水泥混凝土路面脫空處治技術(shù)

摘要：本文主要針對(duì)水泥混凝土路面脫空處治技術(shù)展開(kāi)了探討，簡(jiǎn)要概述了路面脫空的判定，并分別對(duì)水泥注漿技術(shù)、高聚物注漿技術(shù)兩種處治技術(shù)作了系統(tǒng)的分析研究，以期能為有關(guān)方面的需要提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面；脫空；處治技術(shù)

水泥混凝土路面一般在投入使用3至5年后，由于路基基本完成固結(jié)沉降，容易出現(xiàn)脫空等路面病害。所謂的脫空，就是指水泥混凝土路面的不連續(xù)，嚴(yán)重影響路面的行車質(zhì)量和安全。對(duì)于水泥混凝土路面出現(xiàn)脫空等病害，一般采用注漿技術(shù)進(jìn)行處治。而本文就水泥混凝土路面脫空處治技術(shù)進(jìn)行了探討，相信對(duì)處治水泥混凝土路面的脫空病害能有一定的幫助。

1 路面脫空的判定

水泥混凝土路面脫空板的準(zhǔn)確判斷是進(jìn)行路面處治的前提。水泥混凝土路面脫空板的判定方法主要有兩類：第一類為人工觀察法，通過(guò)肉眼觀察接縫、裂縫等各種情況，進(jìn)行初步判定這路面是否脫空。具體的判別方法有以下幾種：

（1）人站在板塊邊緣，當(dāng)重型車輛從板塊上通過(guò)時(shí)，是否感覺(jué)板塊有較為明顯垂直位移；

（2）看相鄰板塊之間是否有錯(cuò)臺(tái)、唧泥等現(xiàn)象；

（3）看接縫的填料是否有大量脫落；

（4）相鄰板出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)5mm以上時(shí)，位置較低板一般有脫空的存在。

這種方法就能快速地檢測(cè)脫空明顯的面板，所用時(shí)短，花費(fèi)比較低，缺點(diǎn)是主觀性強(qiáng)，不可避免出現(xiàn)錯(cuò)判、漏判情況，可靠性較低。

第二類稱為彎沉測(cè)定法，通過(guò)對(duì)板塊進(jìn)行彎沉檢測(cè)，以測(cè)定彎沉值來(lái)判斷面板是否脫空。

目前常用的檢測(cè)設(shè)備主要有貝克曼梁彎沉儀（BB）和落錘式彎沉儀（FWD）。貝克曼梁彎沉儀的優(yōu)點(diǎn)在于普及率高，操作簡(jiǎn)單，但精度低，速度慢，人為因素大。落錘式彎沉儀能很好地模擬行車荷載的動(dòng)力作用，能克服梁式彎沉儀支點(diǎn)變形大、人為因素多、無(wú)法模擬動(dòng)態(tài)荷載、無(wú)法測(cè)出彎沉盆等缺陷，而且儀器自身重量輕、檢測(cè)方便快速，能反映路面在動(dòng)載作用下的實(shí)際變形情況，檢測(cè)準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)客觀，人為影響小，但檢測(cè)費(fèi)用和人員業(yè)務(wù)水平要求較高。

2 水泥注漿技術(shù)

水泥注漿技術(shù)是通過(guò)鉆孔，利用注漿設(shè)備把水泥粉煤灰灰漿壓入路基脫空部位，將空洞及周圍松散粒料填實(shí)擠密，使面板與基層聯(lián)結(jié)緊密達(dá)到均勻傳荷目的。粉煤灰和普通硅酸鹽水泥經(jīng)化學(xué)作用生成氫氧化鈣晶體、水化硅酸鈣以及鈣釩晶體，形成具有一定強(qiáng)度的混合物，達(dá)到密實(shí)板底空隙、恢復(fù)基層強(qiáng)度、延長(zhǎng)路面使用壽命的目的。

2.1 工藝簡(jiǎn)介

水泥注漿技術(shù)主要工藝流程為：定位→鉆孔→制漿→壓漿→封孔→養(yǎng)生→檢測(cè)。

（1）定位

對(duì)于一整塊板，一般布孔數(shù)量為5個(gè)，呈梅花型布置，邊孔位置距板邊緣不小于50cm。但在實(shí)際中，多數(shù)板塊都是有裂縫的，應(yīng)根據(jù)面板尺寸、下沉量大小、裂縫狀況增加注漿孔，增加的注漿孔距裂縫一般30cm左右，使?jié){體更好地填充板體與基層的空隙。

