探討壓漿技術處治水泥砼路面板的應用

羅福蘭

摘要：本文通過對深汕高速公路東段（簡稱深汕東）大修工程舊水泥砼路面斷板、唧泥、脫空等砼路面主要病害的分析，提出壓漿技術處治舊水泥砼板底脫空病害，取得了較好的效果。并對脫空的確定、壓漿處治、實施等進行了較詳細的介紹和分析。供同行借鑒。

關鍵詞：水泥砼路面；脫空分析、確定；壓漿處治；評定

深汕東工程于1996年11月建成通車以來，局部路段的路面因種種原因，發(fā)生了斷裂、泥、脫空、錯臺等病害，有的發(fā)展到下沉和破碎；部分軟基路段因軟基工后沉降較大路面起伏不平和一些橋頭沉降引起嚴重跳車。影響了高速公路的行車安全性和舒適性，引起了省交通主管部門和社會各界的關注和重視。并于2002年6月在汕頭組織召開了專家論證會。專家們認為：深汕東養(yǎng)護的指導思想應以加強日常養(yǎng)護、改善路面病害為主，對嚴重的病害進行處治為輔，確保東段的良性運營。專家們提出：當務之急應該對路面板脫空情況進行處治，采取壓漿的方式及時進行維護；對汕頭至深圳K266+800～K262+800段中約3Km長主車道縱裂路面和部分完整板塊但呈現(xiàn)嚴重泥、脫空、錯臺的路面做了壓漿穩(wěn)板試驗研究。壓漿技術在該路段取得了良好的效果。

1水泥砼面板唧泥、脫空形成主要原因

唧泥和脫空病害的產生有其內在因素和外界因素：內在因素是基層本身的質量、組成以及砼面板接縫狀況；外界因素則是汽車荷載和氣候變化。依據(jù)本次定測勘探成果，形成唧泥、脫空主要原因和破壞過程如下：

1.1原填筑路基工后沉降以及溫度引起板塊的變形，加速了板與基層之間的分離，造成水泥砼路面板底的初始脫空；

1.2脫空板松動以及填縫料老化脫落，造成路面接縫滲水嚴重；

1.3深汕東按傳統(tǒng)習慣設計，兩端硬路肩土體堵住了水泥砼路面板下結構的排水通道，板下積水排水不暢，造成路基土體軟化強度降低；

1.4重車輪子壓在水泥砼路面板塊上，對板下積水產生擠壓形式高速水流，沖刷基層和底基層中的微細物質并從接縫中唧出，形成唧泥。隨著板下微細物質的不斷損失，加重了板底脫空的程度；

1.5脫空板塊在超重的作用下，因板下支撐失衡應力集中，造成板塊錯臺、下沉和斷裂；

根據(jù)試驗路和本次定測勘探資料，有的病害板塊不僅路面板底存在脫空，而且基層、底基層下面也存在脫空。破碎板換板時，有的把基層重做，有的直接利用原有基層，但基層、底基層可能存在的脫空沒有得到處治，因此，一些新?lián)Q板的板塊使用不久再次發(fā)生斷板現(xiàn)象。

2 脫空板確定、檢測方法

脫空板可采用人工觀察法、彎沉測定法等方法來確定。人工觀察法是通過肉眼觀察接縫、裂縫、唧泥等情況初步判定脫空。當重車行過，能感到砼板有豎直位移時，或下雨之后，有明顯唧泥現(xiàn)象的板塊，認為是脫空。這種方法的缺點是主觀性強，即便是有經驗的工程師也不能避免錯判、漏判。彎沉測定法是測試板角彎沉，如果超過某一限值，即認為存在脫空。我國交通部行業(yè)標準《公路水泥砼路面養(yǎng)護技術規(guī)范》（JTJ073.1-2001）中也明確規(guī)定水泥砼面板脫空位置的確定可采用彎沉測定法。

本次通過對全線車道上采用彎沉指標來確定脫空板。首先選取水泥砼面板荷載最不利作用位置作為檢測點，宜選取橫縫及縱縫附近的點。采用兩臺5.4m長桿彎沉儀及BZZ-100標準軸載 (后軸軸載為10t)測定車。檢測點分主點、副點。主點位于板橫縫前10cm。副點在橫縫后10cm（正常行車方向為前）。即測定車的輪隙中間，分別測定主、副點彎沉。根據(jù)我國公路修建狀況和檢測儀器的實際情況，有關專家推薦凡彎沉值＞0.2mm的，應確定為面板脫空。

3 板底脫空壓漿處治

施工前，按設計圖，若存在有脫空現(xiàn)象時，應在舊路面板上布孔壓漿處理，壓漿施工工藝如下：

3.1 布孔與鉆孔：

按設計要求布孔，鉆孔應保持垂直同時要圓、垂直度小于1%，鉆孔深度按：A型-4孔，板角布孔，邊孔距縱、橫縫90cm；B型-6孔，板角及板中布孔，邊孔距橫縫50cm，距縱縫90cm；C型-1孔，板中布孔；復合型脫空按上述類型綜合布孔，若板有縱向或者橫向裂縫時，中間部位在裂縫兩邊布孔。用吹氣的方式形成空腔，以便于灰漿的初始分布，用與孔徑同樣大直徑的橡膠管安插在孔口作為襯墊，便于灌漿栓塞與孔口緊密結合，防止漏漿，鉆孔后用紅漆在板面標注各孔壓漿順序，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開始順序壓漿，先中部后邊部。對于復合型壓漿，則先A、B類，再C類。

