公路路面灌浆技术

公路路面灌浆技术（共9篇）

公路路面灌浆技术 篇1

水泥混凝土路面是我国公路路面的主要形式之一, 在我国公路网构成中占有较大比重。由于水泥混凝土材料在应用的时候具有强度高、刚度大、受温度影响小、使用寿命长等优点得到广泛使用;但是由于水泥混凝土路面在应用中接缝较多, 对各种超载问题较为敏感, 容易出现脱空, 唧泥和裂缝等先期病害, 从而导致整个路面出现破损状况。尤其是在桥头路面之中, 容易出现跳车现象, 主要原因在于在施工的时候桥台填土碾压中是一个死角, 不容易被压实, 在车辆行驶中受到车辆重量的碾压逐步的出现了台阶和裂缝现象。而路面一旦出现裂缝现象, 就容易受到雨水侵蚀的影响而造成路基的下沉。如何治理与预防脱空、唧泥等病害, 是水泥混凝土路面施工中的主要形式和措施, 要结合混凝土施工工艺进行综合分析, 搞好水泥混凝土路面的养护, 确保公路寿命的延长, 以期能够提高公路的通行能力。

1 病害形成原因

唧泥和脱空病害的产生有其内在因素和外界因素:内在因素主要是由于在道路施工中对路基、基层施工质量和管理的不够完善, 以至于道路在使用中出现路基弹簧、沉降和基层裂缝、松散、唧泥等病害。外界因素则是汽车荷载和气候变化。在我国公路施工中垫层材料一般都是选择较为稳定的集料, 其在施工的应用中模量远远小于混凝土施工用量。水泥混凝土路面在重车荷载的反复作用下, 板下的基层更是产生了鸡肋性的塑性变形, 致使的水泥混凝土路面与基层之间出现了空隙, 导致路面的脱空现象的出现。同时温度、湿度的变化, 以及版内温度的变更, 造成板面的翘曲现象, 加速了板底与基层顶面之间的分离, 造成板底脱空形式。当路面接缝或裂缝养护不及时, 雨水可以从接缝或裂缝进入基层, 深入板下形成一层积水, 这样使得基层材料中又出现了水泥浆, 并沿面板接缝缝隙处喷溅出来, 形成唧泥。唧泥可以说是板底脱空的主要表现形式, 更是造成路面恶性循环的关键性因素。

2 脱空判定方法

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时, 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, 即便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。在路面板尚未发生严重裂缝时, 板下封堵和研磨是取代罩面层的一种比较经济的修复方法, 同时也是对路面板裂缝和接缝的垂直错位进行直观的评定并进行弯沉测量确定路面支承的状况。应用弯沉测试载重车、弯沉仪、百分表测定砼路面板4个板角的弯沉值。根据有关文献及实践经验, 当混凝土路面板某个板角弯沉大于0.18mm时, 就应该采取灌浆加固。

3 灌浆加固原理

在现有混凝土路面设计理论中, 我们把混凝土板看作是小挠度弹性薄板, 其假定条件是面板与地基间完全接触 (不脱空) 。同时混凝土板是一种准脆性材料, 抗压强度高、抗弯拉性能差。在正常情况下, 面板均匀支承时, 无论荷载作用位置, 应力都较小。而一旦脱空, 板角处由于基础支撑的丧失处于悬臂状态, 板内将产生过大的应力、剪力, 混凝土板很快达到极限寿命。水泥混凝土面板灌浆是通过注浆管, 施加一定压力将浆液均匀注入板底空隙、板下基 (垫) 层中, 以充填、渗透、挤密等方式, 赶走板底、基层裂隙中的积水、空气后占据其位置, 经人工控制一段时间后, 浆液将原来的松散颗粒或裂隙胶结为整体, 形成一个良好的“结石体”。

4 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7.07x7.07x7.07cm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。在施工中, 为防止浆体的干缩, 浆液中宜掺加一定量膨胀剂。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1725m1-+5m1) , 以浆体自由全部流完的时间作为流动度来控制。浆体流动度不宜过小, 控制在20S至30S之间较好。否则会产生泌水现象。

5 板底灌浆应注意的问题

5.1 板底灌浆应选择气温相对较低时进行, 以5℃~30℃为宜。

5.2 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, 因此而影响灌浆效果。

5.3 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。

5.4 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。

6 灌浆技术的实施

灌浆孔位置与孔径的选择灌浆孔位置及灌浆孔数量选择的合适与否, 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。灌浆孔孔深只要穿透面板至基层内2~3cm就可 (以恢复支承为目的) , 灌浆孔径以50mm左右为宜。只要能保证砂浆顺利流畅, 对砼板整体性不致干造成太大影响。

结束语

灌浆技术作为一种新型的加固技术, 被广泛的应用在各种公路的施工之中, 由于其在施工的过程中能够对各种缺陷和问题进行及时的处理和维护, 在施工中根据施工经验合理的确定钻孔深度, 把水泥浆液合理的灌入混凝土板下基层, 处理好砼板唧泥和脱空等病害能保证公路水泥混凝土路面具有良好的路面使用功能, 因此受到公路建设、管养单位的欢迎。

摘要：伴随着交通运输的形式不断增加, 人们对交通要求日益提高。公路作为当前交通运输中的重要组成部分, 其路面多数采用水泥混凝土作为主要的结构形式。通过对公路水泥混凝土路面中各种病害的形成、脱空现象的确定和加固机理以及灌浆的过程中应当注意的各种问题综合分析, 阐述其施工中需要注意的重点。

关键词：公路,砼路面,灌浆技术

公路路面灌浆技术 篇2

浅谈公路养护中的裂缝灌浆修补技术

裂缝灌浆修补技术采用化学和物理的方法进行,是一项比较特殊的施工工艺,文章介绍了在公路养护过程中裂缝灌浆的.工艺流程、操作要点及其质量控制标准和控制措施.

作 者：邱俊青 作者单位：青海省海西公路总段,青海,德令哈,817000刊 名：中国高新技术企业英文刊名：CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES年，卷(期)：“”(7)分类号：U416关键词：公路养护 裂缝灌浆修补技术 工艺流程

公路路面灌浆技术 篇3

【关键词】水泥混凝土路面；灌浆技术；应用

【Abstract】Cement concrete pavement in our country has a long history， in recent years， our country's existing cement concrete pavement has quite a part is close to or exceed the design life， with the increase of traffic volume， especially in the automotive axle load is heavy， under continuous loads， the pavement damage， the use of reduced quality etc. until the crushing plate， off road panel the most serious diseases of cement concrete pavement， and this is often the result of cavity beneath slab caused by. If we can solve the slab hollow problems， so the use of cement concrete pavement life will be greatly extended， in grout technology is a very effective solution， which is based on the cement concrete pavement cement slurry， cement fly ash slurry， cement mortar， enrich the slab void void， achieve stability to cement concrete plate methods of improving pavement condition.