確定孔位后，用油漆標(biāo)畫(huà)出每個(gè)孔的位置，以準(zhǔn)確指導(dǎo)施工。

（2）鉆孔

采用鉆孔機(jī)或鉆芯機(jī)鉆孔，孔徑一般5cm左右，注漿卡頭應(yīng)與孔的大小一致。鉆孔深度應(yīng)根據(jù)面板脫空及路基破損情況確定，一般應(yīng)深入未損壞的基層5cm為宜。

注漿孔為注漿漿液滲透通道，應(yīng)保證孔內(nèi)干燥、清潔。鉆孔后清孔將空壓機(jī)管道插入孔內(nèi)，將孔內(nèi)粉塵吹出，嚴(yán)禁用水作為沖洗液。

（3）制漿

漿液質(zhì)量是影響處治質(zhì)量的關(guān)鍵因素，漿液必須具有強(qiáng)度高、流動(dòng)性好、粘聚性大、干縮性小的特性。水泥漿由水泥、粉煤灰、外摻劑、水在灰漿拌和機(jī)中拌和而成。制漿應(yīng)在設(shè)計(jì)配合比指導(dǎo)下進(jìn)行，同時(shí)結(jié)合原材料的特性對(duì)配合比加以調(diào)整。在拌和過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)防雜物混入漿液。漿液進(jìn)入注漿機(jī)儲(chǔ)漿筒后仍應(yīng)不停攪拌，防止?jié){液沉淀，并在漿液初凝前用完。

（4）壓漿

壓漿時(shí)采用壓漿泵將漿液壓入板底，先從沉陷量大一側(cè)的開(kāi)始注起，然后交替注漿，單孔連續(xù)注漿時(shí)，應(yīng)密切注意注漿時(shí)的板塊抬升情況，每次抬升高度不得超過(guò)6mm。在注漿的過(guò)程中，可根據(jù)實(shí)際額外采用振動(dòng)器來(lái)輔助注漿，以便漿體在板下能快速均勻分布，避免應(yīng)力過(guò)度集中而造成板塊斷裂。

壓漿時(shí)應(yīng)緩慢均勻加壓，讓漿液在板底充分流動(dòng)滲透，以達(dá)到最佳擠密和充實(shí)的效果。注漿壓力控制在0.5～1.0MPa，高壓時(shí)再持續(xù)2～3min，直至鄰孔或接縫中溢漿或無(wú)溢漿而板塊略有上升（不大于2cm）為止。對(duì)于脫空嚴(yán)重的混凝土板，如在注漿的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有跑漿、冒漿、漏漿時(shí)要及時(shí)停止注漿，待溢漿處漿體初凝后再繼續(xù)注漿，或換孔注漿后再返回補(bǔ)注。

在注漿過(guò)程中，必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)注漿效果，及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)注漿時(shí)間和壓力。

（5）封孔

注漿完成后即將注漿卡頭拔除，并及時(shí)用木塞封堵，防止?jié){體反流和壓力過(guò)快散失，使?jié){液有足夠時(shí)間凝固。全孔注漿結(jié)束后，用純漿或剩余濃漿拌細(xì)砂石封閉鉆孔至孔口。

（6）養(yǎng)生

板塊封口完成后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行交通管制，禁止車輛通行，待灰漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可開(kāi)放交通。一般養(yǎng)護(hù)時(shí)間為5～7d。

（7）檢測(cè)

養(yǎng)生結(jié)束后必須對(duì)注漿板塊進(jìn)行彎沉檢測(cè)。當(dāng)板塊邊緣中間彎沉值大于40（0.01mm）或當(dāng)相鄰混凝土板間的彎沉差大于6（0.01mm）時(shí)，應(yīng)重新鉆孔補(bǔ)注漿。

2.2 存在的問(wèn)題

水泥注漿技術(shù)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，施工、檢測(cè)工藝都已比較成熟，但在實(shí)際中也存在一些不足：

（1）如何確定脫空空隙的位置和大小，如何準(zhǔn)確判斷壓漿是否密實(shí)。

（2）壓漿處理過(guò)的板塊容易出現(xiàn)以注漿孔為中心的放射狀裂縫，在抬升錯(cuò)臺(tái)、沉降板塊時(shí)，容易產(chǎn)生板角翹曲現(xiàn)象。

（3）若壓漿漿液分布不密實(shí)，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中點(diǎn)，形成新的支撐點(diǎn)和空隙。

