灌浆技术对水泥混凝土路面板底脱空的处治
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收稿日期:20090408;修回日期:20090918作者简介:易群华(1980-),女,四川省庐州人,助理工程师,从事项目管理。第9卷第4期安徽水利水电职业技术学院学报Vol.9No.42009年12月JOURNALOFANHUITECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROELECTRICPOWERDec.2009
灌浆技术对水泥混凝土路面板底脱空的处治
易群华(安徽水安建设发展股份有限公司,安徽合肥230022)摘要:文章分析了旧水泥混凝土路面板唧泥、脱空、桥头跳车等等主要病害,提出了采用灌浆技术的解决方法。关键词:混凝土路面养护;灌浆;施工中图分类号:TV543+.1文献标识码:A文章编号:16716221(2009)04005203Treatingthecavitybeneathcementconcreatpavementslabswithgroutingtechnique
YIQunhua(AnhuiWaterConservancyConstructionandInstallationCo.,Ltd,Hefei230022,China)Abstract:Afteranalyzingthecommonfailuersinoldcementconcretepavementsuchasslabpumping,cavityandbridgeheadjumpdriving,groutingteachniqueisrecommended.Keywords:concretepavementmaintenance;grouting;construction水泥混凝土路面接缝较多,对超载较为敏感,易发生脱空、唧泥、裂缝等先期病害,从而导致路面的破损。因此,加强水泥混凝土路面的养护,延长其使用寿命,具有十分重要的意义。1水泥板底脱空
1.1危害水泥板底脱空将严重危害路面的使用质量及寿命。尽管水泥混凝土路面基层具有较高的强度,但一旦板底脱空,在行车荷载作用下,混凝土路面板将失去连续均匀的支承,发生撬动并随之断裂成为断板,行车荷载及环境因素的连续作用,将加大脱空面积和深度,使断裂增加,进而成为破碎板。由于断板及破碎板的存在,雨水冲刷基层加剧,并影响至周边板,而使路面产生大面积破损,形成恶性循环。1.2病害原因分析泥和脱空病害的产生有其内在因素和外界因素:内在因素是基层本身的质量、组成以及面板接缝状况,需要我们在道路施工阶段加强质量控制,外界因素则是汽车荷载和气候变化。我国路面基(垫)层材料一般都选用稳定类集料,其弹性模量远小于混凝土面层的模量。水泥混凝土路面在重车荷载的反复作用一下,板下基(垫)层将产生积累塑性变形,使混凝土板的局部范围不再与基层保持连续接触,于是水泥混凝土路面板底与基(垫)层之间将出现微小的空隙,即出现了板下局部脱空,或称为原始脱空区。同时温度、湿度的变化,以及板内温度的非线行分布,引起板向上或向下的翘曲,加速了板与基础之间的分离,形成板底脱空。脱空的出现又为水的侵入创造了条件,当路面接缝或裂缝养护不及时,雨水从破损处侵入基层,渗入的水将在板下行成积水(自由水)。积水与基层材料中的细料形成泥浆,并沿面板接缝隙处喷溅出来,形成唧泥。唧泥的出现又进一步加剧了板底的脱空。1.3板底脱空判定方法(1)板底脱空确定方法。并非所有的旧水泥路面都适合采用板底灌浆来加固。板底灌浆作为一种养护措施,只有在板底已存在脱空,混凝土路面本身的强度基本满足要求,支撑能力丧失程度有限且板尚未严重破损的情形下采用。进行评定板底脱空的方法有人工肉眼观察法、弯沉仪测定法等方法。人工观察法是通过肉眼观察接缝、裂缝、泥等情况初步判定脱空。当重型车辆通过时,人在相邻板能感觉有垂直位移和撬动板块时,或下雨之后,接裂缝有明显泥现象,认为是脱空。这种方法的缺点是主观性强,有时会造成错判、漏判。弯沉仪测定法目前主要是应用弯沉测试载重车、弯沉仪。百分表测定混凝土路面板4个板角的弯沉值,如果超过某一限值,即认为存在脱空。我国交通部行业标准公路水泥混凝土路面养护技术规范 )中也明确规定水泥混凝土面板脱空位置的确定可采用弯沉测定法。(2)检测方法。主要采用弯沉指标来确定脱空板。首先按照最不利原则选取水泥混凝土面板荷载最不利作用位置作为检测点,宜选取横缝及纵缝两侧的4个角点上。采用两台5.4m长杆弯沉仪及BZZ-100标准轴载(后轴轴载为10t)测定车。检测点分主点、副点。主点位于板横缝前10cm加卸载。副点在横缝后10cm,无荷载(正常行车方向为前)。将一台弯沉仪置于副点处。分别测定主、副点弯沉(按前进方向右轮测试)。右轮处于纵缝30cm左右。根据我国公路修建状况和检测器的实际情况,有关专家推荐凡弯沉值超过0.2mm的,应确定为面板脱空(详见规范)。也可采用双指标控制,即主点弯沉大于0.2mm或差异弯沉(主点-副点)大于0.06mm的,均认为板底可能出现脱空现象。2灌浆加固技术