【Key words】Cement concrete pavement；Grouting technology；Application

水泥混凝土路面是我国公路路面主要形式之一，在我国公路网构成中占有较大比重。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. 灌浆加固机理

灌浆法是指利用液压、气压或电化学原理，通过注浆把浆液均匀地注入地层中，浆液以填充，渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，经一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度高、防水性能好和化学稳定性良好的“结石体”。

2. 真空灌浆技术需要注意的问题

（1）真空灌浆技术是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术，在我国应用比较少，缺乏相应的技术依据，同时真空灌浆施工需要有较高水平的质量控制。因此，需要结合现有的施工材料和设备，摸索能够符合预应力施工质量要求而又切实可行的施工工艺。包括对真空灌浆实施的施工步骤和技术措施：预应力孔道制作过程的质量保证以及材料、机械设备选择的要求等，从工艺设计一材料设备一施工措施进行全面的试验分析和比较，这是实施真空灌浆技术的一个重要内容。

（2）真空灌浆技术同时需要合适的灌浆材料，这是完成真空灌浆技术的一个重要环节。因为在通过施工工艺排除90%以上孔道空气的同时，如何改善水泥浆的水灰比，减少由于水泥浆收缩而产生的孔道空隙就显得尤为重要。因此，和易性好、空隙率低、渗透性小、具有较高强度和耐久性的灌浆材料，是我们研究的主要目标之一。

（3）编制相关的施工操作程序，以便于及时总结，规范施工方法，以达到推广先进的施工工艺，提高工程质量的目的。

（4）根据真空灌浆技术的基本原理，经过反复的分析比较，确定总体的施工方法为：真空→真空+灌浆→灌浆三步法不间断施工工艺。

3. 真空灌浆技术的基本流程

3.1浆体配比设计。

（1）这种高性能水泥浆与普通水泥浆相比，在原材料的配比方面主要差异为低水灰比和多成份，其目的是为了增加水泥浆的密实度，改善水泥浆性能，从而达到高强和耐久的目的。

（2）水泥浆试块采用70.7×70.7×70.7mm的钢模型，在常温下24h后拆模，进行试验室养护。试验结果表明：水灰比琥小，强度越高，用525#普硅水泥7天强度最大达到78MPa，大大超过所要求的强度。改选用42聃普硅水泥，7天强度最大达到55MPa以上，因此，选用425#普硅水泥即可达到要求。

3.2真空灌浆施工工艺。

3.2.1预应力筋成孔管材。 预应力混凝土构件中有采用直束、弯曲和u型束等的布筋方式，金属波纹管在预应力筋管成孔方面不能满足小半径的弯曲及u型柬的布筋要求，故采用新型成孔材料——塑料波纹管。与金属波纹管相比，在强度和耐腐蚀方面，有更好的保护作用。endprint

3.2.2施工步骤。

3.2.2.1首先，准备工作。

（1）检查确认材料数量，种类是否齐备，品质是否保证；

（2）检查机具是否齐备、完好。

（3）检查供水、供电是否齐全、方便。

（4）按配方秤量浆体材料，减水剂首先溶于一部分水，待用。

（5）连接装好各部件。

3.2.2.2第二，试抽真空：将灌浆阀、排气阀全都关闭，抽真空阀找开；启动真空泵抽真空，观察真空压力表读数，即管内的真空度，当管内的真空度维持在时（压力尽量低为好），停泵约1分钟时间，若压力能保持不变即可认为孔道能达到并维持真空。

3.2.3搅拌水泥浆。

（1）搅拌水泥浆之前要求，加水空转数分钟，将积水倒净，使搅拌机内壁充分湿润。搅拌好的灰浆要做至基本御尽。

（2）装料：首先将称量好的水（扣除用于溶化减水剂的那部分水）、水泥、膨胀水泥、粉煤灰倒入搅拌机，搅拌2分钟；将溶于水的减水剂倒八搅拌机中，搅拌3分钟出料；水泥浆出料后应尽量马上进行泵送，否则要不停地搅拌；必须严格控制用水量，否则多加的水全部泌出，易造成管道顶端有空隙；对未及时使用而降低了流动性的水泥浆，严禁采用增加水的办法来增加灰浆的流动性。

3.2.1.4灌浆。

（1）将灰浆加至灌浆泵中，在灌浆泵的高压橡胶管出口打出浆体，待这些浆体浓度与灌浆泵中的浓度一样时，关掉灌浆泵，将高压橡胶管此端接至孔道的灌浆管上，扎牢。

（2）关掉灌浆阀，启动真空泵，当真空度达到度维持在-0.06～一0.09MPa值时，启动灌浆泵，打开灌浆阀，开始灌浆，当浆体经过空气滤清器时，关掉真空泵及抽气阀，打开排气阀。

（3）观察排气管的出浆情况，当浆体稠度和灌入之稠度一样时，关掉排气阀，仍继续灌浆2～分钟，使管道内有一定的压力，最后关掉灌浆阀。

3.2.5清洗。 拆下抽真空管的两个活接，卸下真空泵；拆下空气滤清器和灌浆胶管，清洗灌浆泵、搅拌机、阀门、空气滤清器以及粘有灰浆的工具。

4. 质量控制要点

（1）钻孔定位。要根据施工现场的实际情况，不断总结经验，尽量把孔位设在脱空深度最大处，每块水泥混凝土板应钻4～5个孔。

（2）灌浆。

（3）严格控制进场材料的质量，确保达到要求：

（4）严格控制配合比，各种材料计量准确.且拌和均匀，注重用水量：

（5）灌浆时若发现灰浆已从压过或未压过的孔溢出时，应及时用木塞塞紧，10 mln后拔出木塞：

（6）灌浆机压力达到015～110 MPa或水泥灰浆从其它孔溢出或从边缝、裂缝等处溢出时，将自动停机或人工停机，视为压满：

（7）交通控制，灌浆完成后的板块，禁止车辆通行，待灰浆强度大于3MPa以上时方可开放交通。

灌浆技术作为一种新型的加固技术，可广泛地使用到公路施工其他方面，如：高速公路桥头跳车、软土地基处理、机场路加固等。而且由于其处治质量主要控制指标——弯沉与旧板加铺沥青混凝土面层的设计指标相吻合，具有一定科学性，所以也适用于旧板加罩沥青面层的加固处治。大多数破损板本身的质量良好，病害原因主要是由于下承层造成的。有关资料建议灌浆钻孔深度一般为混凝土板底3～5cm，根据施工经验，钻孔深度应穿透基层达到垫层中。传统的“换板”处治，在破碎时由于操作人员的失误或连接杆的传递影响，可能造成相临混凝土板块不同程度的松动或破损，处治一处病害又出现多处新的病害，且只能改善板本身状态，正是所谓的“治标不治本”，而混凝土板下灌浆通过灌浆压力可把浆液渗透到相邻混凝土板下，起到灌浆一块板加固几块板的作用。

总之，由于真空灌浆施工工艺本身有较高水平的质量控制，加上采用合理配比的混合材料，采用真空灌浆技术将能保证孔道灌浆的均匀性，能形成一个密实、不透水的保护层，并能消除孔隙。另外，塑料波纹管是绝缘体，与金属波纹管相比，具有更强的耐腐蚀性，大大改善了构件的防腐蚀性能。因此真空灌浆技术是确保高质量灌浆的一个强有力的手段。

