高速公路混凝土路面换板工程施工的探讨

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摘要：水泥混凝土路面强度高,刚度大,使用寿命长,养护费用低,已被广泛地应用于高等级路面。但由于设计、施工、养护等环节的疏漏,加上超载超限车辆的增加,导致路面产生断板、水泥混凝土破碎等病害,且发展十分迅速。而对于断裂、破碎板,严重影响平整度的,通常采用换板的方法进行处治。

关键词：高速公路； 水泥砼路面； 换板维修；

中图分类号：U412.36+6文献标识码：A文章编号：

1、病害原因分析

造成不少混凝土板产生错台和断板的原因，主要是地基沉陷，路面唧浆造成的。该高速公路混凝土段地处盐碱地，腐蚀性较强，每年雨季来临时，雨量较大较猛。一些不能及时排除的雨水下渗到地基中，造成了土基的软化。与盐碱一起对路基造成了破坏，导致部分路段的路基下沉，混凝土板底脱空，加之该公路以运煤车为主，在重载的反复作用下，最终导致板面断裂，板间错台。根据病害调查及检测分析主要原因有：

1.1土质因素影响。该高速公路所处地区土质大多以盐碱性为主，对水泥有一定程度的腐蚀性，加上雨水的渗透，破坏力更强。

1.2地基土压力。该地区雨季大多集中在6～8月，雨量较大较猛，有些雨水不能及时排除，造成了地基变软，承载力不足，板底脱空，在荷载的作用下，导致了错台和断板的发生。

2、混凝土断板更换技术介绍

2.1工程材料技术质量标准。用于水泥混凝土面板的粗集料应质地坚硬，耐久、洁净。水泥混凝土面板用的细集料应采用坚硬、耐久、洁净的天然砂，机制砂或混合砂。此外，根据试验和实际情况，确定混凝土的抗折强度不小于5MPa。

2.2施工关键技术。旧板凿除时应注意对相邻板块的影响，凿除原有传力杆拉杆，在开凿深度的中间加设一层直径12mm、间距150mm的钢筋网，使之与原拉杆、传力杆焊接封死。用液压镐凿除破碎混凝土板，并及时清运混凝土碎块。相邻板块的接缝用切割机切至1/4板块深度，及时清除缝内杂质，灌接缝材料。

2.3混凝土拌和。拌制混凝土配料时，各种衡器应保持准确。对骨料的含水率应经常检测，雨天施工应增加测定次数，据此调整骨料和水的用量。混凝土的搅拌时间要严格控制，施工中如压缩混凝土的搅拌时间会影响混凝土的均匀性。

2.4混凝土摊铺。混凝土摊铺前，对模板的位置及支撑稳定情况，原传力杆，拉杆与加设的钢筋网的焊接工作等进行全面检查：专人指挥自卸车，尽量准确卸料；因故造成1小时以上或达到2/3初凝时间，致使拌和物无法振实时，应在已铺好的面板设置施工缝，废弃不能被振实的拌和物。

2.5混凝土振实。混合料采用插入式振捣器振捣，振动梁刮平提浆，人工抹平。每车道路面应使用2根振捣棒，组成横向振捣棒组，沿横断面连续振捣密实，并注意路面板底。内部和边角处不得欠振或漏振。一般振捣时间不少于30秒。振捣时辅以人工补料，并随时检查振实效果。模板，拉杆，传力杆和钢筋网如出现位移，变形，松动，漏浆等情况，应及时纠正。

2.6养生。宜使用保湿膜、土工毡、土工布、麻袋、草袋等覆盖物保湿养生并及时洒水，保持混凝土表面始终处于潮湿状态。当昼夜温差大干10℃或平均气温小于等于5℃时，应采用保温养生措施。养生时间根据混凝土的抗折强度而定，不宜小于抗折的80％。

养生的天数不宜少于14天。混凝土养生初期，严禁人员，车辆通过，在达到设计强度的40％后，施工人员方可继续下步施工。

3、提高混凝土早期强度

要加快施工进度，尽早开放交通，减轻车辆通行阻力，就必须提高混凝土的早期强度。争取在浇筑混凝土2d后，使混凝土强度达到设计强度的80％以上。为此，一般可采取如下具体措施：

