快速修补水泥混凝土路技术在高速公路的应用
作者 邱洪如
【摘要】本文对水泥混凝土路面修复问题进行了研究，分析了水泥混凝土路面养护中面临的难题和路面病害产生原因。结合路面修复新技术、新产品的引入和实际应用，提出了自己的一些解决方法。
【关键词】水泥混凝土路面 养护 快速修复
加强养护与维修，延长水泥混凝土路面的使用寿命，是公路养护部门以及相关行业面临的一项刻不容缓的任务。作为公路养护企业的一员，在公路养护领域进行积极努力的探索是我们的使命。
一、路面养护中，各单位的工作重心和遇到的难题
水泥混凝土路面具有强度高、经久耐用等优点，但是也存在养护费用高、养护修复周期长等缺点，水泥混凝土路面作为高级路面的重要型式之一, 愈来愈得到广泛的应用。然而, 就全国水泥混凝土路面使用状况而言, 仍存在许多问题。一方面，原有设计理论的不完善、施工经验的不足以及对养护的不重视, 使许多水泥混凝土路面或出现了结构性的损坏, 或表现为功能性的缺陷, 出现了早期病害等问题, 严重影响公路使用质量。另一方面，随着国民经济的发展，交通荷载逐步向重型化发展，不仅交通量大幅增长，而且超载、超限等现象日益严重，这使得路面加速破坏，养护任务也日益艰巨。
水泥混凝土路面养护的长期性和快速开放交通的迫切性之间的矛盾，一直是传统道路养护中的主要矛盾。采用传统的修复材料和修护方法，在修护后需要经过长时间的养生才能开放交通。然而，在一些繁忙的交通要道，这种修复方式已不能满足要求。在过去很长一段时间里，面对干线公路车流的干扰，养护企业通常采用半幅施工，半幅通行的方法，这就需要，一方面做好路面的定期养护，另一方面加强现场交通管制，来确保施工生产和道路通行两不误。但是，要从根本上解决因道路施工引起交通堵塞的状况，还必须依靠科学技术的创新和研发。采用快速修复材料和快速修复工艺进行养护，是道路养护事业发展的新要求。
二、水泥混凝土路面病害产生的原因
近年来，伴随着国民经济的快速发展，我国交通流量大幅上升，大型车辆迅速增加，水泥混凝土路面破损问题日益显现，加之雨雪冰冻破坏及施工养护不到位等因素，致使路面常出现坑槽、麻面或裂缝等病害。
水泥混凝土路面损坏的原因很多, 通常是:
1.由于混凝土所用材料品质不良、水泥标号、水质、沙石规格不符合要求;
2.由于所用材料配合和水灰比不正确;
3.由于施工操作方法的缺点;
4.由于施工时对混凝土的凝结硬化过程中养护工作没有做好, 纵横缝没有及时做好;
5.由于板面裂缝没有及时修补, 以致雨水渗入基层和路基, 使路基和基层的承载能力减低, 在行车的影响下, 混凝土路面呈现新的断裂和缝隙, 以及裂缝处面板的沉陷;
6.由于伸缩缝或裂缝中的填缝料发生损坏和脱落后, 未及时填补为泥土, 砂石所填塞, 妨碍了混凝土板因温度升降的伸缩移动, 以致产生板的纵向和斜向的裂缝;
7.由于混凝土面板厚度不足或因超设计荷载而发生的破坏;
8.由于路基或基层承载力不足引起的破坏;
9.由于路面下埋设物的影响。
三、新产品介绍
针对京大高速公路水泥混凝土路面出现的坑槽、麻面等病害，公司采用了新产品“YL-AB混凝土道路表面修补剂”。该材料对水泥路面麻面、坑槽有很好的修复效果，可以有效解决基层完好情况下道路表面的病害。该产品由A、B双组分组成，与水泥有良好的配伍性。添加到水泥砂浆（混凝土）中，通过交联固化及水泥的水化作用形成具有空间网状结构的高性能有机--无机复合材料体系，起到增强、抗渗、抗剥落和抗腐蚀作用。
YL-AB系列混凝土道路表面修补剂的施工要求：
1.环境要求：施工温度应大于15°C，雨天不宜施工；
2.材料要求：水泥需42.5普硅水泥，水洗砂含泥量小于4%，饮用水即可；
3.基层要求：要修补的部位表面必须洁净、干燥，无灰尘及松动物；