公路路面灌浆技术 篇4

1 常规病害形成原因

唧泥和脱空病害的产生有其内在因素和外界因素:内在因素是基层本身的质量、组成以及混凝土面板接缝状况;外界因素则是汽车荷载和气候变化。我国路面基 (垫) 层材料一般都选用稳定类集料, 其模量远小于混凝土面层的模量。水泥混凝土路面在重车荷载的反复作用下, 板下基 (垫) 层将产生累积塑性变形, 使混凝土板的局部范围不再与基层保持连续接触, 于是水泥混凝土路面板底与基 (垫) 层之间将出现微小的空隙, 即出现了板下局部脱空, 或称为原始脱空区。同时温度、湿度的变化, 以及板内温度的非线形分布, 引起板向上或向下的翘曲, 加速了板与基础之间的分离, 形成板底脱空。脱空的出现又为水的浸入创造了条件, 当路面接缝或裂缝养护不及时, 雨水从破损处侵入基层, 渗入的水将在板下形成积水 (自由水) 。积水与基层材料中的细料形成泥浆, 并沿面板接缝缝隙处喷溅出来, 形成唧泥。唧泥的出现进一步加剧了板底的脱空。这样周而复始, 恶性循环, 最终导致路面的损坏。

2 面板脱空判断方法

2.1 判断方式

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时, 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, 即便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。

2.2 检测方法

主要采用弯沉指标来确定脱空板。首先选取水泥混凝土面板荷载最不利作用位置作为检测点, 宜选取横缝及纵缝附近的点。采用两台5.4m长杆弯沉仪及BZZ-100标准轴载 (后轴轴载为10t) 测定车。检测点分主点、副点。主点位于板横缝前10cm, 加卸载。副点在横缝后10cm, 无荷载 (正常行车方向为前) 。将一台弯沉仪置于主点, 即测定车的轮隙中间;另一台弯沉仪置于副点处。分别测定主、副点弯沉 (按前进方向右轮测试) 。右轮处于纵缝30cm左右。在《美国路面修复手册》中规定, 凡弯沉值超过0.635mm的, 应确定为板块脱空。根据我国公路修建状况和检测仪器的实际情况, 有关专家推荐凡弯沉值超过0.2mm的, 应确定为面板脱空 (详见规范) 。在本实验路段, 采用双指标控制, 即主点弯沉大于0.2mm或差异弯沉 (主点-副点) 大于0.06mm的, 均认为板底可能出现脱空现象。

3 灌浆处治原理

在现有混凝土路面设计理论中, 我们把混凝土板看作是小挠度弹性薄板, 其假定条件是面板与地基间完全接触 (不脱空) 。同时混凝土板是一种准脆性材料, 抗压强度高、抗弯拉性能差。在正常情况下, 面板均匀支承时, 无论荷载作用位置, 应力都较小。而一旦脱空, 板角处由于基础支撑的丧失处于悬臂状态, 板内将产生过大的应力、剪力, 混凝土板很快达到极限寿命。水泥混凝土面板灌浆是通过注浆管, 施加一定压力将浆液均匀注入板底空隙、板下基 (垫) 层中, 以充填、渗透、挤密等方式, 赶走板底、基层裂隙中的积水、空气后占据其位置, 经人工控制一段时间后, 浆液将原来的松散颗粒或裂隙胶结为整体, 形成一个良好的"结石体"。灌浆处治改善了板底原有受力状态, 恢复板体与地基的连续性。达到加固基础, 治理病害的目的。

3.1 浆体要求

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。在施工中, 本人认为为防止浆体的干缩, 浆液中宜掺加一定量膨胀剂。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) , 以浆体自由全部流完的时间作为流动度来控制。从试验结果分析, 在相同水灰比的情况下, 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;根据上述试验结果, 在施工中采用的浆液配比为: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。

3.2 工艺要求

孔位布设一般为3-5孔, 应根据混凝土面板尺寸、裂缝状况以及灌浆机械等确定。灌浆孔大小应和灌注嘴大小一致, 一般为5cm左右。灌浆顺序从沉降量大的地方开始, 由远到近, 由大到小。灌浆压力的控制应视混凝土板的损坏及脱空情况具体确定。当浆液从接缝处或另一注浆孔冒出, 就可认为完成该孔注浆, 即停止注浆, 迅速移至另一注孔继续作业。压力一般控制在1MPa-4MPa之间, 并停留3min-5min, 效果较好。

4 质量验收标准

灌浆后, 应在7d龄期后, 再次测量主点弯沉值和副点弯沉值。当主点或差异弯沉值均低于设计要求值时, 可认为灌浆效果已经达到。灌浆前数值均大于控制指标, 认为板底出现脱空, 需灌浆处治。从检测资料可看出, 原混凝土面板通过灌浆提高了板底承载力。

结束语

灌浆技术作为一项成熟的处治技术, 已经被众多的公路工程养护者所接受所认同, 常常用它来处治公路营运期所存在的桥头跳车、面板脱空等病害。由于其操作简便, 处治效果明显, 因此, 在公路路面大修工程中至今仍然能保存着一定的技术地位。本人相信, 随着设备的不断更新, 材料的不断开发, 这项技术也将得到不断地改良、完善, 其应用前景仍然十分广阔。

摘要：本文通过对水泥砼路面断板、唧泥、脱空、沉降等主要病害的分析, 提出了采用灌浆处治进行解决的技术方案, 从实用性及经济性等角度充分肯定了灌浆技术在地方公路路面工程大修中的地位及作用。

关键词：灌浆处治,水泥砼路面,技术应用

参考文献

[1]田波《水泥混凝土路面脱空的检测及对策》华东公路 (2004年134期)

旧水泥混凝土路面灌浆技术应用 篇5

关键词：旧水泥混凝土路面,脱空分析,灌浆处治

前言

水泥混凝土路面是我国公路路面主要形式之一, 在我国公路网构成中占有较大比重。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, 水泥板块一旦开始发生裂缝, 其破坏便会极为迅速地扩展, 并且维修费用高、周期长。在经济高速发展的今天, 公路交通量显著增加, 超载车比例增大, 路面负荷已远远高于设计限值, 路面破损情况就更为突出。为合理有效治理脱空、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, 现结合省道红东线水泥混凝土路面改造工程, 对旧水泥混凝土路面灌浆处治技术进行了有效探索。

1 路面损坏分析

1.1 水泥混凝土面板唧泥、脱空形成主要原因

唧泥和脱空病害的产生有其内在因素和外界因素:内在因素是基层本身的质量、组成以及混凝土面板接缝状况;外界因素则是汽车荷载和气候变化。我国路面基 (垫) 层材料一般都选用稳定类集料, 其模量远小于混凝土面层的模量。水泥混凝土路面在重车荷载的反复作用下, 板下基 (垫) 层将产生累积塑性变形, 使混凝土板的局部范围不再与基层保持连续接触, 于是水泥混凝土路面板底与基 (垫) 层之间将出现微小的空隙, 即出现了板下局部脱空, 或称为原始脱空区。同时温度、湿度的变化, 以及板内温度的非线形分布, 引起板向上或向下的翘曲, 加速了板与基础之间的分离, 形成板底脱空。脱空的出现又为水的浸入创造了条件, 当路面接缝或裂缝养护不及时, 雨水从破损处侵入基层, 渗入的水将在板下形成积水 (自由水) 。积水与基层材料中的细料形成泥浆, 并沿面板接缝缝隙处喷溅出来, 形成唧泥。唧泥的出现进一步加剧了板底的脱空。这样周而复始, 恶性循环, 最终导致路面的损坏。

