摘 要：混凝土是现在道路建设活动当中最重要的建设材料，对于道路的工程质量有着直接的影响，在修复水泥混凝土路面的过程中，虽然传统的混凝土施工工艺已经进行了技术方面的改革，但是仍然存在着一些技术性问题，需要不断进行突破。本文所探讨的主要内容就是水泥混凝土路面快速应急抢维保技术在施工中的具体运用，对该技术的特点、原理及存在的问题进行了分析，并提出了相应的解决措施及施工方法，以此来促进我国道路路面的可持续发展，推动我国区域经济的发展。
关键词：混凝土路面 应急抢维保 修复
引言：
混凝土路面破损等病害修复较为困难，修复施工工期长，轻微病害由于难以及时修复，会发展成局部的破损或裂缝，甚至扩展为大面积破碎或断板，导致修复施工更为困难。针对混凝土路面病害修复施工工期长严重影响交通的问题，提出了使用凝结硬化速度快、早期强度高的修复材料用于混凝土路面病害的快速修复，并开发了混凝土路面病害快速修复施工工艺，从修复材料浇筑完成到开放交通仅需2～4h，实现了混凝土路面的快速修复。实践证明，该技术优势明显、适用性强，应用效果突出。
一、技术特点
本技术采用新型高强磷酸盐水泥制备修复材料以进行路面病害的快速修复，摒弃了传统的采用普通混凝土修复混凝土路面需长时间封闭道路的作业方式，实现了混凝土路面病害的快速修复，不仅降低了混凝土路面修复的用工量和工人的劳动强度，也减少了剔凿混凝土产生的建筑垃圾以及破碎混凝土过程产生的噪音和粉尘污染，显著提高了混凝土路面病害防治和修复施工效率。采用本技术修复混凝土路面，降低了人工耗用量以及材料的消耗量；此外，修复材料与混凝土之间的界面粘结强度较高，为提高混凝土路面整体修复质量提供了保证。
二、技术原理
水泥混凝土路面采用高强特种水泥酸-碱反应及物理作用迅速凝结硬化的新型胶凝材料来制备具有微膨胀特点的修复材料。早期强度高，修复材料2h内抗压强度可达20MPa以上，2h抗折强度可达4.5MPa以上。采用多种复合修复方式进行路面修复施工，改进了路面修补方法和界面构造处理方式。常温下无需养护，修复材料浇筑后不需要保湿养护措施。原粘结性能好，与普通混凝土的1d粘结强度可达3.5MPa，28d粘结强度可达6～8MPa，修补后不容易坏。
三、施工流程及操作要点
（一）工艺流程
修复工作面围护→设置警示标识→剃凿破损路面混凝土→称量原材料→拌合修复材料→拌合物运输、浇筑和振捣→收光抹面→修复施工质量验收评定。
水泥混凝土路面快速修复施工流程如图3.1所示。
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图3.1 施工流程图
（二）操作要点
1.修复工作面围护
采用彩钢板围合修复施工面，并设置安全警示标识，夜间施工时应设置警示灯。对于道路初期轻度病害防治，由于修复施工时间短，可以不进行施工面围合，但应设置安全警示标识。
2.路面破损程度踏勘
混凝土路面损坏形式繁多，首先应对路面破损程度进行现场踏勘，根据病害程度和类型采取相应的施工方法。根据《公路养护技术规范》JTG H10-2009和《公路技术状况评定标准》JTG 5210-2018，路面破损程度可以分为初期轻度病害、中度破损和重度破坏。初期轻度病害表现为表面剥蚀、轻度裂缝、接缝材料破损、坑槽或孔洞以及局部破损等；中度破损表现为中等裂缝、板角断裂、网格状开裂和错台等；重度破坏表现为大面积断板、严重开裂和破损、严重错台、唧泥和板底脱空等。
3.编制修复施工方案
现场踏勘完成后，应根据路面破损程度、类型和等级编制相应的修复施工方案，并根据气候条件、路面破损程度和类型确定修复材料施工配合比。施工方案应包括道路通行组织计划和供水供电计划，确定施工地点的交通通行状况和供水供电条件。
4.路面破损清理
路面破损清理是道路修复的前期准备工作，也是确定路面修复工作量和作业目标的必要工作，路面破损清理过程中应注意下列事项。
（1）对于混凝土路面裂纹和层状剥落，采用高压水枪清理路面泥沙和污迹，露出旧混凝土面后，采用切割机切割矩形键槽。
（2）路面板贯穿裂缝和路面板接缝破损，采用空气压缩机或高压水枪清理裂缝中的污泥等杂物；中度裂缝可以沿裂缝走向切割V型槽，开槽深度同裂缝贯穿深度；重度贯穿裂缝或严重断板，应沿裂缝走向用墨线弹线，开槽时将裂缝边缘的混凝土剔除，开槽深度同裂缝贯穿深度，同时应垂直于板缝方向开凿的矩形槽。
（3）对于小型孔洞和坑槽，采用空气压缩机或高压水枪清理的污泥等杂物，露出旧混凝土面后，用高压水枪或钢丝刷清理旧混凝土，以提高修复材料和旧混凝土的界面粘结强度；对于大型孔洞和坑槽，采用空气压缩机或高压水枪清理污泥等杂物，然后用风镐剔凿坑洞周边混凝土，剔凿出的混凝土堆积在孔洞或坑槽内不得碾压；
