探讨灌浆技术处治旧水泥混凝土路面技术

　　摘要：灌浆技术作为一种新型的加固技术，可广泛的应用到公路施工其它方面。 文章就灌浆技术处治旧水泥混凝土路面中的技术应用问题进行了探讨。

　　关键词：水泥混凝土路面;灌浆;施工技术

　　水泥混凝土路面在使用过程中会产生诸多的病害，它具有强度高、刚度大、受温度影响小、使用寿命长等优点。但水泥混凝土路面接缝较多，对超载较为敏感，易发生脱空、唧泥、裂缝等先期病害，从而导致路面的破损，如何治理与预防脱空、唧泥等病害，搞好水泥混凝土路面的养护，延长公路的使用寿命，改善其通行能力，具有十分重要的意义。

　　1水泥板底脱空的危害

　　板底脱空的形成将严重危害路面的使用质量及寿命。尽管水泥混凝土路面基层具有较高的强度,但一旦板底脱空,在行车荷载作用下,混凝土路面板将失去连续均匀的支承,发生翘动并随之断裂成为断板,行车荷载及环境因素的连续作用,将加大脱空面积和深度,使断裂增加,进而成为破碎板。由于断板及破碎板的存在,雨水冲刷基层加剧,并影响至周边板,而使路面产生大面积破损,形成恶性循环。

　　2脱空板确定方法

　　脱空板可采用人工观察法、弯沉测定法等方法来确定。人工观察法是通过肉眼观察接缝、裂缝、唧泥等情况初步判定脱空，当重车行过，能感到混凝土板有竖直位移;或下雨之后，有明显唧泥现象的板块，认为是脱空。这种方法的缺点是主观性强，即使是有经验的工程师也不能避免错判、漏判。弯沉测定法是测试板角弯沉，如果超过某一限值，即认为存在脱空。我国交通部行业标准《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ073.1-2001)(以下简称《规范》)中也明确规定水泥混凝土面板脱空位置的确定可采用弯沉测定法。

　　2.1弯沉仪测定法

　　加载车。采用相当于黄河JN150重型标准汽车，后轴重10t.‚仪表。5.4m长杆贝克曼梁，百分数表(至少三套)。ƒ测点。路面每幅每条横向接缝或裂缝测4个点位，测点在接、裂缝两侧的4个角点上。④车轮位置。角点处，车轮着地矩形的边缘离中缝及横向接(裂)缝的距离不大于10cm。⑤变位感应支点位置。贝克曼梁的变位感应支点应尽量接近角部或边缝，不一定要紧靠近车轮，不必将感应支点落在两轮胎之间的间隙处。⑥相隔两道缝。贝壳曼梁的中间支点及百分表支座支点应与变位感应点保持相隔两道接(裂)缝，至少相隔一道缝，不能落在同一完整板块上。 ⑦读数。汽车应以5km/h的速度驶离测点至少5m以上，并且相隔至少一道缝，当百分表读数稳定时，才能读数。⑧记录。⑨凡弯沉值超过0.635mm的，应确定为板块脱空。

　　2.2目测法

　　当观察到某路面发生下列情形之一时,决策者应优先考虑采用灌浆加固。

　　①硷路面接缝中填缝材料由于板的松动而产生剥落现象。②在雨天车辆经过时,接缝中有泥浆冒出。③在行车荷载作用下,硷路面板发生翘动现象;或重车经过时有明显的空洞声(也可采用重锤敲击听声法)。④板角及板纵、横向部位开始产生裂缝、断裂现象。⑤板发生垂直错台现象。对于破碎板(或已换板)的周边板块,脱空往往已经形成,因此应采用灌浆加固,以防止周边板继续发生破碎现象。

　　2.3探地雷达无损检测法或超声波法

　　从理论上可以检测出脱空程度相对较小的部位,但2种方法均无成熟的测试经验,且测试费用昂贵,难以在养护工程中推广应用。

　　3加固机理

　　板底灌浆加固的目的,就是在已脱空的板底,采取合适的工艺,压注一定配比的砂浆材料,填充板底空隙,胶结已被冲刷而失去结合料的松散基层材料,改善基层和路基的密实度、水稳定性,使之成为一个连续、均匀的整体结构来支承水泥砼路面,使砼面板在行车荷载作用下不再发生翘动而造成断裂、破碎等现象。

