【摘 要】破碎水泥混凝土路面的快速修复及恢复通行能力一直是制约水泥混凝土路面发展的关键问题，拼装混凝土路面通过将混凝土强度置于后场的预制阶段，实现现场快速安装，解决了水泥混凝土路面强度保证和快速通行的矛盾，具有良好的社会经济效益。
【关键词】水泥混凝土路面；预制拼装；工艺
前言由于道路通行的需求，高速公路、市政干线及车道狭窄的地方公路均不允许长时间封闭交通，相关资料表明：“每天每公里的道路维修，将提高汽车运输成本0.15 元、时间成本0.26 元、交通事故损失0.05 元、货物损失0.04 元，总计为0.5 元/公里·天【1】，而水泥混凝土路面由于其自身的特点，维修周期较长，通常造成严重的交通拥堵及安全事故，带来不好的社会影响，这极大制约了水泥混凝土路面的发展。与此同时，鉴于国内优质沥青资源匮乏，水泥资源较为丰富的国情，在建设沥青路面的同时，尚需大力发展长寿命、高品质、耐久性良好的水泥混凝土路面【2】，因而寻找一种新思路，解决水泥混凝土路面强度保证和快速通行之间的矛盾，已成为刻不容缓的一项研究课题。目前，水泥混凝土路面的预制拼装技术可较好的解决这一难题。
1．水泥混凝土路面预制拼装的优点预制拼装混凝土即可满足混凝土路面强度的要求，又兼有修补材料廉价和快速通车的特点，是一种理想的快速修复水泥混凝土路面技术，其主要优点有：（1）减少道路封闭的时间，实现了水泥混凝土路面板集中于后场养护，避免了传统水泥混凝土浇注后数天的养护而限制车辆通行的情况。
（2）耐久性好。预制拼装路面板在预制场生产后具有一系列的质量保证措施和质量控制措施确保面板整体质量和强度，并可以根据需要和实际使用效果选择最合适的养护方式。
（3）成本低。预制拼装混凝土路面费用介于普通混凝土摊铺和快硬早强混凝土材料修复之间。但从路面生命周期及社会效益来看，预制拼装混凝土路面具有较长的使用寿命，且因减少了施工周期而降低了施工成本，并使道路通行能力快速恢复，提高了社会经济效益。
（4）不受气候条件的影响。由于预制板在后场预制养护，在炎热的夏天、寒冷的冬天或雨天等恶劣的环境下也能施工且不会影响路面板的强度、耐久性【3】。
（5）节能环保。与现场浇注摊铺混凝土方式相比，预制拼装混凝土在施工现场几乎不排弃任何废水、废渣，也没有噪音污染，对环境影响小，是一种更节能环保的施工方法。
2．水泥混凝土路面板预制技术要点2.1 预制拼装板平面尺寸与厚度的确定在预制拼装板的设计中，通常采用两种方法对预制板进行了补强设计，一是在预制板中布置一定数量的钢筋；二是通过采用小尺寸板块的方法减少板体的荷载应力。
（1）预制板尺寸通常在相同的使用条件下，小板的温度翘曲应力比大板要小，相应的温度疲劳应力也小得多，安全储备大，可靠度高。因此在预制时，应根据维修道路实际情况及维修面积，尽量选择接近2.5m×2.0m 尺寸的小板。
（2）预制板厚度预制拼装板厚度优先考虑与旧板厚度一致的方案，主要基于几点考虑: ①拼装板和旧路面的厚度一致，可有效提高新旧板之间竖向接触面积，提高了接缝的传荷能力；②板厚一致，标高不用调整，从而节约施工时间；③拼装板厚度减薄不利于抵抗热膨胀破坏，路面厚度较小的部位容易成为路面薄弱点而发生拱起破坏；④拼装板的厚度与旧板一致可减少翘曲变形量，增加板的稳固性，减少板间的松动和减少错台量。
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2.2 预制拼装板的强度水泥混凝土路面板修复应从基层的修复上着手，并在增强面板的抗弯拉强度上下功夫，以弥补基层强度不足问题，因此预制拼装板的设计弯拉强度必须不小于旧路面的设计弯拉强度。
