国道水泥混凝土路面养护中压浆技术分析

文/陈晓晶

1 前言

国道水泥混凝土路面工程由于建设时间比较长，加上大量的车辆通行产生的荷载会导致路面发生开裂、位移、沉陷问题，因此在养护环节施工单位需要考虑到国道水泥混凝土路面的承载力要求，合理选择养护技术，提升路面质量。压浆技术属于一种常用技术，该技术具备工艺简单、技术成熟等优势，将其应用到国道水泥混凝土路面养护工程中可起到良好促进作用。

2 压浆技术概述

对于公路工程而言，水泥混凝土工程是我国常见的结构形式，在水泥混凝土项目施工的阶段中，如果路面接缝位置出现荷载问题，就会产生荷载下降以及变异的情况，导致路面裂缝病态问题发生，严重影响到车辆通行的安全性。压浆施工主要是通过压浆泵作为主要设备，形成一定的压力，通过压浆管将制作符合要求的材料直接灌入脱空底板的下部空隙内，然后渗透到基层结构上，让内部空隙完全填充完毕，保证结构的支撑性能合格。压浆预防性养护施工技术的应用，在混凝土面板结构的支撑性能没有完全丧失的条件下进行，可以保证路面结构的支撑性能满足要求，但是压浆技术并不能保证路面结构的承载性能完全达到要求，一旦选择的压浆技术不够科学，就会出现错台以及混凝土二次断裂的情况，严重的还会出现安全事故[1]。

3 工程概况

某国道公路项目最初在2007年投入运营使用，路面结构形式为厚度20cm 的混凝土面层，基层结构应用的是20cm 厚度的石灰粉煤灰土稳定粒料，而底基层则应用的是灰土层结构，厚度尺寸为20cm。该工程在运行一段周期后，一些路段出现比较大的沉陷、裂缝、坑槽等问题，给车辆的通行造成了不良影响。相关管理单位通过商量决定后，需要在旧水泥路面上采用沥青混凝土面层，在利用原有路面基层功能的同时，实现了路基路面结构的强度功能；同时，针对一些路面出现的大面积板底脱空、错台等病害问题，在通过现场鉴定、分析后，决定采用压浆技术进行处理，提升路面养护效果[2]。

4 材料确定及施工要求

4.1 材料选择

在压浆技术应用阶段中，材料需要具备一定的性能，因为压浆的施工范围是存在差异性的，压浆质量好坏与材料的性能有着密切的关系，因此施工材料的性能对于压浆养护效果有着直接影响。该工程项目中，压浆材料的制作需要使用水泥、水、粉煤灰等材料。该项目工程水泥材料型号主要以42.5 普通硅酸盐材料为主，其他添加辅助材料按照工况需求选择[3]。

4.2 施工要求

4.2.1 浆体强度要求

根据配合比参数的要求，保证各种材料的加入比例符合该参数的要求。按照配合比制作试块，养护7d 后进行强度检测，抗压强度为3.5～5.5MPa，以避免面板与基层结构发生夹层问题。

4.2.2 水灰比与黏稠度要求

根据设计方案要求确定配合比参数，保证材料的流动性符合要求，浆液材料的黏度比较大的情况下，无法填充底部空隙，而黏度较小则会造成材料的干缩性提升，质量无法满足要求。该工程中，水灰比在0.4～0.5之间，流动度保持在4～6s，保证黏稠度符合工程的要求。要想保证浆液流动性合格，施工人员应该通过减少水泥材料使用量、添加相应的粉煤灰提升工程效果。

4.2.3 保水性要求

在施工环节中，材料的保水性非常重要，材料受到外部因素影响下，干燥的基层会吸收大量的水分，导致流动性逐渐下降。因此，在设计时设计人员要考虑浆液保水问题，适当地将一些保水剂添加到其中，并设计浆液施工时的泌水率使其满足规范值要求。

4.2.4 收缩性及早期强度要求

在施工环节中，为了切实解决浆体干缩问题，设计人员需要按照设计需求将相关的膨胀剂添加其中，且将收率控制在2%范围以内。同时，为了实现交通正常通行，还需将早强剂添加到配比设计中。在本工程中，早强剂的用量率约为14%～16%。

5 施工工艺

5.1 压浆位置选定

在压浆位置确定的过程中，工作人员主要是通过弯沉检测的方式进行选择的。由于弯沉检测效果好，能够识别面板的空隙以及厚度，真实体现板底病害的实际情况；另外，还有一种方法也比较常用，那就是目测错台法，虽然准确性较低，但其经济性好。经过多个方面分析，该工程中应用弯沉检测以及降雨后2d 目测接缝位置上即将错台联合方法确定压浆的位置，如果超出规定标准，则需要及时进行压浆施工。