1.2 脱空板确定方法

脱空板确定也就是确定需要进行灌浆处治的板块。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。弯沉测定法是测定板角弯沉, 如果超过某一限值, 即认为存在脱空。首先, 选取水泥混凝土面板荷载最不利作用位置作为检测点, 宜选取横缝及纵缝附近的点。采用两台5.4m长杆弯沉仪及BZZ-100标准轴载 (后轴轴载为10t) 测定车。检测点分主点、副点。主点位于板横缝前10cm, 加卸载。副点在横缝后10cm, 无荷载 (正常行车方向为前) 。将一台弯沉仪置于主点, 即测定车的轮隙中间;另一台弯沉仪置于副点处。分别测定主、副点弯沉 (按前进方向右轮测试) 。右轮处于纵缝30cm左右。根据我国公路修建状况和检测仪器的实际情况, 有关专家推荐凡弯沉值超过0.2mm的, 应确定为面板脱空 (详见规范) 。本工程项目, 采用双指标控制, 即主点弯沉大于0.2mm或差异弯沉 (主点—副点) 大于0.06mm的, 均认为板底可能出现脱空现象, 需要进行灌浆处治。

2 灌浆处治技术

2.1 灌浆加固机理

在现有混凝土路面设计理论中, 我们把混凝土板看作是小挠度弹性薄板, 其假定条件是面板与地基间完全接触 (不脱空) 。同时混凝土板是一种准脆性材料, 抗压强度高、抗弯拉性能差。在正常情况下, 面板均匀支承时, 无论荷载作用位置, 应力都较小。而一旦脱空, 板角处由于基础支撑的丧失处于悬臂状态, 板内将产生过大的应力、剪力, 混凝土板很快达到极限寿命。水泥混凝土面板灌浆是通过注浆管, 施加一定压力将浆液均匀注入板底空隙、板下基 (垫) 层中, 以充填、渗透、挤密等方式, 赶走板底、基层裂隙中的积水、空气后占据其位置, 经人工控制一段时间后, 浆液将原来的松散颗粒或裂隙胶结为整体, 形成一个良好的“结石体”。灌浆改善了板底原有受力状态, 恢复板体与地基的连续性。达到加固基础, 治理病害的目的。

2.2 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。灌浆处治的效果主要取决于灌浆压力的大小及水泥灰浆的强度, 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。水泥灰浆必须具备以下特点:初凝时间长, 施工和易性好, 早期强度高, 凝结后不发生收缩, 以免再次造成板底空隙。浆液中宜掺加一定量的早强剂和膨胀剂。浆液配合比应通过实验室和试验路段验证确定。本工程选定两种浆液配比为:525#普通硅酸盐水泥:粉煤灰:水:早强剂:铝粉=1:0.15:0.5:0.16:0.001及1:1:1:0.16:0.001, 施工证明, 两种配比均比较合适, 从试件外观看, 试块的自由表面膨胀鼓起, 初凝时间约为2h, 7d抗压强度均达5MPa以上, 满足控制要求。

2.3 灌浆处治技术实施

灌浆处治的主要施工工序为:定板、布孔、钻孔、清孔、灌浆、封口。灌浆板块确定后, 进行布孔, 一般每块板布五孔, 一个中央孔, 四个角孔, 角孔位于板块边缘50~70cm处。如实测弯沉值较大, 则将孔数适当增至七孔或八孔, 多出的孔分布在板块靠硬路肩边缘处。灌浆孔大小应和灌注嘴大小一致, 一般为5cm左右。钻孔应按已确定的孔位提前进行, 孔深以穿透板厚为宜, 本工程板厚20cm, 孔深一般为23~25cm。灌浆顺序从沉降量大的地方开始, 由远到近, 由大到小。压注浆液时, 应缓慢均匀加压, 一般当压力表显示2~3MPa之间某一值时, 应保持稳压状态2min以上, 让浆液在板底充分流动渗透, 以达到挤密和充实的效果。然后将压力稍提升后缓慢降压, 关住枪头处阀门再抽出枪头。压浆完毕后, 立即将孔口封住, 随后清扫路面, 养生3d后, 可对压浆板块再次进行弯沉检测, 如果有的点弯沉达不到到要求, 需按上述过程重新压浆, 但孔位应与第一次保持一定距离。

2.4 灌浆处治质量控制

应用灌浆处治技术, 对压浆实行严格的过程控制非常重要。前期的全面弯沉检测和施工正式开始间隔时间不能太长, 并且布孔需要有针对性。对板块进行压浆时, 必须按一定顺序进行, 对每个孔位的压力和时间应严格把握, 压力达不到、达到了不稳定、稳压时间不够都对结果有很大影响。压浆时应制定专用表格, 由施工单位安排专门技术人员对每台压浆机进行全过程监控, 并对每一个孔的压浆时间、最大压力、稳定压力、稳压时间进行详细记录。压浆时, 一定要有足够的压力和稳压时间, 让浆液充分注入板底。

2.5 灌浆效果评定

灌浆完成后, 应在7d龄期后, 再次测量主点弯沉值和副点弯沉值。当主点或差异弯沉值均低于设计要求值时, 可认为灌浆效果已经达到。通过本工程灌浆前后弯沉资料对比, 灌浆前数值均大于控制指标, 认为板底出现脱空, 需灌浆处治, 灌浆处治后达到了设计要求。从检测资料可看出, 原混凝土面板通过灌浆提高了板底承载力。

结语

公路路面灌浆技术 篇6

1 水泥砼面板唧泥、脱空形成主要原因及判定、检测方法

唧泥和脱空病害产生的内在因素是砼板本身质量及其接缝状况和基层质量;外界因素则是作用荷载和自然环境变化。我国路面基 (垫) 层材料一般都选用稳定类集料, 其模量远小于砼面层的模量。水泥砼路面在重车荷载的反复作用下, 板下基 (垫) 层将产生累积塑性变形, 使砼板的局部范围不再与基层保持连续接触, 于是水泥砼路面板底与基 (垫) 层之间将出现微小的空隙, 即出现了板下局部脱空, 或称为原始脱空区。同时温度、湿度的变化, 以及板内温度的非线形分布, 引起板向上或向下的翘曲, 加速了板与基础之间的分离, 形成板底脱空。脱空的出现又为水的浸入创造了条件, 当路面接缝或裂缝养护不及时, 雨水从破损处侵入基层, 渗入的水将在板下形成积水 (自由水) 。积水与基层材料中的细料形成泥浆, 并沿面板接缝缝隙处喷溅出来, 形成唧泥。唧泥的出现进一步加剧了板底的脱空。这样周而复始, 恶性循环, 最终导致路面的损坏。

