增补传力杆技术在混凝土路面养护中的应用

梁维朋

（中建路桥集团有限公司，河北 石家庄 050000）

0 引言

混凝土路面经过长时间的连续通车运行难免产生一些病害，尤其是接缝等薄弱部位，相比其他部位，往往更容易产生病害，对行车舒适性与安全造成影响。通过植入传力杆可以起到提高接缝部位传荷系数的作用，从而改善路面性能。为了使这项技术发挥出应有的作用效果，需要掌握相应的施工方法和工艺，并在实际施工中加以严格的控制。

1 施工准备

开工前准备好各类机械设备，如切缝机、空压机、搅拌机、振捣棒与灌缝机等，对于切缝机，其最大锯缝深度需达到15cm，并采用扁平铲风镐钎，确保混凝土清理到位，同时振捣棒的直径一般在30mm以内。

在传力杆槽中填筑的混凝土，其材料应达到下列要求：①24h龄期强度不低于设计要求的70%，且48h之内强度与设计要求相符；②7d龄期无收缩，且28d龄期实际收缩率不超过0.02%；③新老部分良好黏结，结合部位剪切强度不能低于整体55%；④工后性能保持稳定，强度发展规律要和普通混凝土完全相同；⑤要有良好的耐磨性与耐久性；⑥和易性良好，实际的初凝时间应达到2h以上；⑦完成修补后，新、老两个部分的表观颜色应达到一致，无色差[1]。

填槽用混凝土体积相对较小，各类原材料的性能直接影响混凝土强度及耐久性，所以必须重视原材料质量。其中，水泥以52.5硅酸盐水泥为宜，若难以采购此标号的水泥，可选择强度富余系数不低于1.10、强度标号为42.5的硅酸盐水泥，注意不可使用后期性能稳定性较差的水泥。对于粗集料，其粒径不能超过16mm，如果粒径过大，将导致传力杆周围产生空洞；同时要对其含泥量予以严格控制，由于回填数量并不多，所以条件允许的情况下可对粗集料进行水洗。对于混凝土外加剂，选择快速修补剂，需注意在非冰冻地区中若无特殊要求一般不允许使用引气减水剂。

2 施工工艺

2.1 开槽

槽口参数和所用传力杆直接相关。结合以往施工经验，一条轮迹带布置3～4个传力杆就能满足基本的传荷要求，同时要注意最外侧传力杆和纵缝（自由边）之间的距离应达到300mm以上。对于槽口尺寸，长度和宽度一般为700mm、100mm，深度与旧板厚度有关。如果纵向裂缝和槽口交叉，则该部位不可设置传力杆，其原因为纵向裂缝会向开槽的部位连续发展，使板块破坏。要想在满足传荷要求的基础上避免裂缝产生，需将传力杆位置确定为偏移纵裂，如果这一部位已经存在切缝，则要通过缩缝处治材料来封缝[2]。

开槽的目的在于增设传力杆，具体增设位置为旧板厚1/2处，实际误差不能超过2.5cm，同时要与道路中线保持平行。开槽后，槽口应能从横向接缝上穿过，同时确保接缝两边长度完全相同。如果将传力杆增设在横向接缝的位置，则要确保传力杆和道路中线保持平行，否则会使裂缝反射至传力杆的增设位置。槽口深度需按旧板厚度1/2加上支架高度确定，如果切缝深度过大，将使板角断裂。其中，支架高度主要和支架的类型有关，利用风镐将混凝土凿除时，应经常检测槽深[3]。当在气温较高的季节进行切缝时，由于材料发生膨胀会使锯片卡在混凝土中，对正常施工造成影响，因此切缝应避开气温较高的时间段。

2.2 凿除

借助质量为13kg以上的风镐将槽内混凝土凿除，为防止风镐对面板底部造成冲击，风镐要和路面形成适宜的夹角。大面凿除完成后，还应借助小型风镐将槽内底部凿平，以此减小或避免空间位置偏差产生。需注意的是，切缝深度不能太大，否则会使混凝土的凿除无法达到彻底，没有凿除的混凝土会使传力杆实际设置位置和设计要求不相符。处理完成后的槽口应保持平顺[4]。

