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板底壓漿工藝在水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用
摘要:介紹水泥混凝土路面板底脫空的判斷方法、注漿材料和施工工藝。
關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面;板底壓漿;材料;工藝
1前言
水泥混凝土路面是一種主要路面結(jié)構(gòu)形式,其建造歷史可以d溯到大約公元前一世紀(jì)?,F(xiàn)代意義 上的水泥混凝土路面是在1824年英國人發(fā)明波特蘭水泥并取得專利之后才發(fā)展起來的。據(jù)有關(guān)統(tǒng)
計,1970年我國公路水泥混凝土路面只有200km,1980年達(dá)到1600km.1980年以來,交通部通過《水泥混凝土路面設(shè)計理論、方法、參數(shù)的研究》項目工作使我國水泥混凝土路面的修筑技術(shù)逐步完善,質(zhì)量也不斷提高,特別是國家科委科技工作引導(dǎo)性項目《我國水泥混凝土路面發(fā)展對策及修筑技術(shù)研究》(即“025項目”)在全國推廣后,水泥混凝土路面得到迅速發(fā)展,到2002年底,我國公路水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面總里程達(dá)到28.86萬km,其中水泥混凝土路面約占58,成為世界上公路水泥混凝土路面里程最多的國家。
水泥混凝土路面是一種剛度大、擴(kuò)散荷載能力強(qiáng)、適應(yīng)性較廣的路面結(jié)構(gòu)。由于施工、養(yǎng)護(hù)及設(shè)計理論等的局限,路面往往過早地?fù)p壞,其中比較常見的是由于水滲人路面基層,使基層強(qiáng)度降低,加之板底水分難以排出,在重復(fù)荷載作用下,板底水受到反復(fù)擠壓、抽吸,致使板塊縱橫向接縫、板塊邊緣與路肩內(nèi)側(cè)結(jié)合部產(chǎn)生卿泥,隨著卿泥的排出,逐漸形成空隙和錯臺,板底脫空逐步增大,最終導(dǎo)致板塊損壞。板底脫空初期還未嚴(yán)重影響到路面的正常使用,但隨著時間的推移、荷載作用次數(shù)的增多,損壞逐漸加劇,若不及時維修,將為以后的修補(bǔ)帶來很大困難。板底壓漿是利用壓漿設(shè)備將水泥、粉煤灰、外加劑及其它摻和料等按一定比例配制成混合漿料灌壓到板底,充填板下的空隙與孔洞,使之與板下基層材料形成一個不溶解的充填塊體,起到穩(wěn)固和封堵作用。該工藝是一種良好的預(yù)防性維護(hù)措施,應(yīng)在板底脫空導(dǎo)致板塊損壞前及早進(jìn)行。
2板底壓漿工藝介紹
2.1板塊調(diào)查
水泥混凝土路面板塊和基層之間出現(xiàn)空隙、空洞而導(dǎo)致路面損壞,對這種脫空的判斷一般是通過 板角彎沉測定和板塊使用狀況綜合確定。
(1)板塊狀況
將所有的板塊編號,區(qū)分完好板、斷板(斷裂成兩塊、斷角)、破碎板(破裂成三塊以上)等幾種類型。完好板、斷板形成脫空大致有幾種情形:下雨之后,板塊周邊接縫有卿泥;當(dāng)重型車輛駛過時能感覺到兩板之間有明顯相對垂直位移;當(dāng)重軸車輛行過,人站在板邊能聽到空洞聲;錯臺逐漸加重的板塊。
(2)彎沉測定
在每塊板板角布置測點(diǎn),用標(biāo)準(zhǔn)軸載和輪壓的100kN測試車測出四個板角的單點(diǎn)彎沉值,將全線除破碎板塊以外的每塊板的彎沉值測好后,以1---2km為一段,按95%的保證率計算該段代表彎 沉值,每塊板實測單點(diǎn)彎沉值若大于該段代表彎沉值,這塊板就有可能脫空。
2.2壓裝材料選擇與用量
(1)材料選擇
采用水泥、粉煤灰混合料,并摻外加劑,另外還可根據(jù)具體情況添加其它摻和料??紤]到黑龍江省情況和防水、增強(qiáng)柔性的需要,施工時添加了一定劑量的乳化瀝青。水泥一般采用525#普通硅酸鹽水泥。粉煤灰必須符合路用標(biāo)準(zhǔn),不含土塊、砂石等雜質(zhì),其顆粒級配和球形形狀使它具有填充細(xì)小空隙所需要的流動性。外摻劑包括減水劑、早強(qiáng)劑、膨脹劑,以補(bǔ)償收縮,提高早期強(qiáng)度。
(2)砂漿用量
每塊板的灌漿量隨板下空隙大小而變,一般為0.03一0.09 MI.