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, 能感到砼板有竖直位移时, 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, 即便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《公路水泥砼路面养护技术规范》 (JTJ073.1-2001) (以下简称《规范》) 中也明确规定水泥砼面板脱空位置的确定可采用弯沉测定法。

2 灌浆技术原理

砼板可以看作是小挠度弹性薄板, 其假定条件是面板与地基间完全接触 (不脱空) 。同时砼板是一种准脆性材料, 抗压强度高、抗弯拉性能差。在正常情况下, 面板均匀支承时, 无论荷载作用位置, 应力都较小。而一旦脱空, 板角处由于基础支撑的丧失处于悬臂状态, 板内将产生过大的应力、剪力, 砼板很快达到极限寿命。水泥砼面板灌浆是通过注浆管, 施加一定压力将浆液均匀注入板底空隙、板下基 (垫) 层中, 以充填、渗透、挤密等方式, 赶走板底、基层裂隙中的积水、空气后占据其位置, 经人工控制一段时间后, 浆液将原来的松散颗粒或裂隙胶结为整体, 形成一个良好的“结石体”。灌浆改善了板底原有受力状态, 恢复板体与地基的连续性。达到加固基础, 治理病害的目的。

3 对灌浆材料基本要求

以常用水泥浆为例 (其材料包括水、粉煤灰、水、外加剂等) , 浆体不仅要七天抗压强度大于5Mpa, 还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。在施工中, 一般认为, 为防止浆体的干缩, 浆液中宜掺加一定量膨胀剂。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) , 以浆体自由全部流完的时间作为流动度来控制 (详见《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000附录G-11) 。其中, 在室温条件下, 纯水的流出时间为8s (室内试验结果) 。水泥净浆不管掺或不掺减水剂, 其流动性都比相同条件下水泥粉煤灰浆体的流动性要好。因此, 可以看出, 二级粉煤灰单位体积的需水量要大于水泥。经验指出:对于不掺减水剂的水泥净浆, 其流动度不应小于16s;掺减水剂的浆体可减小到12s;流动度最大应不大于26s。在施工中, 浆体流动度不宜过小, 控制在20-30s之间较好。否则会产生泌水现象。

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;根据上述试验结果, 在施工中采用的浆液配比为: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

首先要在有病害处钻孔, 孔位布设一般为3-5孔, 应根据砼面板尺寸、裂缝状况以及灌浆机械等确定。灌浆孔大小应和灌注嘴大小一致, 一般为5cm左右。灌浆顺序从沉降量大的地方开始, 由远到近, 由大到小。灌浆压力的控制应视砼板的损坏及脱空情况具体确定。当浆液从接缝处或另一注浆孔冒出, 就可认为完成该孔注浆, 即停止注浆, 迅速移至另一注孔继续作业。压力一般控制在1MPa-4MPa之间, 并停留3min-5min, 效果较好。

灌浆后, 应在7d龄期后, 再次测量主点弯沉值和副点弯沉值。当主点或差异弯沉值均低于设计要求值时, 可认为灌浆效果已经达到。

5 结论

5.1 灌浆技术作为一种新型的加固技术, 可广泛地使用到公路施工其他方面, 如:

高速公路桥头跳车、软土地基处理、机场路加固等。而且由于其处治质量主要控制指标———弯沉与旧板加铺沥青砼面层的设计指标相吻合, 具有一定科学性, 所以也适用于旧板加罩沥青面层的旧板加固中。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。

5.2 大多数破损板本身的质量良好, 病害主要是由于下承层造成的。

有关资料建议灌浆钻孔深度一般为砼板底3-5cm, 根据施工经验, 钻孔深度应穿透基层达到垫层中。传统的“换板”只能改善板本身状态, 而板下灌浆通过灌浆压力可把浆液渗透到相邻砼板下, 起到灌浆一块板加固几块板的作用。

5.3 产生脱空板的原因有:

填缝料的失效, 水的浸入, 基层材料中的细集料。因此, 必须加强接缝的养护, 及时疏导路面积水, 来预防防治路面先期病害。在基 (垫) 层施工中, 应严格控制混合料中的细集料含量。

摘要：针对砼路面板唧泥、脱空等病害的分析, 提出采用灌浆技术来解决。并详细的介绍和分析了脱空的确定、灌浆加固机理、实施等。

关键词：水泥砼路面,脱空,灌浆

参考文献

[1]JTJ073.1-2001公路水泥砼路面养护技术规范[S].北京:人民交通出版社, 2001, 1.

[2]JTJ041-2000.公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社, 2000, 12.

公路路面灌浆技术 篇7

1 水泥混凝土面板唧泥、脱空形成主要原因

唧泥和脱空病害的产生有其内存因素和外界因素:内在因素是基层本身的质量、组成以及混凝土面板接缝状况;外界因素则是汽车荷载和气候变化。我国路面基 (垫) 层材料一般都选用稳定类集料, 其模量远小于混凝土面层的模量。水泥混凝土路面在重车荷载的反复作用下, 板下基面板底与基 (垫) 层之间将出现微小的空隙, 即出现了板下局部脱空, 或称为原始脱空区。同时温度湿度的变化, 以及板内温度的非线形分布, 引起板向上或向下的翘曲, 加速了板与基础之间的分离, 形成板底脱空。脱空的出现又为水的浸入创造了条件, 当路面接缝或裂缝养护不及时, 雨水从破损处浸入基层, 渗入的水将在板下形成积水 (自由水) 。积水与基层材料中的细料形成泥浆, 并沿面板接缝缝隙处喷溅出来, 形成唧泥。唧泥的出现进一步加剧了板底的脱空。这样周而复始, 恶性循环最终导致路面的损坏。

2 板下封堵的必要性

在修复水泥混凝土路面时, 采用板下封堵的目的是为了恢复对路面结构的支承, 它是通过向这些空隙灌浆而实现的。灌浆时要施加一定的压力, 而施加的压力不应使路面板抬升。

板下土堵作为一种预防性维护措施, 应在板角刚一出现支承丧失的情况时就尽快地进行。支承丧失的表现是湾沉增大, 横向接缝形成错台, 交通车道或路肩的接缝和裂缝附近积存细屑。

在路面板尚未发生严惩裂缝时, 板下封堵是一种比较经济的修复方法。如果初始弯沉很小, 最好不要灌浆, 因为板下封堵所造成的扰动可能会使弯沉增大。

板下封堵不能矫正沉降, 不能提高结构设计能力, 也不能消除因板内温、温度变化及板上交通荷载而造成的垂直错台。但是由于空隙被填充, 减小了弯沉, 恢复了结构的整体性, 因此减小了未来发生唧泥以及错台和板断裂的可能性。只有在支承能力丧失程度有限的接缝、裂缝处才可进行板下封堵。

3 设计考虑

板下封堵工程设计, 包括选择一种合格的灌浆混合料, 测试路面有没有脱空, 预计灌浆的量和决定适宜的灌浆孔。

3.1 灌浆混合料

水泥混凝土路面板下封堵的灌浆材料一般由水泥、粉煤灰、砂、外掺剂和水组成。灌浆材料质量的优劣直接影响灌浆的效果, 因此, 不管用何种灌浆材料都应通过试验来选择。灌浆材料应具有的特点如下:

(1) 早期强度高。要求材料具有一定抗压强度和弯拉强度, 同时强度应尽可能早的形成, 以便及早通车。

(2) 流动性好。灌浆加固是在一定压力下将浆体压入到板下的空隙, 常用的灌浆压力在1.0～1.5MPa左右, 若浆体本身粘度大, 流动性不好, 在灌浆过程中不能充分灌入空隙, 影响加固质量。

(3) 无离析、无泌水。为保证足够的流动性, 灌浆材料往往采用了水量较大的配合比, 这样使浆体很容易出现离析、泌水和收缩, 不仅降低了灌浆加固层与水泥混凝土板的黏结, 而且大量的泌出水还会渗入到基层材料中, 降低基层材料的稳定性, 反而会加剧脱空现象。

(4) 无收缩。灌浆加固层的收缩将造成与板体和基层之间的黏结减弱, 影响灌浆加固效果。

3.2 脱空板的确定

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进, 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。

(1) 加载车。采用相当于黄河JN150重型标准汽车, 后轴重10t。

(2) 仪表。5.4m长杆贝克曼梁, 百分数表 (至少3套) 。

(3) 测点。路面每幅每条横向接缝或裂缝测4个点位, 测点在接、裂缝两则的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。贝壳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。

3.3 砂浆量的预测

每个接缝的灌浆量一般为0.03～0.09m3。

3.4 材料

采用粉煤灰水泥混合料并搀外加剂。粉煤灰搀水泥是一种能支承荷载的高强度耐久混合料, 粉煤灰的颗粒级配和球形形状还使它具有填充细小空隙所需要的易流动性。

外搀剂包括减水剂、膨胀剂, 以补偿粉煤灰的综缩。

4 加固机理

在现有混凝土路面设计理论中, 我们把混凝土板看作是小挠度弹性薄板, 其假定条件是面板与地基间完全接触 (不脱空) 。同时混凝土板是一种脆性材料, 搞压强度高、抗弯拉性能差。在正常情况下, 面板均匀支承时, 无论荷载作用位置, 应力都较小。而一旦脱空, 板角处由于基础支撑的丧失处于悬臂状态, 板内将产生过大的应力、剪力, 混凝土板很快达到极限寿命。水泥混凝土板灌浆是通过注浆管, 施加一定压力将浆液均匀注入板底空隙、板下基 (垫) 层中, 以充填、渗透、挤密等方式, 赶走板底、基层裂隙中的积水、空气后占据其位置, 经人工控制一段时间后, 浆液将原来的松散颗粒或裂隙胶结为整体, 形成一个良好的“结石体”。灌浆改善了板底原有受力状态, 恢复板体与地基的连续性。达到加固基础, 治理病害的目的。

5 施工方法

5.1 确定板下封堵位置

对板角进行弯沉测定, 凡弯沉超过0.635mm的板, 就应进行板下封堵。

5.2 钻砂浆喷射孔

孔的直径不大于5cm, 要保持垂直同时又圆, 其深度要穿透经过稳定的基层垫层, 但钻入土基的深度不大于7cm, 用吹气的方法形成空腔以便于砂浆的初始分布。

5.3 砂浆准备

将水泥、粉煤灰放入筒内, 搅拌15s, 然后加入所需的外加剂, 搅拌15s。再加水搅拌, 将砂浆送入搅拌器, 用泵送出。

6 灌浆技术的实施

将膨胀橡胶灌浆栓塞或与装配有和出料口相接的软管插入孔内, 灌浆栓塞或软管的出料口不能伸至混凝土板底部以下。要连续地向泵内送砂浆, 直至观察到砂浆已从一个孔流入另一个孔。当观察到板开始抬升, 或砂浆流动线路内的压力迅速升高时停止泵送。采用管线中的精密的压力计来监视。压力计带有保护罩, 以防稀砂浆流入。

空隙中的水被砂浆排挤出来后, 可任其流走和排走。灌浆后至少2h以内要求所有交通避开此区域。流到路面接缝内的砂浆应予清除, 以保持适宜的接缝缝隙。在相邻的两个砂浆喷射孔之间出现横向裂缝的情况下, 可用喷涂环氧树脂的方法封堵。

一个孔灌完浆后, 应拨出灌浆栓塞并立即插上木塞, 以便有足够的时间使砂浆充分凝固。在回复压力的作用下不会将砂浆从孔中挤出时, 方可将临时用的木塞拨出, 并将孔用快凝水泥砂浆久性地密封, 抹平与路面等高。

残留在路面或路肩顶面上的砂浆要趁其未黏在面层上时扫掉, 并用水冲刷, 以免留下斑渍。如果砂浆流到了缝隙内, 应趁其尚未将缝隙密封时, 及早将砂浆混合料去除, 并将损坏的接缝及时用填缝料填好。灌浆后2h内应避免车辆通过灌浆区。

7 结束语

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他方面。如:高速公路桥头跳车、软土地基处理、机场路加固等。而且由于其处治质量主要控制指标-弯沉与旧板加铺沥青混凝土面层的设计指标相吻合, 具有一定科学性, 所以也适用于旧板加罩沥青面层的旧板加固中。相信在以后灌浆技术方面会更好的为我们服务, 提高混凝土路面的质量。

摘要：水泥混凝土路面在使用过程中会产生诸多病害, 通过对旧水泥混凝土路面板唧泥、脱空等混凝土路面主要病害的分析, 提出了采用灌浆技术来解决此类病害。并对脱空的确定, 灌浆加固机理、实施等进行了较详细地介绍和分析。从经济的角度评价了灌浆技术的可行性。

关键词：道路工程,水泥混凝土路面,脱空分析,灌浆处治

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.JTJ 001-97, 公路工程技术标准[S].北京:人民交通出版社, 1997.

[2]中华人民共和国行业标准.GB 50300-2001, 建筑工程施工质量验收统一标准[S].北京:中国建筑工业出版社, 2001.

[3]王明怀.高等级公路施工技术与管理[M].北京:人民交通出版社, 1999.

