朱士東（江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司,南京　210017）

混凝土快速修復(fù)技術(shù)在廠區(qū)道路中的應(yīng)用

朱士東
（江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司,南京210017）

摘要：廠區(qū)內(nèi)考慮到主要為重載車(chē)輛路面一般一般采用水泥混凝土路面，按常規(guī)修補(bǔ)技術(shù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)，極大影響廠區(qū)生產(chǎn)。本文以某單位一門(mén)口轉(zhuǎn)彎處水泥板破損為研究?jī)冬F(xiàn)，針對(duì)6h快速拼裝和12h現(xiàn)澆快通技術(shù)進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析，最終證明在廠區(qū)不容許中斷交通路段采用預(yù)制拼裝或快通材料可以實(shí)現(xiàn)12h（一夜間）以內(nèi)通車(chē)，對(duì)生產(chǎn)影響小，尤其是6h預(yù)制拼裝技術(shù)可以認(rèn)為是突破以往常規(guī)概念的快速水泥混凝土路面修復(fù)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土；路面修復(fù)；廠區(qū)道路

1　概述

考慮到重載車(chē)輛，大型廠區(qū)內(nèi)道路一般采用水泥混凝土路面。隨著今年經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，大貨、特大貨車(chē)實(shí)際載重量以快速增長(zhǎng)。與此同時(shí)，由于各方面（設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)規(guī)范、施工材料、技術(shù)、施工現(xiàn)場(chǎng)管理、質(zhì)量控制及自然災(zāi)害的破壞等等）影響，很大混凝土路面較早地出現(xiàn)了不同程度的損壞，尤其突出體現(xiàn)在交叉口路段，嚴(yán)重影響行車(chē)安全。

考慮到廠區(qū)道路不能中斷交通的特殊性，對(duì)舊水泥路面修補(bǔ)時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間封閉交通不現(xiàn)實(shí)，尤其在出入廠區(qū)大門(mén)的必經(jīng)之路上。現(xiàn)在常規(guī)的修補(bǔ)技術(shù)，一般需要7d的養(yǎng)生時(shí)間才能開(kāi)發(fā)交通，這將極大影響廠區(qū)的生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在廠區(qū)不容許中斷交通路段采用預(yù)制拼裝或快通材料就能12h（一夜間）以內(nèi)通車(chē)，就可以最大限度地降低對(duì)廠區(qū)日常交通的影響。

2　工程概況

南京鋼鐵集團(tuán)有限公司前身為南京鋼鐵廠，始建于1958年，是當(dāng)時(shí)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)建設(shè)的我國(guó)冶金行業(yè)18家地方骨干企業(yè)之一（稱為十八羅漢）。作為大型鋼鐵企業(yè)均有的通病，廠區(qū)道路（一般均采用水泥混凝土路面）由于收到特大型、特重型車(chē)輛的不斷沖擊、碾壓，較早出現(xiàn)角隅斷裂、斷板、板體破碎等嚴(yán)重影響行車(chē)安全的破壞。同時(shí)為不影響鋼鐵企業(yè)正常作息，一般均不容許封閉道路進(jìn)行施工，尤其是主干廠區(qū)道路。本次選取典型廠區(qū)主干路水泥混凝土路面破損路段進(jìn)行分析研究。

破損板塊位于門(mén)口轉(zhuǎn)彎處（板塊易碎，加減速剪切、轉(zhuǎn)彎側(cè)向剪切加速破壞），無(wú)分流道路可用，由于道路為雙向兩車(chē)道10m寬，T字型路口，半幅通車(chē)半幅施工不能滿足大型車(chē)輛轉(zhuǎn)彎半徑要求（載重一般60噸以上，車(chē)長(zhǎng)10m以上），這就對(duì)板塊修補(bǔ)提出了時(shí)間不能長(zhǎng)于12h的要求。

3　設(shè)計(jì)方案

目前西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目《水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究》中對(duì)水泥混凝土路面碎板6h預(yù)制拼裝和12h現(xiàn)澆快通修復(fù)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)研究。本次設(shè)計(jì)利用其中成果進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用試驗(yàn)。

3.1預(yù)制拼裝方案

試驗(yàn)段落采用5m×4m大板塊，板厚24cm，混凝土彈性模量E=35000MPa，泊松比υ=0.15，板體彎拉應(yīng)力為1.2539MPa，雖然大板塊力學(xué)性質(zhì)較小板差，但小板接縫多，處理工作量大，行駛質(zhì)量差，相對(duì)而言，大板的整體性較好，接縫少，行駛舒適性較好，不足之處是自重大，施工時(shí)需要大噸位的吊車(chē)，吊裝成本較高。

施工順序：板塊預(yù)制（雙層鋼筋，彎拉強(qiáng)度5.0MPa）—坡板清除（嚴(yán)禁接觸基層和擾動(dòng)相鄰?fù)旰玫幕炷撩姘澹鶎訖z測(cè)（壓實(shí)度＞95%，否則清除松散部分，現(xiàn)澆C20砼）—吊裝就位（采用自流平砂漿對(duì)基層調(diào)平）—接縫處理。

基層調(diào)平材料的選擇是吊裝混凝土預(yù)制板成敗之關(guān)鍵控制，從施工技術(shù)、施工成本及施工質(zhì)量控制角度出發(fā)，基層調(diào)平材料需具備施工簡(jiǎn)便、平整度便于控制、成本低廉、流動(dòng)度大及早期強(qiáng)度高（快速通車(chē)，需盡早具有強(qiáng)度）的特點(diǎn)，為此，采用自流平砂漿（最大特點(diǎn)：自流平性）作為基層調(diào)平材料，將其攪拌均勻，形成漿體，澆筑與板底，自流平砂漿能在自身重力作用下自由流動(dòng)，最終形成一水平面。而普通水泥砂漿在施工時(shí)平整度一般難以控制，容易形成質(zhì)量通病。從實(shí)質(zhì)上來(lái)講，通過(guò)調(diào)整普通水泥砂漿的配合比，摻加特定外加劑，及輔助材料，達(dá)到最終改善其性能、滿足施工要求的目的。

