板底壓漿工藝在水泥混凝土路面養護中應用

2022-10-15 19:42:05 字數 3047 閱讀 6647

介紹水泥商品混凝土路面板底脫空的判斷方法、注漿材料和施工工藝。

1 前言

水泥商品混凝土路面是一種主要路面結構形式,其建造歷史可以d溯到大約西元前一世紀。現代意義上的水泥商品混凝土路面是在2023年英國人發明波特蘭水泥並取得專利之後才發展起來的。據有關統計,2023年我國公路水泥商品混凝土路面只有200 km,2023年達到1 600 km。

2023年以來,交通部通過《水泥商品混凝土路面設計理論、方法、引數的研究》專案工作使我國水泥商品混凝土路面的修築技術逐步完善,質量也不斷提高,特別是國家科委科技工作引導性專案《我國水泥商品混凝土路面發展對策及修築技術研究》(即「025專案」)在全國推廣後,水泥商品混凝土路面得到迅速發展,到2023年底,我國公路水泥商品混凝土路面和瀝青商品混凝土路面總里程達到28.86萬km,其中水泥商品混凝土路面約佔58 ,成為世界上公路水泥商品混凝土路面里程最多的國家。

水泥商品混凝土路面是一種剛度大、擴散荷載能力強、適應性較廣的路面結構。由於施工、養護及設計理論等的侷限,路面往往過早地損壞,其中比較常見的是由於水滲人路面基層,使基層強度降低,加之板底水分難以排出,在重複荷載作用下,板底水受到反覆擠壓、抽吸,致使板塊縱橫向接縫、板塊邊緣與路肩內側結合部產生卿泥,隨著卿泥的排出,逐漸形成空隙和錯台,板底脫空逐步增大,最終導致板塊損壞。板底脫空初期還未嚴重影響到路面的正常使用,但隨著時間的推移、荷載作用次數的增多,損壞逐漸加劇,若不及時維修,將為以後的修補帶來很大困難。

板底壓漿是利用壓漿裝置將水泥、粉煤灰、外加劑及其它摻和料等按一定比例配製成混合漿料灌壓到板底,充填板下的空隙與孔洞,使之與板下基層材料形成乙個不溶解的充填塊體,起到穩固和封堵作用。該工藝是一種良好的預防性維護措施,應在板底脫空導致板塊損壞前及早進行。

2 板底壓漿工藝介紹

2.1 板塊調查

水泥商品混凝土路面板塊和基層之間出現空隙、空洞而導致路面損壞,對這種脫空的判斷一般是通過板角彎沉測定和板塊使用狀況綜合確定。

(1 )板塊狀況

將所有的板塊編號,區分完好板、斷板(斷裂成兩塊、斷角)、破碎板(破裂成三塊以上)等幾種型別。完好板、斷板形成脫空大致有幾種情形:下雨之後,板塊周邊接縫有卿泥;當重型車輛駛過時能感覺到兩板之間有明顯相對垂直位移;當重軸車輛行過,人站在板邊能聽到空洞聲;錯台逐漸加重的板塊。

(2 )彎沉測定

在每塊板板角布置測點,用標準軸載和輪壓的100 kn測試車測出四個板角的單點彎沉值,將全線除破碎板塊以外的每塊板的彎沉值測好後,以1---2 km為一段,按95%的保證率計算該段代表彎沉值,每塊板實測單點彎沉值若大於該段代表彎沉值,這塊板就有可能脫空。

2.2 壓裝材料選擇與用量

(1 )材料選擇

採用水泥、粉煤灰混合料,並摻外加劑,另外還可根據具體情況新增其它摻和料。考慮到黑龍江省情況和防水、增強柔性的需要,施工時新增了一定劑量的乳化瀝青。水泥一般採用525#普通矽酸鹽水泥。

粉煤灰必須符合路用標準,不含土塊、砂石等雜質,其顆粒級配和球形形狀使它具有填充細小空隙所需要的流動性。外摻劑包括減水劑、早強劑、膨脹劑,以補償收縮,提高早期強度。