公路路面灌浆技术 篇8

1 水泥混凝土面板脱空形成主要原因

水泥混凝土路面的使用性能在行车和自然因素的作用下，面板脱空和唧泥病害的产生有其内在因素和外界因素：内在因素是基层本身的质量、组成以及砼面板接缝状况;外界因素则是汽车荷载和气候变化。我国路面基(垫)层材料一般都选用稳定类集料，其模量远小于砼面层的模量。水泥砼路面在重车荷载的反复作用下，板下基(垫)层将产生累积塑性变形，使面板的局部范围不再与基层保持连续接触，于是路面板底与基(垫)层之间将出现微小的空隙，即出现了板下局部脱空，或称为原始脱空区。同时温度、湿度的变化，以及板内温度的非线形分布，引起板向上或向下的翘曲，加速了板与基础之间的分离，形成板底脱空。脱空的出现又为水的浸入创造了条件，当路面接缝或裂缝养护不及时，雨水从破损处侵入基层，渗入的水将在板下形成积水(自由水)。积水与基层材料中的细料形成泥浆，并沿面板接缝缝隙处喷溅出来，形成唧泥。唧泥的出现进一步加剧了板底的脱空。这样周而复始，恶性循环，最终导致路面的损坏。

2 水泥混凝土面板脱空判定

脱空板可采用人工观察法、弯沉测定法等方法来确定。

2.1 人工观察法

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，能感到砼板有竖直位移时，或下雨之后，有明显唧泥现象的板块，一般都存在板底脱空现象。这种方法的缺点是主观性强，不能避免错判、漏判。

2.2 弯沉测定法

1)测试工具：采用两台5.4m长杆弯沉仪及BZZ-100标准轴载(后轴轴载为10t)测定车。

2)测点布设：路面每幅每条横向接缝或裂缝测4个点位，测点在每块面板接、裂缝两侧的4个角点上

3)车轮位置：角点处，车轮着地矩形的边缘离纵缝及横向接(裂)缝的距离不大于10cm。

4)变位感应支点位置：贝克曼梁的变位感应支点尽量接近角部或缝边。不一定要很靠近车轮，特别是没有必要象沥青路面弯沉检测那样将感应支点放在两轮胎之间的空隙处。

5)相隔两道缝：贝克曼梁的中间支点及百分表支座点，应与变位感应点保持相隔两道接(裂)缝，不得已时也要相隔一道缝。尽可能落在交叉板上，不能落在同一块面板块上。

6)读数记录：汽车应驶离测点至少5m以上，并且相隔至少一道缝，才能读数;一般就在车轮驶离影响区域后，等待10秒钟以上再报出读数。当百分表读数不稳定时，应耐心等待，直到稳定为止;应在裂缝图上标记测点位置，并记录弯沉值。

7)判定评定：凡弯沉值超过0.2m m的，应确定为板块脱空。

3 加固机理

砼路面设计理论中，砼板作为是小挠度弹性薄板，其假定条件是面板与地基间完全接触。同时砼板是一种没有变形的脆性材料，具有较高的抗压强度和低的抗弯拉性能。在正常情况下，面板均匀支承时，无论荷载作用位置，板低应力均匀。而一旦脱空，板角则处由于悬臂状态，在车辆荷载的作用下，应力超过极限而使面板破坏。灌浆技术是通过注浆管，施加一定压力将浆液均匀注入板底脱空部位，以充填、渗透、挤密等方式，注入板底脱空、积水和基层裂隙中，通过凝结和硬化，浆液将原来的松散颗粒或裂隙胶结为整体，形成较高的强度，恢复板体与地基的连续性，改善板底受力状态。

4 路面板下压浆材料的配合比设计

水泥混凝土路面板下封堵的压浆材料，一般由水泥、粉煤灰、砂、外掺剂和水组成。

4.1 浆液材料基本要求

为了确保压力压浆的加固效果，要求压浆材料要具有以下特点：一是早期强度高，尽快形成一定的压强度及早通车。二是流动性好。压浆加固是在一定压力下将浆体压入到板下的空隙，若浆体本身粘度大，流动性不好，在压浆过程中不能充分灌入空隙，影响加固质量。三是无离析、无泌水。为保证足够的流动性，压浆材料往往采用了水量较大的配合比，这样使浆体很容易出现离析、泌水和收缩，不仅降低了压浆加固层与水泥混凝土板的粘结，而且大量的泌出水还会渗入到基层材料中，降低基层材料的稳定性，反而会加剧脱空现象。四是无收缩。压浆加固层的收缩将造成与板体和基层之间的粘结减弱，影响压浆加固效果。

4.2 压浆材料的配合比设计

水泥：为了提高浆体的早期强度，应选用42.5级或52.5级硅酸盐水泥。

粉煤灰：宜选用干排Ⅱ级粉煤灰。

砂：细度模数为1.2左右，最大粒径小于0.6mm，含泥量小于1%。

水：应采用饮用水。少量的早强剂、减水剂、膨胀剂。参照预制梁板压浆施工经验，不同水灰比、不同材料配比进行水泥浆稠度、强度试验，试验结果如下表。根据试验结果，在施工中采用的浆液配比1∶0.7∶0.8+0.5%SN-Ⅱ，在取得大流动性的前提下，同时保证了浆液的强度。

4.3 施工机具的配备

主要由压浆泵、灰浆搅拌机、胀卡头、水箱和30KW发电机组等组成。

4.3.1 选择压浆泵

首先考虑泵的压力，应根据灌浆材料不同，管路的长短等因素来确定。水泥粉煤灰作为灌浆材料，压浆泵的初始压力宜为1.5MPa即15kg/cm2。输送管的管径不大于30m，压浆管管径为64mm，排浆管管径为51mm。

4.3.2 灰浆搅拌机的选择

灰浆搅拌机有两个功能，一是灰浆搅拌，二是灰浆储存，且灰浆储存内设有搅拌轴以防止灰浆沉淀离析。选择设备主要参数：工作效率6m3/h，搅拌轴转速70转/min。

4.3.3 胀卡头和预埋螺帽

胀卡头是压浆管与水泥混凝土板衔接的媒介。胀卡头宜选用最大外径107mm，内径为38mm。为使压浆顺利进行，胀卡头的最小旋紧力矩不得小于120kg·m。

预埋螺帽用环氧树脂涂在螺帽外侧，埋入已钻好的混凝土板孔内，一般可用普通镀锌管加工。螺帽长要小于板块厚度，钻孔的孔径要与螺冒外径相匹配，一般为4～5cm。施工时，可将压浆头插入预埋螺帽，旋紧不漏浆即可。

5 压浆施工控制

水泥混凝土路面板下脱空处治，在确定脱空板的位置、范围的基础上，作好灌浆机具和灌浆材料及其配制以后，方可实施板下脱空处治工艺。

1)孔位布设及钻孔：应根据砼面板尺寸、裂缝状况以及灌浆机械等确定，一般为4～6孔，灌浆孔大小应和灌注嘴大小一致，按标定的位置钻孔，钻孔深度到路基顶面。

2)压浆：灌浆压力的控制应视砼板的损坏及脱空情况具体确定，用浆泵将拌和好的浆液由浆孔压入，压力控制在0.5～1.0MPa，待浆体由其他孔中或板边挤出时，表明板下空隙已被灌满，应减小压力，并将喷嘴提起，立即用木塞塞孔，防止浆体溢出，至浆体初凝，拨出木塞，用高标号砂浆封孔、抹平;关闭压力泵，将灌浆机移到下一个孔继续灌浆，待一块板灌浆完毕后，再移至其他板块灌浆;在路面外边缘压浆时，控制时间和压力，防止土路肩开裂破坏。

3)浆液在压浆过程中要不断搅拌，防止水泥浆沉淀与泌水，同时每次投料量应与压浆量大致相当，防止灰浆存放时间过长。

4)交通控制：压浆完成后的板块，禁止车辆通行，板下浆体经2～3d的硬化，达到通车强度达5MPa以上后，即可开放交通。

6 灌浆效果检测

1)现场外观质量评价：包括现场浆体流淌状况、施压过程和灌注过程的连续性、注浆量以及工后养生保护是否符合设计和质量要求。

2)弯沉测量评价：压浆完成后7天，用同样的仪器在原测设点逐一进行弯沉检测，部分检测结果如下：

从实验数据来看，处置效果比较满意，而且自通车以来，均未发生异常现象。

7 结语

灌浆技术作为一种治理混凝土路面病害、及时可行的养护技术，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，可广泛地使用到其他方面，如桥头跳车、软土地基处理加固等，也适用于旧板加罩沥青面层的旧板加固;压浆过程中，严格施工管理，加强施工人员的个人素质及质量意识，提高施工效果。

参考文献

[1]JTJ059-95, 公路路基路面现场测试规程[S].