2.3 清槽

在增设传力杆之前，先用空压机对槽内存在的砂浆粉末及碎块进行清理，碎块与槽口之间的距离应达到1m以上，避免回填过程中对混凝土造成污染。利用空压机清槽的过程中，为防止碎块崩出，需采取有效的防护措施及隔离措施，如现场作业人员必须佩戴眼罩，并在车道其中一侧增设隔板。采用空压机完成清槽后，用水冲洗一遍，以利于新、老混凝土之间的黏结。槽口清理合格标准为利用木板在槽底或槽的内壁表面进行轻刮无松动碎块掉落，如果有松动碎块，则应重新进行清理，直到合格为止。

2.4 接缝处理

在设置传力杆与回填混凝土前，需对槽内壁与底部存在的接缝利用环氧树脂进行处理，以免混凝土回填过程中砂浆通过接缝渗入，并受温度变化持续作用，使接缝由于挤压变形而破坏。在接缝处理过程中，应注意处理宽度不能比槽内接缝宽度小，以不超过10mm进行控制，如果超出的宽度过大，将对新、旧混凝土之间的黏结造成影响。

2.5 传力杆设置

传力杆设置前先用环氧树脂进行处理，条件允许时也可进行喷塑处理，提前做好除锈，采用静电粉末完成喷涂后，放到220℃烘箱内静置1h的时间，以此起到防锈的作用，延长传力杆使用寿命。传力杆的增设采用专门的装置完成，该装置主要由三部分构成，分别为泡沫板、支架与套筒，其中，支架的作用在于对传力杆进行固定，在混凝土回填过程中避免传力杆出现偏移；套筒顶部和传力杆端部之间的距离为5mm左右；泡沫板处于接缝的位置，受温度应力影响后，使槽中的混凝土依然可以自由移动。传力杆底端和槽底部表面之间的距离不能比回填用混凝土所用粗集料的最大粒径小，同时不能小于10mm。如果距离过近，则在混凝土回填过程中可能使传力杆附近混凝土无法振捣密实，在开放路段交通后，导致传力杆松动，使传荷系数大幅下降。对于泡沫板的厚度，通常为10cm，而宽度和槽口宽度一致，泡沫板的底面与侧面都必须和槽口达到紧贴，顶面和旧路面之间的距离应达到40mm以上，如果距离不足将导致泡沫板直接露出，而如果深度太大则无法诱导接缝部位的裂缝后续发展。

2.6 混凝土回填

运输回填用混凝土时，应防止混凝土发生离析；在回填混凝土的过程中，需将混凝土放到旧路面上，然后由人工使用工具将其缓慢回填至槽内，以免回填过程中操作不当导致设置好的传力杆产生较大偏移。实际的回填高度需要比旧路面高3～6mm。对混凝土进行振捣时，注意振捣棒和传力杆之间不能发生直接接触，更不允许产生碰撞，在没有特殊要求的情况下要在槽口两端使用振捣棒进行振捣。

3 工程应用

某公路从建成通车到现在已有十余年的时间，原混凝土路面的缩缝没有进行传力杆的设置，由于路段交通量不断增加，尤其是重型交通显著增多，导致缩缝部位出现了一系列病害。针对这一问题，为改善接缝部位传荷能力，决定采用增设传力杆的方法处理。

开挖部位确定为缩缝主要受车辆荷载作用的地方，尺寸为（700×100×180）mm，细槽共分成左右两组，每组分别为4个，间距按1 020mm控制，在一组中，两个相邻细槽的间隔距离为230mm，处于最外侧的细槽，其与板边之间的距离为525mm。

施工时先用切割机对路面进行切割，深度按不小于150mm控制，切割完成后用风镐进行破碎处理，直到要求的深度，并将碎渣清理干净，此时注意不能对切割边造成破坏。利用气泵将槽内存在的碎块与灰尘清理干净，同时做好检查，确认清理是否彻底。

4 结语

综上所述，增补传力杆适用于缩缝没有设置传力杆的部位与横向裂缝产生的路面，是混凝土路面常用的养护方法，在错台及横向裂缝产生初期，通过增补传力杆能有效改善路面整体传荷能力，延长路面结构寿命，降低成本，缩短封锁时间，减少对正常交通造成的干扰，值得在更多公路工程中推广应用。