　　3.1浆液材料基本要求

　　常用的水泥浆材料包括:水泥、粉煤灰、水、外加剂等。将浆体制成7.07×7.07×7.07cm立方体试件,标准养护7d,其抗压强度应到5MPa以上。浆体应具有良好的可泵性、和易性、保水性,浆体过稠不能均匀布满板底空隙,浆体过稀,干缩性大。流动度是影响可灌性的主要因素,一般流动度越高,可灌性就越好。由于在现行规范中未对此做明确规定,参照预制梁板压浆施工经验,采用水泥浆稠度试验漏斗(体积1725ml±5ml),以浆体全部自由流完的时间作为流动度来控制。其中,在室温条件下,纯水的流出时间为8s(室内试验结果)。

　　3.2试验资料

　　在相同水灰比情况下,流动性随着水泥与粉煤灰的比例产生变化。同时,粉煤灰比例也影响水泥浆的后期强度。在相同条件下,水灰比越大,则浆体的强度会逐渐降低,因此,不宜采用过大的水灰比;根据上述分析,在施工中采用的浆液配比=水泥:粉煤灰:水:早强剂= 1:0.5:0.7:0.5%。在取得大流动性的前提下,保证了浆液的强度。

　　4灌浆技术的实施

　　灌浆孔位置及数量选择合适与否,直接影响到压浆的效果及成本,最理想的情况是钻取最少的孔,并在合适的平面位置上,能确保板底全部空隙充填密实。由于目前尚无理想的检测设备来精确测定板底脱空的确切部位及脱空程度,故在此仅以外观状况结合弯沉测量综合分析来确定。灌浆孔的数量应根据面板尺寸、脱空程度、结合灌浆试验及施工人员的经验加以确定。因不能判断脱空板板底脱空的连贯性,面板可根据具体脱空情况布孔,一般以布2个灌浆孔为宜,孔的位置通过试验及施工人员积累的经验来确定。一般距接缝0.8～1.2m,对已产生断裂的板,可在断缝与两侧接缝中间部位钻孔可取得预期效果。灌浆孔孔深只要穿透面板至基层内2～3cm即可(以恢复支承为目的),灌浆孔孔径以50mm左右为宜。

　　5板底灌浆注意问题

　　1、板底灌浆应选择气温相对较低时进行,以5～30℃为宜。板底灌浆宜选择在气温相对干燥时进行。在雨季或雨后的几天,应停止灌浆施工,因为此时脱空的板底往往存有大量的积水,尽管灌注时有部分水可被排出,但也不可能全部排出积水，影响灌浆效果。

　　2、当某些孔位灌浆不畅,浆液难以灌入时,可先用泵向孔内压射少量的水或喷射空气,使之形成小空腔与脱空部位贯通,以便浆液的初始分布。应控制灌浆压力,当不考虑板块抬升时,灌浆压力以不超过2MPa为宜。当观察到灌浆泵上的压力计压力升高并超过控制值时,应停止泵送,以免造成板体扰动;同时,压力过高易造成灌浆栓塞拔起伤人。

　　3、当观察到浆液从一个孔流入另一个孔或浆液沿接缝冒出并不再延伸时,应视为注饱;若压浆时浆液从相邻孔中大量冒出,应关闭相邻孔灌浆栓塞上的阀门(或以木塞塞住孔口)并静压一段时间,以免压力损失,确保空隙充填密实。

　　4、灌浆后必须在砂浆终凝前,及时清除接缝及裂缝中的残渣,以免诱发板块推挤破裂,并在开放交通前,用合适的填缝材料重新灌缝,同时及时清除残留在路面的砂浆,避免造成路面污染。对灌浆孔,可采用标号不低于原路面设计强度的细石砼进行填补,再次灌浆应重新钻孔。

　　5、板底灌浆既不能使沉陷、错台板抬升到规定标高或原位,也不能解决因裂缝产生从而降低砼路面板使用品质、性能的问题。因而,板底灌浆、局部修补和罩面层三种手段并用，将成为一种更为有效的养护技术。

　　6、灌浆时应做好详细的施工原始记录,记录表上应能反映出每块板灌浆孔的位置及布孔数量，每个灌浆孔灌浆时的压力及灌浆量、冒浆情况描述等。施工记录同时应包括灌浆板的脱空状况、病害情况的描述及采用的灌浆材料配合比和主要技术指标数据。

　　6结束语

　　灌浆作为一种治理砼路面病害及时可行的科学养护技术,具有成本低、见效快、操作简便、对车辆行驶影响小、受自然因素影响小等优点。在公路施工和养护工程中,具有可观的经济效益和社会效益。

　　参考文献：

　　[1]傅智、金志强.水泥混凝土路面施工与养护技术.北京：人民交通出版社，2003.

　　[2]中华人民共和国行标准.公路水泥混凝土路面养护技术规范(JTJ073.1-2001).北京：人民交通出版社，2001.