(2 )砂漿用量

每塊板的灌漿量隨板下空隙大小而變,一般為0.03一0.09 mi。

(3 )砂漿配比

水泥:粉煤灰:水=1:2-3:1.5-2.7d 的抗壓強度不小於5 mpa。

3 壓漿裝置與人員《首頁12末頁》

3.1 裝置

乙個工作台班需要的裝置為空壓機1臺、鑽孔機1臺、壓漿機1臺、小型農用車2一3臺。

3.2 人員

乙個工作班需要人員共12人,其中班長1人,鑽孔2人(鑽孔1人、駕駛員1人),壓漿7人(控制壓力1人、拌和砂漿1人、灌漿2人、卸壓嘴2人、駕駛員1人),封孔與維持交通2人。

4 壓漿工藝

4.1 準備階段

在板的四個角選擇孔位,距板邊各50c m為宜,進行鑽孔,鑽頭直徑5 cm,孔應保持垂直,其深度要穿透板塊並稍經過穩定的基層,用吹氣的方法形成空腔以便於砂漿初始分布。用5 cm 長橡膠管安插在孔口作為襯墊,橡膠管外徑與孔徑一致為宜,以便使灌漿栓塞與孔口緊密結合,防止漏漿。鑽孔後用紅漆在板麵標註各孔壓漿順序,對於單車道需壓漿的板塊,沿縱向按彎沉值由大到小順序壓漿;對於雙車道板塊均需壓漿的,沿縱向由彎沉值最大的一點開始順序壓漿,先中部,後邊部,兩板間各增加一孔。

4.2 壓漿階段

首先製備砂漿。將水泥、粉煤灰按比例放人攪拌筒內,攪拌15s,然後加人所需的外加劑等攪拌15s,再加水或乳化瀝青等攪拌均勻。將灌漿栓塞打人孔中,栓塞底部適當離開基層,軟管出料口套在栓塞上並固定好,開始連續地向幫浦內送砂漿,直至觀察到砂漿從乙個孔流人另乙個孔。

當砂漿幫浦壓力迅速公升高達2.0 mpa時停止幫浦送,然後將壓力值降至1.5-1.

8 mpa,保持約2min,開啟卸荷開關,壓力回零;再次幫浦送,壓力又達2.0 mpa,停止幫浦送,待壓力穩定在某值約2 min時卸荷,壓力回零。停止幫浦送由壓力計自動保護裝置控制。

乙個孔灌滿漿後,應拔出灌漿栓塞,插上木塞。

4.3 養生階段

灌漿後 ,殘留在板麵上的漿料要及時衝掃掉,應避免漿液流人縫隙。當相鄰板均灌漿完畢後,取出木塞,用快凝水泥砂漿或快硬密封膠密封孔口並抹平。灌漿後的2h內應避免車輛通過灌漿區。

一般養生期3d。達到養生期後,通過彎沉檢測,若板塊出現單點彎沉值大於控制代表值再一次鑽孔補灌。

5 例項分析

壓漿板塊確定原則為:(1)對於2條或2條以上裂縫的破碎板、縫隙較大的斷板、彎沉值大於40的板塊不予壓漿處理,可鑿除重澆;(2)對於單點彎沉值20<1<40的板塊,採取壓漿處理;(3)彎沉值在 20以內,但伴有卿泥現象或形成錯台的板塊,採取壓漿處理。壓漿效果:

』養生一周後,實測單點彎沉值均小於200

6 結論

綜上所述,對板底壓漿工藝在水泥商品混凝土路面養護中的應用,可以得出以下結論:

(1 )適用於完好板、斷板,可以減少卿泥、脫空,從而減緩板塊的破損,延長使用壽命。

(2 )能減小彎沉,提高基層和板塊結構的整體支承作用。

(3 )便於小型機械和人工作業。

(4 )可以降低綜合維修成本。

(5 )與修築排水盲溝、封堵板塊裂縫或接縫一起實施,是舊水泥路面綜合整治的有效措施之一。

但板底壓漿也存在一些有待完善的問題:如壓漿過程易漏漿、壓漿通道易阻塞、壓漿是否飽滿的現場判定比較困難,需要積累經驗等。應在今後的維修實踐中不斷探索更有效的板底壓漿技術和施工工藝。

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