破碎能量大小之后，选择合适的破碎再生设备，对每一块块板都进行夯击，首先需要夯击6列，然后对于每个点位再进行夯击1次。夯击的间隔最好控制在20～30 cm。夯击操作的施工顺序为：先沿着块板的两侧进行夯击，夯击一定次数后，在对块板的中部进行打裂，直到每一块块板的破碎达到要求。在夯击操作的施工过程中，需要严格控制相关的参数，主要的参数包括夯击垂体上升的高度和下路的深度、单位时间内夯击的次数、夯击的凹槽深度和块板的开裂程度。夯击结束后，要保证每块块板的4个板角的强度达到承重力的要求；如果夯击操作结束后，夯击的凹槽深度和裂缝的开裂宽度达不到施工要求时，需要再次进行夯击，直到其符合施工要求。

（2） 微裂加固效果检测。

在微裂式破碎施工操作完成后，先将水泥混凝土路面清理出来，然后在开放交通对其进行碾压，时间大概为一周左右。当路面达到稳固的状态后，然后对其进行采取弯沉检测，检测每一块微裂后的块板。弯沉值不合格的块板，使用探地雷达进行探测块板的内部结构。根据探测的数据，找到快板的裂缝位置，对其进行注浆操作，加强快板的强度。通过破碎设备对水泥混凝土路面进行破碎，出现不规则的破碎后，然后使用压路机进行压实操作。测量每次压实与上一次压实的沉降量的变化量，如果变化量超过6 mm，压实工艺达到要求，停止压实。

（3） 注浆加固。

对微裂破碎板块弯沉检测后，根据检测的数据判断是否进行注浆操作，如果板块的板角的弯沉值≥37.3 （0.01 mm）时，需要对板块内部注浆加固处理，在以往的检测结果中，16.7%的板块的数据不合格，需要对其进行注浆加固。目前，施工单位主要采用的注浆材料为聚合物混合料。在对板块进行注浆前，需要先对某段的板块进行注浆试验，从试验的数据反馈中，得出精确的注浆压力、浓稠度等参数。

（4） 注浆加固效果评价。

在对板块进行注浆后，先开通交通管制，让车辆进行碾压，使其加固一周左右时间，然后在对施工的路段进行弯沉检测，检测加固效果是否达到使用需求。如果不符合，需要对板块进行二次补浆操作。

（5） 接缝位置补强。

对旧混凝土路面表面进行加固之后，还需要加强板块接缝的连接处的强度，可以在连接处粘贴高强纤维布，增加其连接强度。通过对接缝位置的补强工作，能够提升旧混凝土路面表面加铺层的抗压能力，提升沥青路面的强度、延展性，延长市政道路的使用寿命。

4 结语

综上所述，通过对市政道路路面裂缝产生的主要原因进行分析和研究。针对出现问题，将水泥混凝土路面微裂式破碎再生加固技术应用到市政道路中，能够有效地提升市政道路的施工质量。本文结合许鄢城际快速通道路面病害实例，深入研究水泥混凝土路面微裂加固技术在市政道路工程的实际应用，有效地解决水泥混凝土路面的病害问题，从而提升市政道路的使用寿命。