纤维水泥压力板施工方法：装配式水泥混凝土路面板施工工艺研究

纤维水泥压力板施工方法：装配式水泥混凝土路面板施工工艺研究图1 预制板施工工艺流程图 下载原图(3)预制板拼装吊装完成后，如果混凝土板与路面基层没有充分接触，会造成板底会出现局部空腔，对预制路面装配的耐久性影响很大。破损路面板的快速修复和更换技术包括预制混凝土路面板的制作、破损混凝土路面板的拆除和预制混凝土路面板的吊装施工技术。在项目开始时，受损机场混凝土面板的尺寸应提前测量。受损混凝土路面尺寸测量完成后，预制混凝土板，并为受损板设计模板，用于符合预制板的厚度和尺寸。水泥混凝土板浇筑完成后，用液压切割机切割铺面板，将更换的水泥混凝土板边缘切割至基层。板料切割完成后，根据预制板的重量，选用合适吨位的吊车将预制板移位。交班结束后，进行基础处理，布置传力杆，进行板拼装，进行节点荷载传递处理，对预制板进行板底灌浆，主要施工工艺如图1所示。该技术通过一套完整的施工工艺，对混凝土路面进行损伤快速修复置换施工，轻松解决了长期封闭修复旧混凝土路面的施工环境问题，

曹承 孔凡东 孙建军 任楠 李思李 田波北京首都国际机场股份有限公司 交通运输部公路科学研究所

摘 要：预制板修复路面技术能够在短时间内对水泥混凝土板面破损部位进行快速修复，为水泥混凝土路面的快速修复提供了一种有效的途径。文章阐述了混凝土预制板的施工流程，针对施工中的清除旧板、基层找平、预制板运输吊装和板块调平施工过程中的施工问题展开分析研究。提出了水泥混凝土预制板修复技术的应用建议和提升了施工质量，保障在短时间内能够使路面恢复良好的路用性能。

关键词：道路工程;预制板;施工工艺;水泥混凝土;

国家公路建设的脚步随着经济的发展一刻也未停歇，水泥混凝土道路建设在过去几十年中也占有很大的比重。近年来，水泥混凝土路面的设计、施工、养护等技术取得了极大的进步，促进我国水泥混凝土路面的迅速发展。在我国的众多水泥混凝土路面的道路中，混凝土路面在使用5～8年后，由于设计、施工、气候环境及荷载的影响，水泥混凝土路面会出现不同程度的破坏，如表面破损、板底脱空等病害，这对行车速度、舒适性和安全性有很大的影响。相当一大部分的水泥混凝土路面在刚通车不久就出现大面积的早期病害现象，尤其是板裂。水泥混凝土路面的快速修补是相对于传统的修补材料和修补方法而言的。在过去很长一段时间内，由于水泥混凝土路面的施工技术和养护技术的落后，在施工过程中必须要进行封闭交通，造成该路段长时间的交通拥堵。这种传统的恢复方法需要长时间的健康维护和维护才能重新打开流量。在一些交通繁忙的地区，这种恢复方法不能满足工程需要。而装配式的预制混凝土板可实现快速施工，耐久性高成本低而且不受气候条件影响等优点，可在12小时内满足交通要求。

国外对预制混凝土板的路用性能和施工工艺进行了深入研究，国内对预制混凝土板的尺寸设计、应力分析、接缝材料和施工过程中的应力分析等方面进行了研究。在实际工程中，由于较少采用预制板技术修复受损水泥混凝土路面，国内相对缺乏实际的施工经验，在施工过程中还存在一些不足之处需要改进。本文对施工机械进行了改进，在施工过程中拆除旧板，平整基层，使预制板在更换过程中不易损坏，在较大程度上恢复了原有的路用性能。

1 预制拼装路面修复技术

破损路面板的快速修复和更换技术包括预制混凝土路面板的制作、破损混凝土路面板的拆除和预制混凝土路面板的吊装施工技术。在项目开始时，受损机场混凝土面板的尺寸应提前测量。受损混凝土路面尺寸测量完成后，预制混凝土板，并为受损板设计模板，用于符合预制板的厚度和尺寸。水泥混凝土板浇筑完成后，用液压切割机切割铺面板，将更换的水泥混凝土板边缘切割至基层。板料切割完成后，根据预制板的重量，选用合适吨位的吊车将预制板移位。交班结束后，进行基础处理，布置传力杆，进行板拼装，进行节点荷载传递处理，对预制板进行板底灌浆，主要施工工艺如图1所示。该技术通过一套完整的施工工艺，对混凝土路面进行损伤快速修复置换施工，轻松解决了长期封闭修复旧混凝土路面的施工环境问题，能在短时间内完成路面损伤修复现场并满足要求按照开放使用的要求，不能实现封闭施工条件下，通过对周边地区水泥面板进行板内养护，解决了水泥混凝土强度增长缓慢和快速交通建设后的需求矛盾。现有的预制路面修补技术存在一些缺陷:

(1)在对原水泥混凝土路面破损板进行检测后，采用大型路面切割机对破损板周围的整个厚度进行切割。切割完成后，独立的旧板在提升原路面的过程中对周围的完好板造成损坏。

(2)预制板按原尺寸完成后，运至现场。预制板采用大型吊装设备吊装，移动到指定位置，缓慢下放至底座顶部安装。其中，仅依靠起重设备安装预制板，在很大程度上不能保证预制板能水平放置到旧路面板的原始位置，并会对周边板造成损伤碰撞。