3.2 制漿與壓漿：

按現(xiàn)場試驗確定，采用的漿液配比為：水泥:粉煤灰:早強劑=1:0.5+0.5%，再按水灰比0.45～0.6加水攪拌15S。 投料過程中不停攪拌直至漿液均勻，將漿液送入攪拌器用泵送出。壓漿前先將灌漿栓塞打入孔中，栓塞底部適當離開基層，軟管出料口套在栓塞上并固定好，如果連接部不牢固或密封不夠，就會發(fā)生漏漿、暴孔、壓力打不上等現(xiàn)象，錨固牢靠后，開支栓塞泵，待運轉正常后，啟動灌漿泵，同時打開攪拌機底部出料開關，開始連續(xù)地向泵內送灰漿，直至觀察到灰漿從一個孔流入另一個孔，并觀察到板開始抬升或泵壓力迅速升高，一般當壓力達0.8～1.5Mpa之間某一值時，應保持穩(wěn)壓狀態(tài)2～3分鐘以上，經后打開卸荷開關，緩慢降至回零；再次泵送，重復循環(huán)一次，同上操作，讓泵液在板底充分流動滲透，以達到緊密和充實的效果。在施工過程中應隨時觀察控制，壓漿過程中，相鄰孔（板）壓漿間隙均應不停止制漿攪拌，以保持漿液均勻，不離析。壓漿過程中壓力的確定至關重要，壓力過大易造成面板拱起斷裂，過小則無法壓滿；在壓漿前應對壓力表進行測定，并在施工現(xiàn)場作試驗標定。壓漿過程注意事項如下：a)當砼板縱、橫縫隙有漿液冒出時，繼續(xù)灌漿5～10秒即應停止；板底有積水處，積水會在漿液壓力下從縫隙冒出，此時需繼續(xù)壓漿，直至漿液冒出5～10秒后停止。b)對于板縫及邊緣冒漿，壓力無法達到規(guī)定值的，則先任漿液順板縫自由冒出，漿液凝固后，再重新鉆孔壓漿，一直到壓力達到上述要求為止。c)漿液從相鄰板縫隙或硬路肩縫隙冒出出時，立即停止灌漿。d)需頂升砼板塊石，當板塊頂升至高出正常板1～2mm，立即停止灌漿，此時隨著灌漿壓力的撤離，板塊會由于重力作用下沉1～2mm，正好與正常板平齊。e)當壓力表指針異常跳動或發(fā)電機聲音突然增大應立即停止灌漿f)壓漿時若發(fā)現(xiàn)灰漿已從壓孔或者壓過的孔溢出時應用木塞壓緊10分鐘，拔出木塞具，此孔無須再進行壓漿。g)壓漿時應注意高壓管前不能站人，防止噴漿（水）傷人；經常檢修機械，作好防潮、防水、防漏電工作，避免安全事故的發(fā)生。

3.3 封口和養(yǎng)護：

壓漿結束應立即拔出灌漿栓塞，立即插上木塞，以便有足夠的時間使灰漿充分凝固。如孔內漿液下降，應從砼縫隙處取漿液填至砼板面平齊。在不會回復壓力，確?；覞{不會從孔中擠出時，方可將木塞拔出，并用快凝水泥砂漿永久性密封孔口，并抹平。壓漿后殘留在路面的灰漿要及時清掃并用水沖刷，避免灰漿流入路面縫隙，防止污染路面，壓漿后的2H內應避免車輛通過壓漿區(qū)，一般養(yǎng)生期為3天或達到設計要求的強度。

4 壓漿效果評定

壓漿處治后，應在7d齡期后逐板測量主、副點彎沉值和彎沉差，板縫彎沉≤0.2mm，彎沉差≤0.05mm時，可認為壓漿效果已經達到。從檢測資料可以看出原砼面板通過壓漿提高了板底承載力。在壓漿過程中，1Km取5處漿液樣品做膨脹、泌水和抗壓三個指標試驗，試驗結果均滿足設計要求。經現(xiàn)場采用鉆孔取芯進行驗收，按要求抽驗5%的壓漿板塊，合格率達到90%以上。

結束語：

壓漿技術作為一種新型的加固技術，具有成本低，見效快，操作簡便，對車輛行駛影響小，受自然因素影響小等優(yōu)點?？蓮V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砼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舊板加固中。

大多數(shù)破損板本身的質量良好，病害主要是由于下承層造成的。有關資料建議壓漿鉆孔深度一般為砼板底3～5cm，根據(jù)施工經驗，鉆孔深度應穿透基層達到墊層中。傳統(tǒng)的"換板"只能改善板本身狀態(tài)，而板下壓漿通過壓漿壓力可把漿液滲透到相鄰砼板下，起到壓漿一塊板加固幾塊板的作用。

參考文獻

[1]《水泥砼路面脫空的檢測及對策》，作者：田波華東公路 2002

[2]《水泥混凝土路面板底脫空區(qū)的施工研究》 作者：黃志堅 交通科技 2004年