压浆技术在水泥混凝土路面中的应用
2011-08-15董彩虹
董彩虹
(石家庄市公路桥梁建设集团)
1 混凝土路面病害产生原因
1.1 裂缝
道路裂缝分为横向裂缝和纵向裂缝。
(1)横向裂缝主要受温度影响所致,当浇筑时天气温度太高,如养生不及时,表面游离水分蒸发过快,产生急剧的体积收缩,而此时混凝土早期强度很低,导致开裂;另因切缝不及时,水化热散出后引起混凝土面层的收缩,导致产生不规则裂缝;道路基层一般为半刚性结构,由于这一承重层为高强度、高压实度、高密度的半刚性结构,虽然整体性好、强度高、变形小,但对温度变化的影响却十分敏感,进入秋季后开始收缩,产生收缩,从而反射到混凝土面层上,产生裂缝。
(2)纵向裂缝一般由于施工方式不当或受自然条件影响产生不均匀沉降所导致。路基不均匀沉降造成板的断裂和破碎,特别是路基半填半挖路段、高填方路段以及路面与桥涵等构造物交接路段,易产生裂缝。
1.2 断板
在混凝土路面中后期因外力或其他因素影响,容易产生混凝土面层板的断裂。
(1)水的防治不及时是产生断裂的主要原因。水泥路面的横向缝都是采用沥青灌塞,纵缝为施工缝不灌沥青。经过多年的行车作用,路面板块间相互挤压,原路面横缝的填缝料已剥落破损,路面的地表水通过裂缝接缝渗入基层,而渗水无法从路肩渗出,造成基层软化,在车辆荷载的重复作用下,产生唧泥现象将基层细料冲走导致板端脱空,路面板块松动、错台、板角冒浆,最后开裂断板破碎。
(2)超重荷载的作用也是造成混凝土路面断板破碎的主要原因。随着经济的发展,车流量不断增加,再加上绝大部分的车辆已经进行改装,使得混凝土面层所受的荷载远远超过了设计承受车轮的作用压力,造成混凝土板块疲劳,形成断裂和破碎,大大缩短正常使用年限。
以上为水泥混凝土路面中常见的病害,我们在维护过程中,应先从早期破坏抓起,防止引起中后期更为严重的破坏。因此,我在这介绍一种对水泥混凝土路面板的断裂切实可行的施工技术——底层压浆技术。
2 压浆技术工艺
水泥混凝土路面压浆技术是采用岩土工程压浆填充原理,对水泥混凝土路面早期病害进行板底加固、基础充实的工艺方法。其主要作用机理为:采用小型施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,基层与面层脱空处能够联结密实以达到面板均匀传荷的目的,避免混凝土路面面板过早损坏。其施工工序为:定板、布孔、钻孔、压浆、封口、养护。
2.1 定板
水泥混凝土路面板块与基层之间出现空隙、空洞而导致路面损坏,对这种脱空的判断一般是通过板角弯沉测定和板块使用状况综合确定。在调查时采用目测法对脱空板观察重车通过时板的松动起伏情况;对错台板量取其高差并记录;对唧泥板最好在雨后及时观察缝隙冒浆情况;对裂缝板视其边角下沉情况确定压浆孔位置。根据情况将坏板定好,编号。
2.2 布孔
在板的四个角选择孔位,以距板边各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四边布孔,孔位与裂缝间距离大于30cm。
2.3 钻孔
用小型施工机具钻孔,钻头直径3cm,孔与混凝土面板垂直,其深度要穿透板块并稍经过稳定的基层。用5cm长橡胶管安插在孔口作为衬垫,用吹气的方法形成空胶以便于砂浆初始分布。橡胶管外径与孔径一致为宜,以便使灌浆栓塞与孔口紧密结合,防止漏浆。
2.4 压浆
钻孔后用红漆在板面标注各孔压浆顺序,对单车道需压浆的板块,沿纵向按弯沉值由大到小的顺序压浆;对于双车道板块均需压浆的,沿纵向上弯沉最大的一点开始顺序压浆,先中部后边部,两板间各增加一孔。
压浆施工所用混合料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15s,然后加入JK-24及铝粉,搅拌15s,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。
2.5 封口
压浆灌满浆后,应拔出灌浆栓塞,插上木塞,以便有足够的时间使灰浆充分凝固。灌浆后,残留在板面上的浆料要及时冲扫掉,应避免浆液充入缝隙。当相邻板块均灌浆完毕后,取出木塞,用快凝水泥砂浆或快硬密封胶密封孔口并抹平。
2.6 养护
灌浆后的24h内应避免车辆通过灌浆区,一般养生期3d,到达养生期后,通过弯沉检测。若板块出现单点弯沉值大于控制代表值时,需再钻一次孔补灌。
3 结束语
压浆技术的应用,体现了养护工作方针“预防为主,防治结合“的宗旨,在混凝土路面板尚未破损时,板底压浆技术是成本低、速度快、效果好、通车快。也可避免被清除的破碎板废渣对环境的污染,对减缓板块的破损、延长使用寿命、防止混凝土路面的早中期破坏将有积极作用。随着压力灌浆技术的不断推广,将进一步取得良好的经济效益和社会效益。