一种修补水泥混凝土路面纵向接缝处张开和错台的方法.pdf

本发明公开了一种修补水泥混凝土路面纵向接缝处张开和错台的方法，沿与纵向接缝垂直的方向对水泥混凝土路面板进行开槽，清理槽内混凝土和杂质后，放入螺纹钢筋拉杆，选择填槽材料回填，还包括对纵向接缝处的错台病害需添加的修补。本发明是一种能有效地延缓因纵向接缝过宽和错台导致的相关病害的发生和延长水泥混凝土路面的使用寿命、能有效恢复纵缝间的传荷能力和改善行车安全性的修补水泥混凝土路面纵向接缝处张开和错台的方法。

1.  一种修补水泥混凝土路面纵向接缝处张开和错台的方法，沿与纵向接缝垂直的方向对水泥混凝土路面板进行开槽，清理槽内混凝土和杂质后，放入螺纹钢筋拉杆，选择填槽材料回填，还包括对纵向接缝处的错台病害需添加的修补，其特征是：具体步骤如下：
步骤1：沿与纵向接缝垂直的方向开槽，移除槽内水泥混凝土，清理其他松散杂质，采用喷砂处理槽内表面；
步骤2：合理的增设拉杆设计，在槽内放置螺纹钢筋拉杆；
步骤3：填槽材料合理选择和回填；
对纵向接缝处的错台病害需添加的修补步骤包括：在步骤1实施以前采用灌浆填补板底脱空；在步骤3之后铣刨纵向接缝处因错台导致的不平整、加铺混凝土材料使错台处平整。

2.  根据权利要求1所述的修补水泥混凝土路面纵向接缝处张开和错台的方法，其特征是：所述的步骤1中沿与纵向接缝垂直的方向开槽，具体要求如下：
开槽宽度比拉杆直径大50.0mm，开槽深度比路面板厚度的一半多25.0mm，长度以能容纳1.2m长的拉杆为准。

3.  根据权利要求1或2所述的修补水泥混凝土路面纵向接缝处张开和错台的方法，其特征是：所述的步骤2中合理的增设拉杆设计，具体如下：
拉杆长度为1.2m；
采用的螺纹钢筋公称直径范围为：20.0mm～40.0mm；
拉杆直径和设置拉杆的间距满足拉杆公称截面面积总和大于825.5mm²每延米纵向接缝，拉杆间距不小于610mm，拉杆离水泥混凝土路面板横向接缝不小于760mm。

4.  根据权利要求1或2所述的修补水泥混凝土路面纵向接缝处张开和错台的方法，其特征是：所述的步骤3中填槽材料具备的基本工程性质包括：低收缩性和凝结时间短；采用水泥混凝土材料作为填槽材料，应满足以下条件：
集料最大公称粒径为10mm；
7天抗弯拉强度和抗压强度分别为3.93MPa和24.1MPa；
28天抗弯拉强度和抗压强度分别为4.69MPa和30.3MPa。