3.1掺加早强剂

提高混凝土早期强度的主要方法是掺加早强剂。现在市场上的早强剂种类繁多，经过筛选，该地区应用较多的是GK一5A型减水早强剂(石家庄产)，它的特点是用量少，一般掺加水泥用量的0．7％～0．8％即可，掺配方便，且随用随倒。经测算，平均每立方米混凝土增加投资25元左右。且效果非常明显，48h后强度能达到35MPa，施工2d后即可开放交通。

3.2采用C40混凝土，适当提高水泥用量

一般水泥路面混凝土的设计强度为C35。混凝土的水泥用量约为350kg／m3。为提高水泥混凝土的早期强度，采用C40混凝土，水泥用量适当增至387kg／m3。经实验对比，48h后强度可提高10％左右，一般能超过40MPa。

3.3适当增加面板厚度

一般在面板破坏处，路面基也会严重损坏。施工中应将该部分的基层挖除，面板厚度增加到30cm～35cm，这样在相同车辆的荷载作用下，荷载疲劳应力减小；另一方面，厚度增加，混凝土的温度应力也会有所增加，这一点可以通过调整施工作业时间和加强养生得以缓解。如夏季施工昼夜温差大，则可以避开中午高温作业，利用一早一晚的时间浇筑混凝土，同时用湿草帘覆盖养生，保持路面湿润，从而减小温度差，以减小温度应力。

3.4加强质量管理

确保混凝土自身质量施工人员要分工合作，坚守现场，严格各工序的把关，具体施工时应注意以下事项：

3.4.1混凝土板破碎后，基层清理应彻底，排水不良地段应设盲沟；

3.4.2浇筑基层混凝土时应同时使用插入式振捣器和平板振动器，并认真抹光。待基层混凝土终凝后铺一层塑料薄膜再浇筑面层混凝土，以确保面板可以自由滑动；

3.4.3拌和楼设专人负责，对进场材料(水泥、碎石、砂、早强剂等)的规格、质量严格把关，严格按设计配比进行配料。早强剂掺配在水中后．每盘料的拌和时间不能低于40s；

3.4.4施工要紧凑，当天破碎的板尽可能当天浇筑，以确保破碎后3d内能够通车。浇筑面板时应振捣密实，及时割缝，诱导裂缝在接缝处展开，同时加强养生，缩小温度差和湿度差，抑制混凝土收缩，防止混凝土早期收缩裂缝的发生和发展。

4、加强畅通安全管理

提高混凝土早期强度和合理布点是从技术和施工方案上解决施工与安全畅通矛盾的手段。也就是说，在正常情况下能够保证施工人员安全及车流畅通。但如果出现非正常情况，如出现交通事故，问题就会接踵而来。因此加强安全管理是加快施工进度、确保施工质量的重要前提。加强畅通与安全管理的具体措施有以下几个方面：

4.1每个施工点必须有专人24h不间断值班，随时疏导交通，出现异常情况及时报告；

4.2畅安人员要加大巡查力度，检查督促各施工点值班人员值勤，并随时准备应付各种非正常情况的出现；

4.3施工现场必须设立明显的标志，如施工提示标志、窄行标志、安全标志、安全筒等；

4.4能开放交通的，及时开放交通，并将现场清理干净；

4.5要文明施工。施工材料、机具应合理堆放，如出现堵车，不论由何种原因引起，都应及时主动地疏导交通。换板是处治水泥混凝土路面病害的重要措施。但在交通量大、路面较窄的情况下施工，由于混凝土路面不能及时开放交通，就存在着施工质量、施工进度和安全畅通之间的矛盾。因此既要保证质量，又要保证车辆畅通，还要有一定的施工进度，这就必须有合理的技术、施工方案与畅安措施。

5、总结

混凝土路面换板施工技术主要用于改进性养护，具有延长路面的寿命，改善行驶质量，提高道路安全性能、增强抗车载压力等作用。该技术应用大大节省了每年用于路面养护的开支，使高速公路从外观效果和使用功能上都有了不小的提高。

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