4.参照一定的配比方案，将A、B料与水泥、水洗砂、石子、以及水配成预处理料、面层料、找平层料和坑槽料。先对表面做预处理，后进行修补；
5.修补后24小时即可开放交通，恢复使用。
四、应用实例
2011年4、5月间，山西悦达与山西永力合作，利用新技术、新材料在短短的三周时间内，克服下雨、早晚温差大及破损路面不集中等不利因素，对京大高速公路及国道G55大运主线路段共计7000平方米的混凝土路面麻面进行了快速修补。工程参照《公路工程养护技术规范》（JTJ073-96）及有关标准规范进行施工，经修补后的路面面板大面平整，表面无脱皮现象，与周围面板衔接平顺，无跳车现象，颜色基本与原路段保持一致，并且24小时开放交通，有效地解决了高速公路养护与快速开放交通的矛盾。
在整个施工过程中，双方始终把工程安全管理与工程质量放在首位。对发现的路面病害现场，制定了有针对性的维修方案，遇有坑洞的地方，要先处理坑洞，恢复应有的技术状况，确保做到不出任何安全与质量事故。工程开工后，采用及时性、快速性、规范性进行修补。面对该道路交通流量大，不能长时间封闭交通施工的种种困难，施工方采用半幅施工，半幅通行的方法。一方面做好通路面的定期养护，另一方面加强现场交通管制，保证了施工生产和道路通行两不误。通过精心组织、科学管理，应用新材料、新技术，合理布置作业面等一系列措施，配合拥有多年实践工作经验的工程技术人员的努力，施工工程按标准、保质量地完成。在项目在验收时，工程质量得到验收小组的高度评价。
经济效益分析:
水泥混凝土路面麻面处理：采用新技术、新材料在表面刮浆处理造价在;130元/平方米；若采用传统的方法拆除混凝土板块，重新浇筑造价在：350元/平方米。
水泥混凝土坑洞修补：采用新技术、新材料修补造价在：400元/平方米；若采用传统的方法切缝、拆除、浇筑高强混凝土造价在：800元/平方米。
显然采用新技术新材料经济效益显著。
社会效益分析：
采用传统的拆除旧板重新浇混凝土，一是施工周期长；二是机械设备投入大；三是交通管制困难；四是废料难以处理，不环保。
采用新材料、新技术很好的克服了传统方法的缺点。
五、结束语
水泥混凝土路面的养护对策, 应根据现有路面使用质量状况、公路性质、等级和交通量等因素, 结合当地技术经济水平, 气候条件,适时地做好防治工作。在道路设计、施工、原材料选用等每个环节中，都应加强质量的控制，坚持以预防为主，防治结合的原则，对道路病害问题做到早发现，早处理，有效延长混凝土路面的使用寿命，取得良好的经济和社会效益。
附：施工路段桩号
国道G55大运路段（桩号K483+310；K483+340～K483+365；K483+385；K483+390；K483+430～K484+50；K483+470； K484+080～K484+115；K484+360～K484+420；K482+860～K482+925；K482+860～K482+910；K482+860～K482+890；）以及大桥桥面，总面积3600平方米进行了快速修补。
省道S30京大路段（桩号K325+730～K325+740；K325+710～K325+725；K325+695～K325+655；K326+110～K326+080；K326+140～K326+145；K326+230～K326+240；K326+250；K326+2800～K326+300；K326+405～K326+535；K326+640～K326+675；K326+710～K326+685；K326+840～K326+880；K327+060～K327+070；K329+170～K329+200； K329+310～K329+350； K329+405～K329+435）以及两座桥面，总面积3500平方米进行了快速修补。