2.3 预制拼装板的配筋当拼装板在吊装过程中，可以将其简化为四周支承并且其长短边之比值小于2 的双向板，所以应该在板底纵横向均应布置钢筋。
当板厚h>150mm，钢筋直径通常选12～16mm。从经济性考虑，在配筋时选用直径12mm 的钢筋，配筋间距为200mm。
3．水泥混凝土路面板预制施工工艺水泥混凝土路面板预制拼装的主要目的是在保证混凝土强度的前提下快速开放交通，为达到这一效果，就需要对工艺流程做出科学、严谨的设计，在施工工艺流程和组织安排上做到统筹兼顾、有条不紊。当做好所有的准备工作后，才能在现场组织实施。
（1）板块预制板块的预制工艺包括：搭模板→钢筋绑扎→混凝土搅拌→浇筑→振捣→抹面→养生→脱模→堆放。
（2）旧板开挖在旧路面的破碎清除中，首先用切割机沿破碎板四周进行全厚切割，破碎锤作业点严格控制在距板边30cm 以上的板内，采用大功率液压破碎锤进行破碎清除，边缘的剩余部分用液压镐或风镐破除。
破碎锤作业时严禁接触基层，现场清理的碎块不得随意抛弃，污染环境。
（3）基层修复基层的修复通常有三种方法，一种是干拌水泥砂浆修复方法，采用干拌砂浆既可对基层进行修复。第二种是早强自流平砂浆修复方法，采用早强自流平砂浆修复。第三种是铺洒沥青冷补料，采用铺撒沥青冷补料的方法修补基层。
（4）运输与吊装预制板的运输和吊装可用随车起重机或者吊机，板块吊装前，应将下层的砂浆刮平后，将板轻轻置于调平砂浆层并调整至达到要求的平整度为止。吊装时，应控制好板块间距，板间距宜控制在1～2cm 左右，以便填塞嵌缝碎石。吊装结束后，应对吊钩位置进行切除、填平等处理。
（5）灌浆及密封接缝预制板块拼装后，基层和板底可能存在不同程度的脱空，会影响预制拼装板的服务寿命，通常的处理方法是采用板底灌浆的方法，一般在板上预留或钻取直径30～50mm的灌浆口，灌浆孔深度为板厚。
拼接板封缝主要有几种处理方法:① 填石环氧灌封法：接缝下部填塞大粒径粗集料，尽可能填满缝隙，缝隙顶预留2～3cm，用环氧砂浆将上部缝隙密封。
② 环氧砂浆塞满法：接缝均用环氧砂浆塞满。
③ TST 改性沥青灌入法：方法同填石环氧灌封法类似，先在缝隙下半部填入大粒径集料，之后将熔融态的TST 改性沥青粘结料浇灌入接缝内，再以同样的方法装入第二层集料，距顶面1～2cm，再浇入TST 粘结料。
该方法使用效果较为理想。
④ 快硬高强水泥法：采用早强、快硬的道桥特种水泥进行灌封、封缝处理。
4．结语水泥混凝土路面预制拼装技术是一种新型的快速修复技术，采用这种技术通常不超过5 小时即可开放交通，耐久性好，修复成本低，社会效益非常显著，可用于水泥混凝土路面、机场跑道的快速修复及自然灾害对路面造成破坏的快速抢修。
采用此路面维修工艺时，必须严格控制预制板的质量，预制板的强度不小于旧板强度，尺寸尽量选择接近2.5m×2.0m 尺寸的小板，厚度与旧板厚度一致。吊装时注意摆放位置及高度，保证接缝间隙及平整度，拼装结束要及时密封接缝。
参考文献：[1]王俏. 水泥混凝土路面预制拼装快速修复技术研究[J]. 长沙交通学院学报.2007,23（4）：33-38[2]傅智. 水泥混凝土路面施工技术[M].上海：同济大学出版社，2004,04:18-22
论文作者:潘昊宇1，2 徐梦舟2
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿
论文发表时间:2015/9/11
标签：路面论文; 混凝土论文; 水泥论文; 预制板论文; 强度论文; 砂浆论文; 厚度论文; 《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿论文;