高速公路收费站超强水泥混凝土薄层罩面技术浅探

姚国艳

汇通建设集团股份有限公司 河北 保定 074000

引言

河北省涿州（京冀界）至石家庄公路改扩建工程JS5标项目路线全长16.7km，路基工程填方144万立方，挖方46万立方，中桥165m/3座，小桥110.86m/7座，涵洞及通道32道，分离立交3座，互通立交3座，扩建徐水互通立交1座；主线收费站1处，监控通讯站1处，公路按高速公路标准、桥梁采用公路1级标准建设。针对京石改扩建JS5标路收费站水泥混凝土路面，开展“高速公路收费站超强水泥混凝土薄层罩面施工技术”科研课题，研究总结出采用高强水泥混凝土快拌、快铺的方式对收费站重新罩面施工技术，快速恢复了收费站通行能力，节约了成本，取得了良好的效果。该技术很好地解决了收费站水泥混凝土路面提浆面破损行驶舒适性下降的问题，解决了水泥混凝土因局部破损或使用功能下降维修困难的问题。真正地提高水泥混凝土的使用期限，取得了良好的经济效果和社会效果[1]。

1 技术特点

第一，采用超强水泥混凝土薄层罩面，解决了高速公路收费站水泥混凝路面提浆面脱落，骨料外露行驶性能下降问题，完全恢复路面的行驶舒适性。

第二，施工工艺简单，操作方便，可在一天内完成所有工序。

第三，避免大拆大修的繁杂、误时，交通封闭时间短，施工成本低。

2 适用范围

本技术适用于高速公路收费站水泥混凝土路面破损修复，稍作调整也可用于桥梁伸缩缝水泥混凝土破损修复以及各类水泥混凝土路面破损的修复[2]。

3 技术原理

根据收费站水泥混凝土路面破损情况确定罩面厚度。以聚合物为媒介增强水泥混凝土的强度，按聚合物∶水泥∶石英砂∶水=1∶2∶4∶1的比例，通过快拌配制超强水泥混凝土。以超强水泥混凝土初凝时间为上限，对处理面进行快铺快抹，并进行2h的养生，开发交通[3]。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程

超强水泥混凝土薄层罩面施工工艺流程见图1。

图1 超强水泥混凝土薄层罩面施工工艺图

4.2 操作要点

4.2.1 下承层处理。

4.2.1.1 清理：先将已脱皮、裂缝等部位的松动部分踢掉，之后统一对集料外露的面进行凿毛处理，凿毛采用专业的凿毛器或局部采用人工用尖锤凿除。

4.2.1.2 清扫：通过凿毛处理的旧路依然残留细小的浮土、涂渣等，采用大功率的风力灭火器对其进行吹扫，而后通过高压水枪冲刷干净，冲出的泥浆一定要冲出施工范围内。

4.2.1.3 润底：冲洗干净的路面，应受水分润透，保证不再渗水。

4.2.2 材料配合比。

4.2.2.1 按照配合比进行混合料的掺配，最后加水，将材料与水混合拌制根据处理厚度的不同调整稀释程度，按照比例折合水率约占15%。

4.2.2.2 采用手持搅拌器进行搅拌，一定要搅拌均匀充分，搅拌时间最好控制在4min左右，不宜过长导致混凝土凝固。

4.2.3 施工工艺。

4.2.3.1 待处理面充分湿润浸透，如表面仍有积水一定要保证其表干，将积水处用抹布擦干。控制好作业面的干湿程度。

4.2.3.2 将搅拌好的混合料倒在处里面上，针对以划分好的区域进行厚度找平，采用大抹子和小抹子配合将厚度进行找平。如果厚度满足要求，尽量通过自流面进行找平。如果厚度较大，通过掺配碎石进行厚度提升。如果流淌面过大，通过抹子进行磨平。

4.2.3.3 不同于普通水泥混凝土施工，超强水泥混凝土尽量不要压光，通过自然面来提高摩擦系数。如果掺配粒径较小的碎石，厚度大于15mm时也要采取振捣密实。针对旧路不同的破损程度，可以分层摊铺，也可以采用粗集料混凝土为下面层，超强砂浆进行罩面。

