高速公路水泥混凝土路面注浆养护技术

2010-08-15叶茂军

中国新技术新产品 2010年21期

何平叶茂军

（1、广西公路技工学校，广西南宁 530023 2、广西交通投资集团南宁高速公路运营公司，广西南宁 530022）

广西属石灰岩高发育地区，盛产水泥。为拉动地方经济的发展，降低工程造价，已建成通车高速公路90%都是水泥混凝土路面。由于水泥混凝土路面本身接缝多，对超载敏感，在重交通荷载、环境等外部条件的作用下，如果不及时进行养护维修，其使用性能迅速下降。但是，大规模的修复面板，存在着施工难度大，保养周期长，资金投入多，也严重影响车辆的行车安全。

1 病害形成原因

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。基层材料其模量远小于混凝土面层的模量。在重车荷载的反复作用下，板下基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层之间将出现微小的空隙，即为原始脱空区。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。

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。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。《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。在我们管养项目凡弯沉值超过0.2mm的，或差异弯沉大于0.06mm的，均认为板底可能出现脱空现象。

3 压浆的作用

压浆处治技术，是针对混凝土路面出现的板块脱空危害而提出的修复板底基层密实，确保板底均匀支撑的技术措施，其作用为：通过压浆处治，可以充实板底脱空，恢复密实，改善面板的支撑状况，使混凝土板的受力状态符合设计原理，避免混凝土路面板过早损坏。通过对板底脱空的压浆处治，由于压浆材料本身稳定性好，强度大，加上浆体的流动性能好，在压力作用下，有较强的渗透力，因而能够改善基层和路基的密实度和水稳定性，从而增加基层的稳定性，增强路面的使用寿命。

4 压浆技术工艺

水泥混凝土路面压浆技木是采用岩工机具钻孔穿透水泥面板，向板下填充水泥灰浆液，通过施加高压，使板底基层松散处得以填充密实、基层与面板脱空处能够联结密实以达到面板均匀传荷目的。压浆处治主要的施工工序为定板、布孔、钻孔、压浆、封口、养护。

4.1 布孔

布孔一般按照梅花状布置，行车道布8孔，超车道8孔。对有少量断裂的板块(如板块断成二块)，压浆孔作适当调整，在断缝两侧各增加1～2孔。钻孔前由技术人员选择布孔位置，孔位选择在板的四边，距板边各50cm为宜，一般避免在板中央位置布孔。如遇裂缝板，则考虑在裂缝周边布孔，孔位与裂缝间距要大于30cm。

4.2 钻孔

采用钻孔机钻孔，为保证施工的连续性，钻孔应按确定的孔位提前进行，孔深以穿透板厚为宜。钻头选择直径3cm，泥板块+沥青面层总厚约31.5cm，钻孔深度控制在35cm-40cm之间，并不得小于35cm。用吹气的方法形成空腔，以便于灰浆的初始分布，用3cm橡胶管安插在孔口作为衬垫。橡胶管外径与孔径一致便于使灌浆栓塞与孔口紧密结合，防止漏浆，钻孔后用红漆在板面标注各孔压浆顺序。

4.3 压浆

4.3.1 制备灰浆混合料

压浆施工所用混合料指导配合比为：

普通硅酸盐水泥42.5粉煤灰：水：JK-24：铝粉=1：0.6：0.7：0.16：0.001

将水泥和粉煤灰按比例放入砂浆搅拌筒内，搅拌15秒，然后加入JK-24及铝粉，搅拌15秒，再加水搅拌。投料过程中不停搅拌直至浆液均匀，将浆液送入搅拌器用泵送出。

4.3.2 板下压浆

将灌浆栓塞打入孔中，锚固于水泥板块，栓塞底部适当离开基层，软管出料口套在栓塞上并固定好，如果连接部牢固或密封不够，就会发生漏浆、暴孔、压力打不上等现象。锚固牢靠后，开支栓塞泵，待运转正常后，启动灌浆泵，同时打开搅拌机底部出料开关，开始连续地向泵内送灰浆，直到观察到灰浆从一个孔流入另一个孔，当观察到板开始抬升或灰浆流动线路内的压力迅速升高时，停止泵送。压注浆液时，应缓慢均匀加压，一般当压力达2.5～3MPa之间某一值时，应保持稳压状态2～3min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，然后打开卸荷开关，缓慢降压，压力回零。根据施工经验，压浆时压力一般控制在1～4MPa，其中锚台沉板压力为2～4MPa；一般脱空板为1~3MPa；唧泥、裂缝板压力一般为2～3MPa即可，在施工过程中应随时观察控制。压浆过程中，相邻孔(板)压浆间隙均应不停止制浆搅拌，以保持浆液均匀，不离析。

压浆过程中压力的确定至关重要，压力过大易造成面板拱起断裂，过小则无法压满。而压浆机因型号不同，压浆时压力表所反映的压力也不同，因此在压浆前应对起压力表进行测定，并在施工现场作试验标定。压浆过程注意事项如下：

当混凝土板纵、模缝隙有浆液冒出时，继续灌浆5～10秒即应停止，板底有积水处，积水会在浆液压力下从缝隙冒出，此时需继续压浆，直至浆液冒出5～10秒后停止(这种情况下压力为 2～3MPa)。

对于板缝及边缘冒浆，压力无法达到规定值的，则先让浆液顺板缝自由冒出，浆液凝固后，再重新钻孔压浆，一直到压力达到上述要求为止。

浆液从相邻板缝隙或硬路肩缝隙冒出时，立即停止灌浆。

需顶升混凝土板块时，当板块顶升至高出正常板1～2mm，立即停止灌浆，此时随着灌浆压力的撤离，板块会由于重力作用下沉1～2mm，正好与正常板平齐(这种情况下压力一般为 2~4Mpa)。

当压力表指针异常跳动或发电机声音突然增大应立即停止灌浆。

压浆时若发现灰浆已从压孔或者压过的孔溢出时应用木塞压紧10分钟，拔出木塞具，此孔无须再进行压浆。

压浆时应注意高压管前不能站人，防止喷浆(水)伤人；经常检修机械，作好防潮、防水、防漏电工作，避免安全事故的发生。

每次压浆施工收工时，必须用清水冲洗搅拌桶，此时液压泵照常工作，使水经管道、压浆泵从高压管中排出，将各部件残留浆液彻底排除冲洗干净。