压浆法在107国道漯河境段改建工程旧路面病害处理中的应用

吴晓琳

【摘要】本文说明了压浆法的优点，介绍了应用路段的概况，阐述了水泥压浆强度形成的原理、施工方法、质量控制措施及应用效果，结论是压浆法与挖补法相比，工程量小、工期短、费用低、不占地、不污染、影响交通小，质量好，可以推广应用。

【关键词】压浆法；旧路面；病害；处理

1. 前言

公路在使用一段时间后便会产生不均匀的变化或损坏，有些地方变化不大，而有些地方强度严重不足。维修时对于强度严重不足者以前往往采用挖除后用新料填补的方法进行处理，使其达到设计要求。这种方法工程量大、工期长、费用高、影响交通大、废弃料占地且污染环境，而压浆法可以克服上述缺点。

2. 项目概况

107国道漯河境段1999年改建，路基宽度21m，路面宽度18m，双向四车道平原微丘区二级公路，旧路面结构为：4cm厚中粒式沥青混凝土+5cm厚粒式沥青混凝土+18cm厚5%水泥稳定碎石上基层+18cm厚4：8：88水泥石灰综合稳定土下基层+18cm厚12%石灰稳定土垫层。该路改建后交通量日益增大，特别是2009年撤销二级公路收费站，由高速公路上分流至该路上的车辆日益增多，再加上超重车辆的屡禁不止，导致局部产生严重的病害，如网裂、沉陷、坑槽等，强度严重不足，最大弯沉值达到0.8mm，而有些部位弯沉值不足0.3mm。在2000年补强维修时，首先对弯沉值大于0.3mm的部位采取注浆法进行处理。

3. 水泥压浆强度形成的原理

水泥压浆技术是利用压浆管把浆液均匀的压入孔道内，水泥浆液在周围的土体中，通过渗透、填充、压密、扩张赶走土体缝隙内的积水和空气，形成浆脉。由于地层中的不均匀，一方面通过钻出的孔道，以一定水灰比的浆液高压快速强行注入弱透水土层，在注浆点集中地形成近似球形的浆泡，挤压临近的土体，使土体被挤压密实，固结形成强度，承载力得到提高。另一方面，在旧路面路基以上的结构层中，随着压浆的进行，浆液通过裂缝和渗透，填充到周围的空隙中，在层间形成方向各异的片状、带条状、块状的浆液体，浆液经一段时间的养生，凝结硬化后，胶结成一个整体良好，强度高，防水性能强的“结石体”。同时在钻孔内形成柱状体，与周围的结构体相互作用均匀受力，形成了复合结构体，从而提高承载力。

4. 压浆施工方法及质量控制

4.1水泥粉煤灰浆组成设计。

水泥粉煤灰浆的设计，是按照《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》中规定的标准方法进行试验得出。原材料的试验项目根据技术规范的规定进行检验。水泥浆的稠度符合《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ073.1-2001）的有关规定，粘聚性及保水性良好。

配合比设计：水泥：粉煤灰：膨胀剂：减水剂=50%：50%：5%：0.8%；水胶比（W/B）=0.41。

4.2施工机械及检测设备。

压浆法所用施工机械及检测设备非常简单，如表1所示。

为了确保施工正顺利进行，所有施工设备都进行了调试及正常的保养工作，在试验段施工过程中，设备性能稳定、运转正常，能满足施工需要。

4.3压浆孔的要求。

（1）钻孔直径以60～90mm为宜，孔深以钻到路床顶处土层为准。

（2）孔应按梅花型布置，其病害周边孔宜超出病害边缘20～30cm，每处病害钻孔不少于2个，对于沉陷及坑槽病害应最少打1个中心孔。对于个别面积极小的病害，在监理工程师认可下，可以合理的缩短两孔间距离。