4.2.4 养生及开发交通。罩面完成后，抹平面硬化以后，即可进行洒水养生，不用高压水冲，尽量采用覆盖养生。保持湿润的状态2h后即可开放交通。养生时间根据养生环境的温度而决定，温度低的时候可以延长养生时间，温度高的时候按照规定养生时间即可。采用覆盖养生增强保水性，建议养生采用地膜[4]。

5 材料与设备

5.1 材料

本技术所用主要材料如表1所示。

表1 主要材料一览表

5.2 设备

本技术所用机械设备如表2所示。

表2 主要机械设备一览表

6 质量控制措施

6.1 应执行的标准规范

6.1.1 《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40—2011）。

6.1.2 《公路水泥混凝土路面施工技术细则》（JTG/T F30—2014）。

6.1.3 《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTG E30—2005）。

6.1.4 《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1—2004）。

6.2 质量保障措施

6.2.1 对处理旧路水泥路面一定要统一凿毛，合理处理表面不平整，特别要将凿毛面进行高压冲洗保证干净彻底[5]。

6.2.2 按比例进行超强水泥混凝土制作时，一定要快拌，避免石英砂沉淀，将搅拌过程推至摊铺前，均匀洒布。

6.2.3 一定要确定好配水比例，利用等容积搅拌桶来控制，防止超强混凝土养生后的自然裂缝的生成。

6.2.4 要对洒布后的混凝土进行快抹，同时不要特意去平滑表面，尽量顺着自然流淌面向没有接触到混凝土面进行涂抹，形成自然的粗糙面。

6.2.5 地膜养生2h。

7 安全措施

严格遵照中华人民共和国现行标准《公路工程施工安全技术规范》（JTG F9—2015）及《公路项目安全性评价指南》的相关要求执行。该施工属于边施工边通车，选择好收费站进出车道封闭时间。

施工现场按安全施工要求进行布置，并完善布置各种安全标识，设置专人进行车辆疏导。

针对搅拌混凝土工人，一定要做好安全技术交底。

8 环保措施

第一，认真贯穿执行国家相关环境保护的法律法规。

第二，旧路面凿毛一定会形成扬尘，通过洒水降低扬尘。

第三，根据实际情况确定铺筑厚度，准确估算材料用量，不浪费材料，如果产生多余的混凝土旧料也不要乱堆乱弃。

第四，在施工期间尽量降低凿毛时的噪声影响。

第五，对养生后废弃的地膜妥善处理，避免污染。

9 资源节约

本技术利用超强水泥混凝土高强快凝这一特点，对破损路面进行薄层罩面施工，很好地解决了收费站水泥混凝土旧路诸多的维修保养问题，避免了因路面大拆大修造成的浪费，节约了大量的资源。

10 效益分析

长期以来，收费站水泥混凝土旧路面养护维修没有什么好办法，对于局部破损严重或行驶性能下降的路面，一般采用破除重修，造成巨大浪费。本施工方法很好利用破损旧路混凝土面板，通过超强混凝土薄层罩面恢复道路使用功能，避免了因路面大拆大修造成的浪费。与此同时，因其具备的快修、快速成形恢复交通的特点，缓解了长期封闭收费站而造成交通压力，从时间效益上来说也是成本的一种节约，因此采用本技术经济效益十分显著。

采用本技术有效解决了收费站混凝土养护难的问题，提高了收费站水泥混凝土路面的使用寿命，恢复旧路的行驶性能，减少了大修次数，提高了收费站的服务效率，社会效益显著。

11 结束语

河北省涿州（京冀界）至石家庄公路改扩建工程JS5标，于2021年10月开工建设，2014年12月竣工，其中徐水收费站因过往车辆长期作用，导致水泥混凝土路面提浆面脱落，行驶舒适性差，对此采用 “高速公路收费站超强水泥混凝土薄层罩面施工技术”，完成修复的路面质量可靠，行驶性能良好，经过近7年的通车运营，目前路面状况依然良好，收到业主的好评。