水泥砼路面板真空灌漿技術的應用

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:我國水泥砼路面有相當一部分日益老化,最為嚴重的病害是路面板斷板,板下灌漿技術是解決該病害較好的辦法。
    關鍵詞:水泥混凝土路面 灌漿技術 應用
    水泥混凝土路面在我國已有多年的使用歷史,是我國公路路面主要形式之一,在我國公路網(wǎng)構成中占有較大比重。它具有強度高、剛度大、受溫度影響小、使用壽命長等優(yōu)點。但水泥混凝土路面接縫較多,對超載較為敏感,易發(fā)生脫空、唧泥、裂縫等先期病害,從而導致路面的破損。如何治理與預防脫空、唧泥等病害,搞好水泥混凝土路面的養(yǎng)護,延長公路的使用壽命,改善其通行能力,具有十分重要的意義。
    隨著近年來我國現(xiàn)有的水泥混凝土路面有相當一部分已接近或超過設計年限,水泥混凝土路面最嚴重的病害路面板的斷板直至破碎,而這種情況往往是由于板下脫空所引起的。對此板下灌漿技術是很有效的解決辦法,它通過對水泥混凝土路面板下灌注水泥漿液、水泥粉煤灰漿液、水泥砂漿,充實板底脫空空隙,達到穩(wěn)定水泥混凝土板塊的目的,改善路面通車狀況的方法。
    一、灌漿加固機理
    灌漿法是指利用液壓、氣壓或電化學原理,通過注漿把漿液均勻地注入地層中,漿液以填充,滲透和擠密等方式,趕走土顆粒間或巖石裂隙中的水分和空氣后占據(jù)其位置,經(jīng)一定時間后,漿液將原來松散的土?；蛄严赌z結成一個整體,形成一個結構新、強度高、防水性能好和化學穩(wěn)定性良好的“結石體。
    二、真空灌漿技術需要注意的問題
    1.真空灌漿技術是后張預應力混凝土結構施工中的一項新技術,在我國應用比較少,缺乏相應的技術依據(jù),同時真空灌漿施工需要有較高水平的質量控制。因此,需要結合現(xiàn)有的施工材料和設備,摸索能夠符合預應力施工質量要求而又切實可行的施工工藝。
    三、真空灌漿技術的基本流程
    1、漿體配比設計
    這種高性能水泥漿與普通水泥漿相比,在原材料的配比方面主要差異為低水灰比和多成份,其目的是為了增加水泥漿的密實度,改善水泥漿性能,從而達到高強和耐久的目的。
    水泥漿試塊采用70.7×70.7×70.7mm的鋼模型,在常溫下24h后拆模,進行試驗室養(yǎng)護。試驗結果表明:水灰比琥小,強度越高,用525#普硅水泥7天強度最大達到78MPa,大大超過所要求的強度。改選用425#普硅水泥,7天強度最大達到55MPa以上,因此,選用425#普硅水泥即可達到要求。
    2、真空灌漿施工工藝
    (1) 預應力筋成孔管材
    預應力混凝土構件中有采用直束、彎曲和U型束等的布筋方式,金屬波紋管在預應力筋管成孔方面不能滿足小半徑的彎曲及U型束的布筋要求,故采用新型成孔材料——塑料波紋管。與金屬波紋管相比,在強度和耐腐蝕方面,有更好的保護作用。
    (2) 施工步驟
    首先,準備工作
    ①檢查確認材料數(shù)量,種類是否齊備,品質是否保證;
    ②檢查機具是否齊備、完好;
    ③檢查供水、供電是否齊全、方便;
    ④按配方秤量漿體材料,減水劑首先溶于一部分水,待用;
    ⑤按圖所示連接裝好各部件。