5.2 具体操作

5.2.1 孔洞作业要点

在钻孔作业阶段，需要严格按照设计方案的要求确定好位置、数量、规格。一般情况下，板块之间的布孔数量需要按照其规格确定，比例3×4m 的板块其孔洞最少5 个；一些病害严重的区域则需要增加孔洞的数量，断缝位置上应该增加1～2 孔。布孔开始之前，技术人员应该做好现场的勘察工作，确定合适的布孔位置，孔位设定在板周边，且相邻孔之间的距离为50cm，避免在板中央设置。针对裂缝板结构而言，为了保证其后续工作的质量，工作人员需要在裂缝周围布置空隙，相互之间的距离要大于30cm。根据明确的具体孔位，在施工前及时进行钻孔作业，深度钻孔需要穿越加铺的沥青混凝土板层，此时应做好各方面的控制工作。在开展本工程项目时，钻孔设备选择直径3cm 的钻头，由于该工程的结构层厚度为30.8cm，所以，钻孔深度为30～35cm 之间。要想使得浆液灌入时顺利完成，且能够填充到脱空层空隙位置，喷射管管口应该超出脱空板底。利用吹起的方法制作空腔形式，让灰浆可以准确地分布，并提高填充的效果和质量，同时做好灌浆栓塞和孔口连接，减少漏气进而出现的浆液渗透问题。当钻孔工序完毕后，施工人员需要在面板的位置做好压浆的次序确定。在钻孔完成以后，使用高压枪清理干净孔内的杂物，并保证后续工程能有序进行。

5.2.2 压浆材料制备

清孔施工完成之后，施工人员根据配合比的要求进行压浆材料的制作，保证材料的性能符合要求。在材料混合制作时，材料的加入顺序也要严格控制，使其能够满足养护工程需求，对材料性能配比详细情况见表1。

表1 压浆养护施工浆液性能

5.2.3 压浆

在压浆施工环节，事先将浆体灌注于施工设备，从而让浆液与混凝土板层形成一个稳固面，直接在水泥块结构上进行锚固施工，栓塞底部需要和基层结构至少有5～10cm 的距离，同时软管出口部位上套装，保证不存在漏浆等情况。打开栓塞泵，在正常工作之后就要打开注浆泵设备，同时开启搅拌机连续搅拌材料进行制作；施工阶段，施工人员需要综合分析浆液流动的速度情况，等浆液填充位置满足设计点时停止操作。压浆环节压力要缓慢增加，使其达到2.5～3MPa 时即可，此外操作时稳压时间要大于3min，且动态观察压力变化情况确保内部渗透性合格，密实度达标，随后打开启卸荷控制开关，以保证降压的速度满足实际需求。在操作阶段中，压浆压力的控制非常关键，若压力过大，则会导致结构断裂；压力太低，则填充效果下降，故而需要施工人员合理控制压力。

5.3 压浆施工注意事项

5.3.1 一旦出现冒浆问题，就需要施工人员控制压浆压力，使其在2～3MPa 范围内继续压浆5～10s。如果脱空底板存在积水问题，为了减少浆液压力变化出现的冒浆，需要持续压浆作业，等到冒浆5～10s 以后，才能停止施工。需要注意的是，针对一些注浆压力满足不了设计值时，需要做好施工量以及施工压力的控制，必要时及时进行停浆处理。

5.3.2 在操作环节中，施工人员若需要对顶升脱空位置施工，则需要待板块超过正常位置1～2cm 后，马上停止注浆操作，且等待压力注浆消失后，使其达到正常位置进行后续操作。

5.3.3 养护作业需要在压浆工序完成之后进行，同时还要进行必要的沉弯检测，一旦检测的结果大于标准的代表值，就需要进行二次压浆，并且全面做好压浆的质量管理工作，避免过压问题出现。

6 结语

板底脱空和错台等都是水泥混凝土路面在运营中极易发生的病害问题，极大地影响了路面的运行效果。从这一病害实际情况分析发现，通过压浆养护施工，可以保证水泥混凝土结构性能符合要求；同时，选择合适的压浆施工材料，加强材料的质量控制，保证压浆施工效果，延长路面使用寿命，提高交通运行质量和效果，防止产生严重的负面影响。本文以某国道项目为案例进行分析，了解水泥混凝土路面结构病害问题，总结分析养护施工工艺标准，落实各个方面的技术标准控制，保证养护施工的质量和效果合格，切实提升水泥混凝土结构性能达标，完全达到了交通通行标准，促进交通领域的健康发展。