（4）路面拱起但路面板完好时，采用切割机具将拱起端两侧各切割一条横缝，释放路面板其应力；板缝切割完成后用千斤顶使板块恢复原位；路面拱起且路面板断裂时，沿路面板断裂处切割开槽。
（5）路面错台但路面板完好时，如错台高度小于10mm，采用切割机均匀的将高处凿去并与相邻路面板平齐；错台大于10mm时，将错台周边沿着裂缝切除20～30mm形成V型槽，并将下沉的路面板表面用高压水枪冲毛或用风镐凿毛。
（6）出现板角断裂或路面板大面积破碎时，采用风镐破碎路面板。
（7）对于桥梁伸缩缝破损，对于轻度破损，如表面混凝土破碎或剥落，采用高压水枪清理伸缩缝表面破碎混凝土；对于重度病害，如伸缩缝处混凝土完全破坏和内部预置型钢变形，采用风镐破碎伸缩缝处混凝土，并清理干净。
5.修复材料制备
路面破损清理完成后开始制备修复材料。称量原材料时应采用称量精度不大于50g的电子称，称量的原材料应分别用桶或其他容器存放。修复材料拌合之前应检查搅拌机供电是否稳定，并用清水清洗搅拌机拌合罐，清洗后用布擦拭搅拌罐内壁和搅拌叶片，清除残余的水，然后拌合修复材料。对于轻度病害修复，可以采用手提式搅拌器(额定电压220V)拌合修复材料。如果出现供电困难问题，可以采用人工拌合方式拌合修复材料，但一次拌合量不宜大于50L。
由于修复材料的力学性能、变形性能与旧混凝土存在差异，同时还应确保修复材料与旧混凝土具有良好的粘结性能和变形协调性，应根据旧混凝土的抗压强度制备不同强度等级的修复材料，以满足实际工程对修复材料和旧混凝土之间的粘结性能和基本协调性方面的要求。针对不同强度等级的旧混凝土(可以采用回弹法测定路面混凝土抗压强度)，修复材料的抗压强度平均值应比路面混凝土的抗压强度实测值高出5～10MPa。
磷酸盐水泥与普通硅酸盐水泥存在显著差异，拌合修复材料时应注意使用适当的拌和方法。
6.拌合物运输、浇筑和振捣
修复材料凝结硬化速度快，操作时间通常仅有30min，因此拌合机械距离修复施工面不应大于500m，并尽可能放置在修复施工面旁边；修复材料拌合完成后应在5min内用小车等运输工具运送到修复施工面。
修复材料具有良好的流动性和填充能力，磷酸盐水泥净浆或砂浆浇筑后无需振捣，可以实现自流平和自密实；对于磷酸盐水泥混凝土，可以采用小型振动棒插捣或平板振动器振捣。
修复混凝土路面裂纹和层状剥落，采用磷酸盐水泥砂浆罩面，磷酸盐水泥砂浆抗压强度取值参照规范。修复材料罩面完成后应及时抹面收光。
对于路面拱起，可以采用千斤顶将切割后的板复位，然后采用压力注浆方式灌浆；当路面拱起造成路面板底脱空时，还应沿板底四周增设注浆点，增大注浆压力，确保板底注浆均匀密实。对于错台、起拱和唧泥等路面病害，应使用高压注浆机采用压力注浆方式将修复材料灌注到路面板侧边和底部。
对于板角断裂或路面板大面积破碎，可以采用抛填集料或者预置集料的方法进行修复。
对于桥梁伸缩缝轻度破损(表面混凝土破碎或剥落)，可以浇筑磷酸盐水泥砂浆修复，修复厚度大于20mm时应分层压实并收光抹面。对于重度病害，如伸缩缝处混凝土完全破坏和内部预置型钢变形，采用风镐破碎伸缩缝处混凝土，并清理干净后，放置预置混凝土构件，并浇筑磷酸盐水泥聚合物砂浆。
7.收光抹面
修复材料浇筑和振捣完成后应立即进行收光抹面工作，修复后的路面收光抹面工作应在拌合物开始搅拌后15～20min内完成；修补面的平整度和坡度应与原路面一致，避免修复材料硬化后影响行车舒适度。
8.检查和验收
修复施工完成后，应检查修补面的平整度和坡度，平整度不符合要求的位置，可以采用磷酸盐水泥净浆罩面。路面满足通行条件后应恢复道路交通标示和路面分道线后才能开放交通。
路面修复质量验收可以采用钻芯取样测试力学性能的方式，路面修补完成7d后，钻取直径和高度均为100mm的圆柱体芯样，测试芯样的抗压强度或劈裂抗拉强度以评价修补质量，要求芯样7d抗压强度应大于30MPa，劈裂抗拉强度应大于3.5MPa。芯样不同龄期时的力学性能参考值见表3.2.8。
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（三）劳动力组织
混凝土路面修复施工过程的劳动力组织见表3.3，表3.3中所列人数为该工序所需最少人数。实际修复施工需要根据修复工作量大小和施工工序确定施工人数和劳动力组织情况，轻度病害修复施工需要3～4人，中度破损修复施工需要5～6人，重度破损修复施工需要10～15人。
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四、材料与设备
（一）原材料