(3 )砂 漿 配比
水泥:粉煤灰:水=1:2-3:1.5-2.7d 的抗壓強(qiáng)度不小于5 MPa。
3 壓漿設(shè)備與人員
3.1 設(shè)備
一個工作臺班需要的設(shè)備為空壓機(jī)1臺、鉆孔機(jī)1臺、壓漿機(jī)1臺、小型農(nóng)用車2一3臺。
3.2 人員
一個工作班需要人員共12人,其中班長1人,鉆孔2人(鉆孔1人、駕駛員1人),壓漿7人(控制
壓力1人、拌和砂漿1人、灌漿2人、卸壓嘴2人、駕駛員1人),封孔與維持交通2人。
4 壓漿工藝
4.1 準(zhǔn)備階段
在板的四個角選擇孔位,距板邊各50c m為宜,進(jìn)行鉆孔,鉆頭直徑5 cm,孔應(yīng)保持垂直,其深度要穿透板塊并稍經(jīng)過穩(wěn)定的基層,用吹氣的方法形成空腔以便于砂漿初始分布。用5 cm 長橡膠管安插在孔口作為襯墊,橡膠管外徑與孔徑一致為宜,以便使灌漿栓塞與孔口緊密結(jié)合,防止漏漿。鉆孔后用紅漆在板面標(biāo)注各孔壓漿順序,對于單車道需壓漿的板塊,沿縱向按彎沉值由大到小順序壓漿;對于雙車道板塊均需壓漿的,沿縱向由彎沉值最大的一點(diǎn)開始順序壓漿,先中部,后邊部,兩板間各增加一孔。
4.2 壓漿階段
首先制備砂漿。將水泥、粉煤灰按比例放人攪拌筒內(nèi),攪拌15s,然后加人所需的外加劑等攪拌15s,再加水或乳化瀝青等攪拌均勻。將灌漿栓塞打人孔中,栓塞底部適當(dāng)離開基層,軟管出料口套在栓塞上并固定好,開始連續(xù)地向泵內(nèi)送砂漿,直至觀察到砂漿從一個孔流人另一個孔。當(dāng)砂漿泵壓力迅速升高達(dá)2.0 MPa時停止泵送,然后將壓力值降至1.5-1.8 MPa,保持約2min,打開卸荷開關(guān),壓力回零;再次泵送,壓力又達(dá)2.0 MPa,停止泵送,待壓力穩(wěn)定在某值約2min時卸荷,壓力回零。停止泵送由壓力計自動保護(hù)裝置控制。一個孔灌滿漿后,應(yīng)拔出灌漿栓塞,插上木塞。
4.3養(yǎng)生階段
灌漿后,殘留在板面上的漿料要及時沖掃掉,應(yīng)避免漿液流人縫隙。當(dāng)相鄰板均灌漿完畢后,取出木塞,用快凝水泥砂漿或快硬密封膠密封孔口并抹平。灌漿后的2h內(nèi)應(yīng)避免車輛通過灌漿區(qū)。一般養(yǎng)生期3d。達(dá)到養(yǎng)生期后,通過彎沉檢測,若板塊出現(xiàn)單點(diǎn)彎沉值大于控制代表值再一次鉆孔補(bǔ)灌。
5實例分析
壓漿板塊確定原則為:(1)對于2條或2條以上裂縫的破碎板、縫隙較大的斷板、彎沉值大于40的 板塊不予壓漿處理,可鑿除重澆;(2)對于單點(diǎn)彎沉值20<1<40的板塊,采取壓漿處理;(3)彎沉值在 20以內(nèi),但伴有卿泥現(xiàn)象或形成錯臺的板塊,采取壓漿處理。壓漿效果:’養(yǎng)生一周后,實測單點(diǎn)彎沉值均小于200
6結(jié)論
綜上所述,對板底壓漿工藝在水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用,可以得出以下結(jié)論:
(1)適用于完好板、斷板,可以減少卿泥、脫空,從而減緩板塊的破損,延長使用壽命。
(2)能減小彎沉,提高基層和板塊結(jié)構(gòu)的整體支承作用。
(3)便于小型機(jī)械和人工作業(yè)。
(4)可以降低綜合維修成本。
(5)與修筑排水盲溝、封堵板塊裂縫或接縫一起實施,是舊水泥路面綜合整治的有效措施之一。
但板底壓漿也存在一些有待完善的問題:如壓漿過程易漏漿、壓漿通道易阻塞、壓漿是否飽滿的現(xiàn)場判定比較困難,需要積累經(jīng)驗等。應(yīng)在今后的維修實踐中不斷探索更有效的板底壓漿技術(shù)和施工工藝。
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