表1　早強(qiáng)自流平砂漿技術(shù)指標(biāo)

對(duì)于預(yù)制方案來(lái)說(shuō)，接縫處理時(shí)重中之重，設(shè)計(jì)采用《水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究》接縫處理方案：板間接縫通過(guò)集料嵌鎖實(shí)現(xiàn)荷載傳遞，為了提高荷載傳荷能力，在吊裝前，應(yīng)對(duì)預(yù)制板的四個(gè)側(cè)面進(jìn)行鑿毛處理。吊裝就位后，在接縫下半部貫入盡可能粗的單一粒徑碎石，并配以鋼纖插搗，保證密實(shí)填充，接著將配置好的環(huán)氧砂漿灌入填充密實(shí)的縫隙內(nèi)。用同樣的方法貫入第二層石子，然后用雙組分聚氨酯、硅酮或加熱至170℃左右的熔融TST改性瀝青粘結(jié)料封住接縫表面，使其與路面平齊。靜置2h以后即可開(kāi)放交通。這種接縫處理方法，可能滿足縫隙的密封防水要求，又能實(shí)現(xiàn)良好的荷載傳遞能力，實(shí)測(cè)表面，其平均傳荷系數(shù)可達(dá)到0.85以上，使用效果相當(dāng)理想。

3.2現(xiàn)澆12h快速修復(fù)方案

在混凝土中加入快速修補(bǔ)劑SBT-K10可大幅提高其12h強(qiáng)度，用42.5級(jí)硅酸鹽水泥配置的混凝土在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下12h彎拉強(qiáng)度超過(guò)4.0MPa，彎拉強(qiáng)度7d后基本穩(wěn)定，且后期不倒縮，抗壓強(qiáng)度直至90d齡期仍能繼續(xù)增長(zhǎng)。快速修補(bǔ)混凝土的坍落度應(yīng)維持在30-35mm，初凝時(shí)間≥1h，能夠滿足施工要求。

4　經(jīng)濟(jì)性分析

下面以5m（寬）×4m（長(zhǎng)）×0.24cm（厚）的水泥混凝土板作為經(jīng)濟(jì)分析對(duì)象，綜合考慮施工材料（混凝土、鋼筋）、施工（吊裝、預(yù)制）及接縫處理三方面費(fèi)用進(jìn)行總體經(jīng)濟(jì)性比較。

表2　預(yù)制拼裝與現(xiàn)澆混凝土板經(jīng)濟(jì)比較

從表2中可以看出預(yù)制拼裝方案較現(xiàn)澆混凝土板（假設(shè)具備施工條件）單板費(fèi)用高9.0%，但預(yù)制拼裝方案可在6h內(nèi)通車(chē)，節(jié)約社會(huì)成本不可估量。

表3　現(xiàn)澆12h快通與現(xiàn)澆混凝土板經(jīng)濟(jì)比較

從表3中可以看出現(xiàn)澆12h快通方案較現(xiàn)澆混凝土板（假設(shè)具備施工條件）單板費(fèi)用高4.7%，但預(yù)制拼裝方案可在12h內(nèi)通車(chē)，節(jié)約社會(huì)成本不可估量。

綜上所述，預(yù)制吊裝6h快速換板需增加9%費(fèi)用，12h快通現(xiàn)澆混凝土使用SBT-K10型快速修補(bǔ)劑需增加4.7%費(fèi)用，快通現(xiàn)澆混凝土技術(shù)更具有優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性。

因?yàn)閺S區(qū)道路修補(bǔ)工程量較少，以上兩項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)上均能為業(yè)主單位承受，均值得大力推廣，同時(shí)要求廠區(qū)道路業(yè)主單位改變觀念，建立預(yù)制拼裝和快通現(xiàn)澆混凝土的施工體系。

5　總結(jié)

（1）在廠區(qū)不容許中斷交通路段采用預(yù)制拼裝或快通材料可以實(shí)現(xiàn)12h（一夜間）以內(nèi)通車(chē)，對(duì)生產(chǎn)影響小，尤其是6h預(yù)制拼裝技術(shù)可以認(rèn)為是真正意義上的無(wú)障礙交通快速修復(fù)技術(shù)。

（2）預(yù)制板塊間傳荷系數(shù)可以通過(guò)碎石+環(huán)氧砂漿處理滿足規(guī)范要求。

（3）在混凝土中摻入快速修補(bǔ)劑也可以達(dá)到快速通車(chē)的目的，但時(shí)間要求相對(duì)要長(zhǎng)。

（4）預(yù)制吊裝6h快速換板需增加9%費(fèi)用，12h快通現(xiàn)澆混凝土使用SBT-K10型快速修補(bǔ)劑需增加4.7%費(fèi)用，快通現(xiàn)澆混凝土技術(shù)更具有優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性。

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[4]王學(xué)森，朱雙華，杜保旗.超級(jí)自流平砂漿研究[J].混凝土，2001(10)：21-23.

作者簡(jiǎn)介：朱士東(1982-)，男，江蘇宿遷人，碩士研究生，工程師，主要從事道路設(shè)計(jì)、巖土工程處治方面的工作。