一种修补水泥混凝土路面纵向接缝处张开和错台的方法
技术领域
本发明涉及一种修补水泥混凝土路面的方法，特别是涉及一种修补水泥混凝土路面纵向接缝张开的方法。
背景技术
在纵向接缝拉杆缺失、以及交通动荷载和环境荷载的共同作用下拉杆失效时，水泥混凝土路面容易出现弯沉增大和唧泥等现象，最终导致纵向接缝张开、错台和断板等病害。纵向裂缝处张开和错台广泛存在于接缝水泥混凝土和连续配筋水泥混凝土路面中，严重影响水泥混凝土路面的使用性能。
传统的填缝修补方法无法从根本上解决纵向接缝处张开和错台的进一步发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效地延缓因纵向接缝过宽和错台导致的相关病害的发生和延长水泥混凝土路面的使用寿命的修补水泥混凝土路面纵向接缝处张开和错台的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的修补水泥混凝土路面纵向接缝处张开和错台的方法，沿与纵向接缝垂直的方向对水泥混凝土路面板进行开槽，清理槽内混凝土和杂质后，放入螺纹钢筋拉杆，选择填槽材料回填，还包括对纵向接缝处的错台病害需添加的修补，具体步骤如下：
步骤1：沿与纵向接缝垂直的方向开槽，移除槽内水泥混凝土，清理其他松散杂质，采用喷砂处理槽内表面；
步骤2：合理的增设拉杆设计，在槽内放置螺纹钢筋拉杆；
步骤3：填槽材料合理选择和回填；
对纵向接缝处的错台病害需添加的修补步骤包括：在步骤1实施以前采用灌浆填补板底脱空；在步骤3之后铣刨纵向接缝处因错台导致的不平整、加铺混凝土材料使错台处平整。
所述的步骤1中沿与纵向接缝垂直的方向开槽，具体要求如下：
开槽宽度比拉杆直径大50.0mm，开槽深度比路面板厚度的一半多25.0mm，长度以能容纳1.2m长的拉杆为准。
所述的步骤2中合理的增设拉杆设计，具体如下：
拉杆长度为1.2m；
采用的螺纹钢筋公称直径范围为：20.0mm～40.0mm；
拉杆直径和设置拉杆的间距满足拉杆公称截面面积总和大于825.5mm²每延米纵向接缝，拉杆间距不小于610mm，拉杆离水泥混凝土路面板横向接缝不小于760mm。
所述的步骤3中填槽材料具备的基本工程性质包括：低收缩性和凝结时间短；采用水泥混凝土材料作为填槽材料，应满足以下条件：
集料最大公称粒径为10mm；
7天抗弯拉强度和抗压强度分别为3.93MPa和24.1MPa；
28天抗弯拉强度和抗压强度分别为4.69MPa和30.3MPa。
采用上述技术方案的修补水泥混凝土路面纵向接缝处张开和错台的方法，增设螺纹钢筋拉杆拼接水泥混凝土路面能有效防止纵缝进一步张开和恢复纵缝传荷能力，能提高行车安全和增强路面结构的整体性；相比全深度补块和整块面板翻修，开槽增设螺纹钢筋拉杆的方法更为经济。增设螺纹钢筋拉杆作为维修纵向裂缝处张开和错台的一种方式，具有较好的经济性和耐久性两个重要特征。
据现场路用性能调查数据显示，开槽增设螺纹钢筋拉杆修补水泥混凝土路面纵向接缝处张开和错台的耐久性和使用性能与以下几个关键因素密切相关：螺纹钢筋拉杆的长度、直径和强度，拉杆的相互间距、埋置深度，填槽材料的工程性质。
本专利采用现场调查和测量，确定纵向接缝处因相邻车道面板位移而产生的张开宽度。沿与纵向接缝垂直的方向对水泥混凝土路面板进行开槽，清理槽内混凝土和杂质后，放入螺纹钢筋拉杆，选择适当的填槽材料回填；针对纵向接缝处的错台病害，需增加填补板底脱空、铣刨纵向接缝处因错台导致的不平整、加铺混凝土材料使错台处平整等修补步骤。合理的拉杆设计和填槽材料的选择，能有效防止纵缝的进一步张开和恢复纵缝的传荷能力。
本方法本方法有如下优点：
1、沿与纵向接缝垂直的方向开槽，开槽宽度比拉杆直径大50.0mm，深度比路面板厚度的一半多25.0mm，能实现拉杆与填槽材料的良好结合，保证拉杆位于路面板厚中间位置。该方法适用于各种程度的纵向接缝张开，施工过程相对简单。