(3)预制板拼装吊装完成后，如果混凝土板与路面基层没有充分接触，会造成板底会出现局部空腔，对预制路面装配的耐久性影响很大。

图1 预制板施工工艺流程图 下载原图

2 旧板清除

由于水泥混凝土路面在各种路面环境中，包括机场路面工程，损坏的路面板的尺寸因地制宜，厚度也不尽相同，因此，对修缮场地的路况进行测量、对场地周边环境进行调查等一系列措施具有至关重要的作用。当地调查内容包括原水泥混凝土路面厚度、原路面板配合比、拟更换的区域性路面层结构。

在拆除老旧的混凝土板时，国内一般都是使用液压切割机将水泥混凝土板基层以上全部切除，然后使用吊装器械把废板清除。液压切割机具体参数如表1所示，在使用液压切割机时应根据要修补路面的强度和工期进行适当选择。

表1 液压切割机参数 下载原图

对于较完整的板，切割后可钻膨胀螺栓植入分段块内，然后利用自行研制的电子同步顶升装置，用安装在板周围的液压千斤顶同时顶升旧路面板(如图2所示)。该装置状况良好，可将旧路面板从原路面环境中吊出，避免损坏附近完好的混凝土板，保证后续工程预制板的拼接。将破碎后的弃板根据破碎程度采用不同的处理方式，吊装或破碎再利用等。

图2 千斤顶顶升面板俯视图 下载原图

3 基层找平

基层是路面主要的受力层，其平整度关系着路面整体的平整度，因此，在拆除废板后应首先清理路面基层，使用仪器检测原基层的承载能力，若不满足新路面需要，应立即返修基层，以满足新路面的强度需要。即基层应满足压实度在95%以上，且基层的回弹模量仍需要满足设计值要求。如果出现不满足的情况，应立即在基层病害处进行局部破碎。一般情况下，破碎的深度控制在5cm以内，使破碎后出现规则的矩形坑槽，把经过底部找平处理的坑槽进行密封。使用乳化沥青碎石封层等多种方法，需要根据工程实际情况进行选择。

4 预制板运输与吊装

设备应先与混凝土板连接，完成混凝土板的吊装、移位、姿态调整和摊铺。混凝土板安全运到现场的关键步骤就混凝土板的吊装过程。因为混凝土板的抗弯拉强度很低，如果在混凝土预制板吊装过程中，预制板底承受的弯拉强度超过混凝土过大，极易造成混凝土预制板产生轻微裂缝甚至发生断裂，或着发生预制板出现集中应力从而造成吊装孔附近发生破坏现象。所以，在混凝土板预制过程中根据板尺寸应进行配筋分析，来保证混凝土预制板在运输过程中不会破坏现象。

新板和旧板在拼接过程中，负载转移问题是关键。因此在预制板的现场浇筑中，关键是接缝处的处理。目前，接头处理方法主要有三种:集料锁紧、企口搭接和传力杆。

(1)在早期的研究中，主要采用集料锁定的方法，即在吊装前对预制板的四面进行凿槽处理。吊装就位后，在接缝下半部分插入尽可能厚的单粒径碎石，插入钢纤维并夯实，保证压实。然后将配置好的环氧砂浆灌入填缝处。然后使用加热后的TST改性沥青粘合剂密封接缝表面，使其与路面保持齐平。封闭交通两个小时以后就可以通车了。接缝这样处理以后，不仅可以保证具有凉后传荷能力而且也可以避免雨水侵蚀，造成路基出现水损害，从而影响路面的耐久性。

(2)第二种方法采用企口搭接法，它的主要传荷方式是通过混凝土板之间的榫接而实现的。这种方法在混凝土板的预制过程中要求比较高，因此，要严格控制其模具的精度。预制板一端为“凹”形界面，另一端为“凸”形界面，保证预制板之间的舌槽搭接。同样在现场组装施工中，也需要特别注意避免组装板舌槽搭接失效。

(3)截止现在常用的传力方式是插入传力杆，因为，这种传力方式被大众所认同，也是最为普遍的传力形式。插入式传力杆法通常是预制的混凝土板的过程中，在两块相邻板之间预先埋置传力杆。这种方式的优点是施工简便而且效果明显，更能满足板的初始平整度的要求。在制作过程中，在预制混凝土板一侧边缘预埋传力杆。埋深为板长度的一半，埋深为板厚的一半。相对于埋置的传动杆另一侧，沟槽向下设置，不仅有利于相邻板的传动杆连接，而且能保证板面的初始平整度。传力杆也可以再预制板之间进行垂直支撑的作用，若由此产生的预制混凝土出现板底缝隙，可以进行注浆处理。拼装完成后的道路经灌浆、打磨、填筑后通车。

5 板块灌浆与接缝处理

混凝土板在预制的过程中为了后期进行调平处理，埋置了一锚杆构件。环形吊环的一种构件，在吊装过程中可作为吊环使用。吊装到指定位置后，可将其拆除，并通过构件下的孔进行灌浆处理。通过调整这个锚杆构件高度，从而是预制板之间及路面路面高度一致，来保证路面的平整度要求。等待预制混凝土板固定以后，预制板底与基层之间可能有空腔。此时可以经过上述构件的灌浆孔对板底进行灌浆处理，消除混凝土预制板与基层之间的缝隙。

6 结论

混凝土路面预制装配是一种快速、环保、经济的路面养护新方法。在实际工程中，维修机械是一个极其重要的障碍。因此，应针对预制板的应用，开发新一代的施工机械，提高预制路面修补的整体施工质量。预制板的安装和旧路面板的拆除需要保证板周围的同步吊装对周围完整的板造成不可挽回的损害。实现预制板向高机械化方向转变，从而提高路面耐久性，延长公路使用寿命。

参考文献

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