2.1浆液的基本要求常用的水泥浆材料包括:水泥、粉煤灰、水、外加剂等。浆体应具有良好的可泵性、和易性、保水性,浆体过稠不能均匀布满板底空隙,浆体过稀,干缩性大。在具体的操作过程中,可将浆体支撑7.07cm!7.07cm!7.07cm立方体试件,标准养护7d,其抗压强度应到5MPa以上。流动度是影响可灌性的主要因素,一般流动度越高,可灌性就越好。2.2灌浆技术的实施灌浆孔位置、孔径及灌浆孔数量选择的合适与否,直接影响到压浆的效果及成本,最理想的情况的钻取最少的孔,并在合适的平面位置上,能确保板底全部空隙充填密实。由于目前尚无理想的检测设备来精确测定板底脱空的确切部位及脱空程度,故在此仅以外观状况结合弯沉测量综合分析来确定。灌浆孔的数量应根据面板尺寸、脱空程度、结合灌浆试验及施工人员的经验加以确定。一般为3~5孔,灌浆孔径应和灌注嘴大小一致,一般为5cm左右。用钻机钻孔,孔深应穿过路面至基层2~3cm。灌浆顺序从沉降量大的地方开始,由远到近,由大到小。泵送灌浆材料喷射压力可达到1.75Mpa,5.7L/min泵送能力,灌浆压力一般为0.3~0.5Mpa。泵送过程中要加强压力监视与控制当发现板块顶升或超过预定的标高时,应停止泵送,直接观察到浆液从接缝处或另一注浆孔冒出,就可认为完成该孔注浆,即停止注浆,拔出灌浆栓塞用木塞代替(待其凝固后方可拔除木塞)再灌另一孔。当某些空位灌浆不畅,浆液难以灌入时,可先用泵向孔内压射少量的水或喷射空气,使之形成小空腔与脱空部位贯通,以便浆液的初始分布。灌浆材料应边拌、边用、边泵送,并及时清除留在板体及周边的浆料,用水冲洗净,免留痕迹。对灌浆孔,可采用标号不低于原路面设计强度的混凝土进行填补,再次灌浆应重新钻孔。(下转第56页)53第4期易群华:灌浆技术对水泥混凝土路面板底脱空的处治而形成阻塞。冬季气温很低时,也应覆盖保暖,防止混凝土拌合物长距离泵送时受冻。远距离输送混凝土应配备必要的通讯和联络工具,做好泵送过程的协调和管理工作。泵送结束后,应用水及海绵球将残存的混凝土挤出并清洗管道,并空机运转3min。3结束语
泵送混凝土浇筑的结构要按照施工操作要点进行操作,并加强养护,防止因水泥用量较大而引起裂缝,影响施工质量。
[参考文献]
[1]王华生,赵慧如.混凝土技术禁忌手册[M].北京:机械工业出版社,2002.[2]陈建奎.混凝土外加齐的原理与应用[M].北京:中国计划出版社,1997.[3]中国建设监理协会组织编写.建设工程质量控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.(责任编辑陈化钢)
(上接第53页)2.3灌浆效果评定灌浆后,应在7d龄期后,再次测量主点弯沉值和副点弯沉值。当主点或差异弯沉值均低于设计要求值时,可认为灌浆效果已经达到。灌浆前数值均大于控制指标,认为板底出现脱空,需灌浆处治。从检测资料可看出,原混凝土面板通过灌浆提高了板底承载力。2.4经济效益评价灌浆处治水泥混凝土路面早中期破坏与∀换板#相比最大的优点就是利用原路面板。其直接成本随脱空情况及处治目的不同而不同,一般介于每平方米10~30元左右。∀换板#翻修混凝土路面每平方米一般需120~140元。与后者相比,前者的直接成本明显低。灌浆作为一种治理混凝土路面病害、及时可行的科学养护技术,具有成本低、见效快、操作简便、对车辆行驶影响小,受自然因素影响小等优点。在公路施工和养护过程中,具有可观的经济效益和社会效益。3结束语
灌浆技术作为一种新型的加固技术,可广泛地使用到公路施工的其他方面,如:高速公路桥头跳车、软土地基处理、机场路加固等。同时应加强混凝土路面接缝的养护,及时疏导路面积水,在公路基层(垫层)施工过程中严格控制细集料含量,以预防路面先期病害的发生,从而延长公路的使用寿命。
[参考文献]
[1]JTJ073.1-2001,公路水泥混凝土路面养护技术规范)[S].[2]JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].[3]傅智,金志强.水泥混凝土路面施工与养护技术[M].北京:人民交通出版社,2003.(责任编辑胡进)56安徽水利水电职业技术学院学报第9卷