    第二,試抽真空:將灌漿閥、排氣閥全都關閉,抽真空閥找開;啟動真空泵抽真空,觀察真空壓力表讀數(shù),即管內的真空度,當管內的真空度維持在時(壓力盡量低為好),停泵約1分鐘時間,若壓力能保持不變即可認為孔道能達到并維持真空。
    (3)攪拌水泥漿
    ①攪拌水泥漿之前要求,加水空轉數(shù)分鐘,將積水倒凈,使攪拌機內壁充分濕潤。攪拌好的灰漿要做至基本御盡。
    ②裝料:首先將稱量好的水(扣除用于溶化減水劑的那部分水)、水泥、膨脹水泥、粉煤灰倒入攪拌機,攪拌2分鐘;將溶于水的減水劑倒入攪拌機中,攪拌3分鐘出料;水泥漿出料后應盡量馬上進行泵送,否則要不停地攪拌;必須嚴格控制用水量,否則多加的水全部泌出,易造成管道頂端有空隙;對未及時使用而降低了流動性的水泥漿,嚴禁采用增加水的辦法來增加灰漿的流動性。
    (4)灌漿
    ①將灰漿加至灌漿泵中,在灌漿泵的高壓橡膠管出口打出漿體,待這些漿體濃度與灌漿泵中的濃度一樣時,關掉灌漿泵,將高壓橡膠管此端接至孔道的灌漿管上,扎牢。
    ②關掉灌漿閥,啟動真空泵,當真空度達到度維持在-0.06~-0.09MPa值時,啟動灌漿泵,打開灌漿閥,開始灌漿,當漿體經(jīng)過空氣濾清器時,關掉真空泵及抽氣閥,打開排氣閥。
    ③觀察排氣管的出漿情況,當漿體稠度和灌入之稠度一樣時,關掉排氣閥,仍繼續(xù)灌漿2~分鐘,使管道內有一定的壓力,最后關掉灌漿閥。
    (5)清洗
    拆下抽真空管的兩個活接,卸下真空泵;拆下空氣濾清器和灌漿膠管,清洗灌漿泵、攪拌機、閥門、空氣濾清器以及粘有灰漿的工具。
    四、質量控制要點
    (1) 鉆孔定位。要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況,不斷總結經(jīng)驗,盡量把孔位設在脫空深度最大處,每塊水泥混凝土板應鉆4~5 個孔。
    (2) 灌漿。
    ①嚴格控制進場材料的質量,確保達到要求;
    ②嚴格控制配合比,各種材料計量準確,且拌和均勻,注重用水量;
    ③灌漿時若發(fā)現(xiàn)灰漿已從壓過或未壓過的孔溢出時,應及時用木塞塞緊,10 min 后拔出木塞;
    ④灌漿機壓力達到015~110 MPa 或水泥灰漿從其它孔溢出或從邊縫、裂縫等處溢出時,將自動停機或人工停機,視為壓滿;
    ⑤交通控制,灌漿完成后的板塊,禁止車輛通行,待灰漿強度大于3 MPa 以上時方可開放交通。
    灌漿技術作為一種新型的加固技術,可廣泛地使用到公路施工其他方面,如:高速公路橋頭跳車、軟土地基處理、機場路加固等。而且由于其處治質量主要控制指標——彎沉與舊板加鋪瀝青混凝土面層的設計指標相吻合,具有一定科學性,所以也適用于舊板加罩瀝青面層的加固處治。
    五、結束語
    總之,由于真空灌漿施工工藝本身有較高水平的質量控制,加上采用合理配比的混合材料,采用真空灌漿技術將能保證孔道灌漿的均勻性,能形成一個密實、不透水的保護層,并能消除孔隙。另外,塑料波紋管是絕緣體,與金屬波紋管相比,具有更強的耐腐蝕性,大大改善了構件的防腐蝕性能。因此真空灌漿技術是確保高質量灌漿的一個強有力的手段。
    參考文獻:
    [1]忻偉明.楊昭宇.《軟土地基橋頭跳車成因及注漿防治技術》.《山西建筑》2009年11期