根据上述情况用红油漆标注好孔位，打孔机就位按已标注好的标记进行打孔。

（3）埋设进浆管

封孔圆管采用PPC管，内径2.5cm，截成70cm长，露出原地表20～30 cm，以便后期注浆使用。封口之前首先清除孔口周边的废料。封口采用水泥砂浆封堵，先使用编织袋缠裹PPC管身，埋置管口以下，封口混凝土厚度要超过沥青路面5cm以上，混凝土强度应达到2MPa后，即可进行压浆。

4.4拌浆的控制。

根据配合比称出各原材备好，开动搅拌机，按照水，粉煤灰，水泥，膨胀剂，减水剂的顺序依次加入搅拌锅中，添加各集料时应缓慢加入，避免出现结块现象。搅拌过程中不得中途停止，搅拌结束后应检查搅拌锅锅底，搅拌锅底不得有结块现象，不能有上稀下稠的现象，更不能有未搅拌开的粉煤灰和水泥，如果发现应继续搅拌，直至水泥浆无结块，拌合均匀为止。打开阀门将拌合好的浆液通过过滤网流进储浆罐中，流进储浆罐中的浆液应继续搅拌，防止离析。拌合均匀以后，水泥浆稠度控制14～20秒方可灌注。

4.5压浆。

压浆之前应该对注浆泵进行气检，保证压力达到0.4MPa时不漏气。将注浆口插进PPC管中，用铁丝绑紧。打开阀门，向孔内注浆，旁边应安排专人观察此孔周围的变化，注浆压力达到1.5～2.0MPa。压浆时应注意以下几点：

（1）灌浆应遵循连续不间断。

（2）灌浆时，由于灌浆压力较大，灌浆口应该和PPC管子结合紧密，保证压浆压力。

（3）由于灌浆存在一定危险性，应给灌浆人员配备保护设备及衣物。

（4）压浆时，一般要求在向一个孔内注浆时，其周边孔均应有溢浆为宜，注浆过程中应控制注浆压力，最大压力不宜超过2MPa。对于压力达不到2MPa，一直能进浆的孔，应保持连续压浆，直至压力稳定、老路起鼓或裂缝明显发展为止。对于没有溢浆的孔应逐一注浆，每孔注浆压力均达到2MPa为宜。当其它孔中流出新鲜浆液后，弯折PPC管，并用铁丝捆绑。

（5）对已注完浆的段落全封闭养护，禁止任何车辆通行。

5. 压浆处理后的质量验收

（1）在压浆过程中，相关人员做好压浆记录要详细记录每一处病害的孔数及使用的材用量，以备有问题时查阅。现场每天应进行水泥砂浆试件的制作，试件标养三天抗压强度应不小于6MPa。现场应根据天气情况选择合适的时间进行压浆后弯沉测试，测试过程中应对同一病害处，相邻不同的位置，多点进行对比测试，对比压浆前弯沉值有明显减小，且弯沉小于30（×0.01mm）为压浆合格。

（2）现将107国道漯河境段改建工程的K860+760～K861+420（左）段及K862+003～K862+280（右）段，压浆前后弯沉检测数据作一对比，如表2所示。

（3）通过上表实测数比较，压浆后弯沉值明显变小，对于旧路整体稳定性起到了决定性作用，为提高路面施工质量垫定了良好基础。

维修后三年来的跟踪观察表明，旧路强度严重不足处与相对较好处没有规律性的差别。

6. 结束语

压浆处置，使旧路面病害部位空隙变小，压浆后浆液基本充满了旧路面的病害缺陷，旧路面基层的稳定性得到大幅度提高，与挖除回填的方法相比，工期缩短了，施工成本降低了，处理效果更好，同等情况下又可延长路面使用寿命，同时，减少了安保投入费用，既符合当前我国节能降耗的根本国策，又取得了很好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]中华人民共和国交通部.（JTG D30-2004）公路路基设计规范[S].北京∶人民交通出版社，2004.

[2]中华人民共和国交通部.（JTG F40-2004）公路沥青路面施工技术规范[S].北京∶人民交通出版社，2004.

[3]中华人民共和国交通部.（JTG/T F50-2011）公路桥桥涵施工技术规范[S].北京∶人民交通出版社，2011.