2、合理的增设螺纹钢筋拉杆设计，拉杆长度为1.2m，能保证拉杆和填槽材料间的充足握裹强度，防止拉杆与填缝材料间出现相对位移；拉杆直径和设置拉杆的间距满足拉杆公称截面面积总和大于825.5mm²每延米纵向接缝，实现增设拉杆的有效性，防止纵缝的进一步张开和恢复纵缝的传荷能力；拉杆间距不小于610mm，拉杆离水泥混凝土路面板横向边界不小于760mm，预防开槽间以及开槽与路面板 自由边界间出现局部破坏。
3、采用低收缩性和凝结时间短的填槽材料，能实现填槽材料与旧水泥混凝土路面板的良好粘结，可缩短开放交通的时间。相比全深度补块和整块面板翻修，开槽增设螺纹钢筋拉杆的方法更为迅速和经济实用。
4、采用低压灌浆能有效填补板底脱空且不过度扰动路基；铣刨最小深度的要求，能有效实现加铺混凝土材料的良好使用性能和对错台处的良好修补效果。
综上所述，本发明是一种能有效地延缓因纵向接缝过宽和错台导致的相关病害的发生和延长水泥混凝土路面的使用寿命、能有效恢复纵缝间的传荷能力和改善行车安全性的修补水泥混凝土路面纵向接缝处张开和错台的方法。
附图说明
图1是增设拉杆间距设计流程图。
图2是开槽纵切面示意图(单位：mm)。
图3是开槽切缝示意图。
图4是灌浆、铣刨和加铺水泥混凝土材料示意图。
图中：1-螺纹钢筋拉杆；2-水泥混凝土路面纵向接缝；3-开槽切缝；4-开槽需移除的水泥混凝土；5-开槽宽度；6-铣刨区域；7-加铺混凝土材料区域(阴影部分)；8-道路基层；9-板底脱空区域(灌浆区域)。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参见图1、图2、图3和图4，图中：1-螺纹钢筋拉杆；2-水泥混凝土路面纵向接缝；3-开槽切缝；4-开槽需移除的水泥混凝土；5-开槽宽度；6-铣刨区域；7-加铺混凝土材料区域(阴影部分)；8-道路基层；9-板底脱空区域(灌浆区域)。沿与纵向接缝垂直的方向对水泥混凝土路面板进行开槽，清理槽内混凝土和杂质后，放入螺纹钢筋拉杆，选择填槽材料回填，还包括对纵向接缝处的错台病害需添加的修补，具体步骤如下：
步骤1：沿与纵向接缝垂直的方向开槽，移除槽内水泥混凝土，清理其他松散杂质，采用喷砂处理槽内表面；具体要求如下：
开槽宽度比拉杆直径大50.0mm，开槽深度比路面板厚度的一半多25.0mm，长度以能容纳1.2m长的拉杆为准。
步骤2：合理的增设拉杆设计，在槽内放置螺纹钢筋拉杆；具体如下：
拉杆长度为1.2m；
采用的螺纹钢筋公称直径范围为：20.0mm-40.0mm；
拉杆直径和设置拉杆的间距满足拉杆公称截面面积总和大于825.5mm²每延米纵向接缝，拉杆间距不小于610mm，拉杆离水泥混凝土路面板横向接缝不小于760mm。
步骤3：填槽材料合理选择和回填：填槽材料具备的基本工程性质包括：低收缩性和凝结时间短；采用水泥混凝土材料作为填槽材料，应满足以下条件：
集料最大公称粒径为10mm；
7天抗弯拉强度和抗压强度分别为3.93MPa和24.1MPa；
28天抗弯拉强度和抗压强度分别为4.69MPa和30.3MPa。
对纵向接缝处的错台病害需添加的修补步骤包括：在步骤1实施以前采用灌浆填补板底脱空；在步骤3之后铣刨纵向接缝处因错台导致的不平整、加铺混凝土材料使错台处平整。
实施例1：
本发明的实施分三个阶段：
第一阶段为设计增设拉杆方案，拉杆长度为1.2m，拉杆直径和增设拉杆间距的组合需满足以下三点要求：a)拉杆公称截面面积总和大于825.5mm²每延米纵向接缝；b)拉杆间距不小于610mm；c)拉杆离水泥混凝土路面板横向边界不小于760mm，增设拉杆间距设计流程如图1所示。以保证本专利提出的修补方式能有效防止纵缝的进一步张开和恢复纵缝的传荷能力；
第二阶段为开槽，开槽深度与宽度如图2和图3所示，切缝完成后，采用小型手提电钻或是凿子移除槽内的水泥混凝土，在放置拉杆前，对槽内进行喷砂处理和干燥，保证填槽材料与旧水泥混凝土路面的良好粘结。
第三阶段为回填填槽材料，在填料过程中须保证增设的拉杆处于设计位置，养护至常规可开放交通的强度即可。
针对纵向接缝处的错台病害需在第一阶段之前和第三阶段后分别添加的修补步骤灌浆填补板底脱空和铣刨纵向接缝处因错台导致的不平整、加铺混凝土材料使错台处平整，灌浆、铣刨和加铺混凝土材料三个过程示意图如图4所示。