[发明专利]一种水泥混凝土道路面板接缝不扩缝复灌工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥混凝土道路面板接缝不扩缝复灌工艺。

背景技术

从目前我国的现状来看，凡是新建水泥混凝土道路的面板或其它大型水泥混凝土板块，为防止面板(或板块)热胀冷缩造成破坏，水泥板块建成后，都要在规定的时间内，根据板块的结构和应用功能的要求，设置各种接缝(用锯缝机械锯出一定的缝宽)。水泥混凝土道路面板接缝应包括：横缝(亦称缩缝)、纵缝、施工缝(为施工间断时设置的横缝，常设于胀缝或缩缝处)、胀缝四种(见图1)。从而将成整体状的水泥混凝土板块分割成有规律的小块，小块之间留有一定的间隙。一般的横缝、纵缝及施工缝的间隙缝宽为4～5mm，而胀缝为20～25mm(见图2)，以使板块在气温变化下有足够的伸缩余地，而不致被挤压(或拉伸)造成板面挤碎、拱板(板面被挤压而拱起)或开裂(板块由于挤压使局部应力集中而造成无规则的裂缝)。

接缝设置好后，为防止雨水从接缝中渗入路基，对路基造成破坏；为防止砂石等硬物嵌入缝中，造成接缝伸缩功能的失效。按照国家相关的养护规范，应当在接缝的间隙中填入相应的填料。对填料技术性能的要求是：①要求填料能与接缝壁粘结牢固，在使用过程中不开裂、不脱落，能有效防止雨、雪等水分通过接缝渗入路基；②要求填料有较好的弹性，以防止砂石嵌入，使接缝调节伸缩的功能失效；③要求填料有较好的延展性(形变能力)，能适应接缝宽度在气温变化时所相应产生的变化，而不被拉断或与缝壁脱开；④要求填料有较好的耐久性，能保持较长的使用寿命。现在市场上常用的填料有原生态沥青类、改性沥青类、聚氨酯类、改性聚氨酯类、有机硅类、聚硫橡胶类。事实上，不管是低等级的原生态沥青类材料还是高等级的高分子聚合物类材料，经过一定的时间都会因功能失效而需要更换，也就是说要对接缝定期进行养护。按照国家有关规范的规定，接缝填料一般是2～3年应更换一次。

按照各级公路管理部门现行的养护模式，一条新建的水泥混凝土道路面板的接缝，第一次填缝后，以后每次更换填料时，都要进行以下两个必要的步骤：①必须将原填充在接缝中的旧填料全部、干净地清除，以便填充新的填料；②必须将接缝两壁上的旧填料清除干净，以便新的填料能与缝壁粘结牢固。为了达到上述目的，一般的做法是用清缝机械，对缝壁进行切割和打磨，这样一来，就会使接缝扩宽2～3mm。但在实际的操作过程中，由于机械施工的粗放性，不仅接缝扩宽的程度会远超过2～3mm，接缝的形状也会变得宽窄不一。本发明人曾观测过不少的水泥混凝土道路，在经过第二次灌缝后，接缝的宽度一般就已经达到10mm以上了。当然，从理论上讲，水泥混凝土路面属典型的刚性路面。而刚性路面的徐变效应，随着时间的推移，也会使接缝逐渐变宽，但发明人认为：人为的扩缝，应该是当前各级水泥混凝土道路面板接缝变宽的主要原因。

接缝被扩宽后，会带来多方面的问题，它突出地表现在以下三个方面：

(1)接缝变宽后，公路面板病害的高发期会相对于设计要求提前出现，公路正常有效的使用寿命会大为缩短；

(2)接缝变宽后，行车时跳车感严重，行车的舒适性会变差；

(3)接缝变宽后，存在着严重的行车安全隐患问题(特别在高速公路和机场跑道上)。

首先来讨论问题(1)：接缝变宽后，雨水从接缝处渗入的机会大幅增加。水是水泥混凝土公路的大敌，从接缝处渗入路基，路基被水浸泡，使土基含水量加大，承载力下降，路基强度就会显著降低。轻则造成路面冒浆、唧泥，重则造成路面板块出现裂缝、错台、沉陷或板块断裂等结构性损坏。

接缝变宽后，接缝边沿处很难经受住车轮长期反复冲击的破坏，容易造成啃边和边角断裂等病害。

接缝变宽后，如果养护不及时，填料失效后未及时更换，接缝更容易被泥砂或碎石等硬物塞嵌。当板温升高时，会造成局部应力集中，导致板块拱起或挤碎。

据本发明人多年调查的数据表明，水泥混凝土公路病害高发期提前，不仅给道路的管理和养护工作增加了难度和工作量，同时也会使水泥混凝土公路正常有效的使用寿命缩短10年以上。有不少地方修建时间不长的水泥混凝土公路，当病害严重不能正常使用时，就在上面加铺沥青变成沥青公路，虽不失为一种好的处置方法，但也属无可奈何之举。

据了解，修建一条上等级的水泥混凝土公路的费用少则几亿，多则几十亿，设计寿命都会在30年以上。如果由于管养工作囿于习惯势力，受养护观念和认识误区的束缚，使公路的正常有效使用寿命缩短三分之一，不仅会在经济上造成极大地浪费，也会在社会上造成极大地负面影响。