本技术采用高强磷酸盐水泥作为胶凝材料用于制备修复材料，制备的修复材料主要用于混凝土路面破损修复和混凝土结构快速加固。本技术所用修复材料力学性能优异，凝结硬化速度快，能够显著缩短混凝土路面修复施工工期；还具有干燥收缩极小和粘结强度高的特点，有利于提高混凝土路面修复质量和道路使用寿命。配制修复材料所需原材料及技术性能指标见表4.1。
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（二）机具设备
本技术主要采用小型机械设备，修复施工所需机具设备见表4.2。
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注：手提式搅拌器适用于轻度病害修复；卧式搅拌机适用于中度病害修复；强制式搅拌机适用于重度病害修复。
五、质量控制
工程质量控制标准如下：
1.混凝土路面修复施工质量控制执行下列规范：
《公路水泥混凝土路面再生利用技术细则》JTG/T F31-2014 ；
《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG D40-2011 ；
《公路养护技术规范》JTG H10-2009 ；
《公路技术状况评定标准》JTG 5210-2018 ；
《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30-2005 ；
《公路水泥混凝土路面施工技术细则》JTG/T F30-2014 。
2.修复材料初凝时间不宜小于30min，力学性能指标见表5.1.2。
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六、安全与环保
（一）安全
1.加强安全教育，全员、全面、全过程进行强化安全教育，提高全员安全意识与知识水平。现场探勘和修复施工前，均应在道路安全距离内设置警示标识，必要时应对工作面进行围合；修复施工前应编制具体的安全措施和各项作业安全细则，进行施工技术与安全交底工作，组织全体人员学习，并要求严格遵守。
2.定期进行安全检查，根据安全管理工作需要进行经常性、专业性、季节性、节假日、班组岗前等安全检查，对不安全因素严格整改，对违章违纪严肃处理。
（二）环保
环境保护坚持“预防为主、防治结合”的方针，努力实现可持续发展战略。采取措施控制施工现场的各种粉尘、废水、废气、废泥浆、废渣等对环境的污染和危害。施工现场垃圾渣土、建筑垃圾、生活垃圾等运到指定区域，固定地点堆放并及时清理。
七、效益分析
（一）经济效益
本技术采用新型高强磷酸盐水泥制备修复材料并进行路面病害的快速修复，摒弃了传统的采用普通混凝土修复混凝土路面需长时间封闭道路的作业方式，实现了混凝土路面病害的快速修复，修复材料浇筑后2～4h即可开放交通，不仅降低了混凝土路面修复的用工量和工人的劳动强度，也减少了剔凿混凝土产生的建筑垃圾以及破碎混凝土过程产生的噪音和粉尘污染，显著提高了混凝土路面病害防治和修复施工效率。采用本技术修复混凝土路面，降低了人工耗用量以及修复材料或粗集料等原材料的消耗量；此外，修复材料与混凝土之间的界面粘结强度较高，为提高混凝土路面整体修复质量提供了保证。使用该修复方法修复路面，显著缩短了道路封闭时间，对道路交通的不利影响显著降低，能产生显著的经济效益和社会效益。
与传统的采用硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥、聚合物水泥以及纤维增强混凝土等修复材料修复混凝土路面病害的工艺相比，本工艺利用新型高强磷酸盐水泥作为修复材料可以降低人工和机具用量以及原材料消耗量，工人的劳动强度也显著降低，除了经济效益，由于快速开放交通减缓拥堵所产生的社会效益也会非常显著。本技术与其他方法的人工和材料损耗见如下表7.1。
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（二）社会效益
在合山市里兰至322国道路面改造工程等工程中，应用该施工技术对路面进行修复，得到了业主单位、监理单位的高度评价。取得了很好的济效益和社会效益。
八、小结
采用本施工技术，达到快速施工目的，解决了有常规工艺工效低，施工质量不高的技术难题，不仅取得了良好的经济效益，还取得了良好的社会效益。
本技术提高了施工工效，降低了人工劳动强度，为解决类似工程施工提供了方法，具有很好的推广应用价值，技术具有领先性和创造性。和通常施工方法相比，具有施工成本低，施工速度快等优点，取得了明显的社会效益和经济效益，具有重要的现实意义。