公路路面灌浆技术 篇9

以某高速公路改造工程为例, 结合工程调查结果, 需要维修旧水泥混凝土路面, 之后加铺沥青混凝土, 以此促使路面的使用性能得到提升。通过深入研究, 决定应用灌浆技术。

1 脱空板的确定

如果板块完好, 没有断裂破碎, 那么就会有脱空问题存在于板底, 无法有效判断这种类型的脱空。那么就需要采取一系列的措施, 如现场破损调查、FWD检测、探地雷达检测等, 通过探地雷达检测, 可以迅速准确地判断旧水泥混凝土板的脱空情况。如果没有探地雷达, 那么在判断时, 可以借助于这些方面:通行重型车辆的过程中, 在相邻板, 由垂直位移和翘动板块感觉出来。有严重剥落的破坏存在于板角相邻两条缝填缝材料上;相邻板的错台如果在5 mm以上, 那么就会有脱空问题存在于位置较低的板上;接缝两侧弯沉差在0.06 mm以上。

2 灌浆材料及技术要求

首先是硅酸盐水泥, 我们应用了普通42.5级水泥, 结合国家的相关规范标准来抽样检查水泥, 保证检验指标与相关的国家标准相符合。粉煤灰在二级以上。将膨胀剂加入进来之后, 不能够影响到灌浆材料的其他性能, 如凝结时间、强度等, 对膨胀率严格控制, 保证其在0.05%左右。在早强剂方面, 各项技术指标需要与国家标准一等品的技术要求相符合, 减水率不<8%, 泌水率在95%以下, 不会锈蚀到钢筋等等。

3 灌浆处治工艺流程

1) 定位:综合采用外观以及弯沉检测的方法, 施工技术人员配合监理人员对脱空板进行调查, 将钻孔位置标画出来。

2) 钻孔:在标定的位置, 施工人员利用钻孔取芯机进行钻孔, 钻孔深度需要达到路基。

3) 制浆:严格按照相关的配合比, 在灰浆拌和机中拌和所有的材料, 避免有沉淀问题出现。

4) 灌浆:利用灰浆泵, 从灰浆孔向砼板底和路基顶面压入拌合好的灰浆, 严格控制压力, 保证在0.5 MPa到1.0 MPa之间, 保证有溢浆出现于临孔或者接缝中, 如果没有溢浆, 那么就需要保证板块略有升高;在灌浆过程中, 需要对灌浆时间和灌浆压力严格控制, 避免有开裂破坏问题出现于土路肩上。在灌浆过程中, 需要用圆状木塞来封堵溢浆的孔, 避免过度散失压力。拔除掉灌浆头之后, 也需要及时用木塞封堵注浆孔, 避免有灰浆反流问题出现。木塞保持10 min左右, 方可以拆除。

4 施工质量控制要点

在整个施工过程中, 需要对施工管理足够重视, 对灌浆材料的质量以及材料比严格控制, 要仔细称量各种材料, 准确控制拌和时间, 避免有过拌或者欠拌问题出现。具体来讲, 需要重视这些方面的内容。

1) 钻孔定位。每块砼板钻孔数量需要保持在5个左右, 对于轻微裂缝板, 孔的数量需要保持在6个左右。要严格控制钻孔位置和板自由边和裂缝之间的距离, 要保证其不<50 cm。要对钻孔定位足够重视, 对施工经验进行总结。

2) 灌浆。要对配合比严格控制, 要准确计量各种材料, 要严格计量拌和用水, 不能对水灰比随意更改。在压浆过程中, 搅拌机需要保持在一个搅拌状态, 避免沉淀问题出现, 同时, 要保证每次投料量都适于灌浆量, 避免搅拌机中灰浆有较长的存放时间。在灌浆时, 如果发现在已经压过或者没有压过10 min溢出了灰浆, 那么就需要及时应用木塞, 经过10 min之后, 将木塞拔除。并且不需要对本孔进行灌浆。要对搅拌机和储浆筒内的存料数量严格控制, 并且互相调好。如果有离析问题出现于储浆筒内的灰浆中, 灌浆工序就需要停止, 将原因给找出来, 采取一系列的解决措施, 之后方可以继续灌浆。

3) 灌浆质量检测方法。首先是强度检测, 监理人员指定随机制作灰浆试块, 试模采用的是三联带底砂浆试模, 经过6 d的正常养护和1 d的保水, 抗压强度需要在3 MPa以上, 只有这样方是合格的。如果混凝土不合格, 那么就需要将换板或者重新灌浆处理的工序应用过来。其次是弯沉差检测, 完成灌浆工序之后的3 d之内, 施工单位要将黄河车和贝克曼梁给利用过来, 对板接缝的弯沉值差逐块检测, 每一块板都需要测两点, 监理人员要将旁站制度严格执行下去, 如果接缝两侧弯沉值差在0.06 mm以上, 或者接缝两侧弯沉平均值在0.42 mm以上, 就说明是不合格的。在交工验收过程中, 或者质监部门在抽查过程中, 对20%进行随机抽查, 如果本段测点的弯沉差在0.06 mm以下, 绝对弯沉值在0.42 mm以下, 就说明是合格的, 如果板块不合格, 灌浆处理工序就需要重新进行, 或者进行换板操作, 使其能够与相关要求所符合。

在弯沉检测方式方面, 在检测和读数方面, 需要将两台弯沉仪和千分表给应用过来, 对于每一板块, 都需要对一条横缝和一条纵缝随机检测。要在相邻没有检测的板上设置弯沉仪的支点, 同时, 避免弯沉仪支点受到前轴的不利影响。

5 结语

水泥混凝土路面在长期运行过程中, 因为受到诸多因素的影响, 会有一系列的问题出现, 对行车质量和驾驶舒适性产生较大程度的不利影响。针对这种情况, 可以将灌浆技术应用过来。在具体的实践过程中, 需要结合工程具体情况, 综合考虑一系列的因素, 科学确定施工方案, 严格依据相关的标准和要求进行施工, 保证旧水泥混凝土路面的处理质量, 促使我国交通运输事业获得更好更快的发展。

参考文献

[1]海德俊, 黄彭.旧水泥混凝土路面注浆技术研究与实践[J].城市道桥与防洪, 2004, 2 (3) :123-125.