（4）養(yǎng)護(hù)周期較長(zhǎng)，對(duì)交通影響較大。

（5）受漿液質(zhì)量影響，不能保證充分填充板底空隙。

（6）材料含水量大，耐久性不足，一般兩年左右需再次維修。

針對(duì)水泥注漿技術(shù)存在的這些問(wèn)題，必須從施工工藝、檢測(cè)手段等各方面加以改進(jìn)，進(jìn)而保證處治效果，節(jié)約資金，提高養(yǎng)護(hù)經(jīng)濟(jì)效益。

3 高聚物注漿技術(shù)

高聚物注漿技術(shù)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的地基基礎(chǔ)快速加固技術(shù)。通過(guò)對(duì)路面病害檢測(cè)，確定其脫空或沉降路段，進(jìn)行合理的布孔設(shè)計(jì)后，在路面上鉆直徑為1.6cm漿孔，采用專用的注漿設(shè)備將雙組分漿液在現(xiàn)場(chǎng)注漿混合，使其填充和加固路面結(jié)構(gòu)，起到穩(wěn)固、提升和補(bǔ)強(qiáng)作用的養(yǎng)護(hù)技術(shù)。在國(guó)際上已被廣泛應(yīng)用于公路、城市道路及機(jī)場(chǎng)道面維修、工業(yè)與民用建筑地基加固，顯示出巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益和廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景。

3.1 工藝簡(jiǎn)介

高聚物注漿處治技術(shù)主要工藝流程為：定位→鉆孔→注漿→封孔→檢測(cè)。

（1）定位

注漿定位必須結(jié)合道路實(shí)際情況確定，主要有全板塊注漿、唧泥點(diǎn)注漿、沿裂縫注漿等3種情況。對(duì)全板塊注漿處治時(shí)，注漿孔縱向間距一般150cm，橫向間距一般130cm，距離板塊邊緣不小于50cm，整體呈梅花型布置。對(duì)局部唧泥點(diǎn)注漿處治時(shí)，注漿孔位于唧泥點(diǎn)四周，距唧泥點(diǎn)一般30cm布置。對(duì)裂縫注漿處治時(shí)，注漿孔沿裂縫布置間距一般100cm，距裂縫一般30cm。

確定孔位后，用油漆標(biāo)畫(huà)出每個(gè)孔的位置，以準(zhǔn)確指導(dǎo)施工。

（2）鉆孔

注漿孔直徑為1.6cm，注漿孔的深度一般達(dá)到墊層或者墊層與路基交界面以下，具體應(yīng)根據(jù)附近點(diǎn)的彎沉值和鉆孔時(shí)隨鉆桿旋轉(zhuǎn)帶出的土粒的干濕情況而定，一般鉆至土粒明顯變濕處停止。為保持路面清潔，使用掃帚、吹風(fēng)機(jī)及時(shí)對(duì)鉆孔進(jìn)行清理。

（3）注漿

鉆孔完畢后，使用切割工具將PVC管截?cái)嗪蠊芡ㄟ^(guò)注漿孔下入，注漿管長(zhǎng)度應(yīng)按達(dá)到基層底部來(lái)控制。把注射帽凹型邊緣使用專用工具清理干凈，以便于與注射槍更好的配合，使用鐵錘把已清理注射帽敲入PVC注射管內(nèi)。

為防止高聚物噴灑到路面，造成路面的污染，把特制鐵盆通過(guò)注射帽放在注漿孔處，以便注漿頭露出盆底，適宜夾具把注射槍與安全帽夾牢。實(shí)施注漿時(shí)壓力約7MPA，通過(guò)輸料管分別把A及B兩類高聚物材料輸送到注射槍口，兩種材料在注射槍口處通過(guò)注漿PVC管輸送到路面病害處，并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，材料由液體變?yōu)楣腆w，體積迅速膨脹。

（4）封孔

為防止雨水侵蝕，破壞路面，并保持路面的整齊形象，注漿后應(yīng)立即使用道路密封膠把注漿孔封住。使用密封膠時(shí)需對(duì)其加熱，并且溫度控制在210℃以下。灌注密封膠時(shí)要使密封膠略低于路面，如高出路面，使用工具將其整平。

（5）檢測(cè)

利用落錘式彎沉儀對(duì)注漿點(diǎn)進(jìn)行彎沉復(fù)檢，分析評(píng)價(jià)注漿效果。注漿前彎沉大于200μm的點(diǎn)，注漿后都要復(fù)檢。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)注漿不足點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)注。

檢測(cè)滿足設(shè)計(jì)要求后，使用鐵刷對(duì)注漿及污染路面進(jìn)行處理，并用掃帚對(duì)施工作業(yè)區(qū)進(jìn)行清掃，再使用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行清理，最后對(duì)路面污染處進(jìn)行清理。

3.2 工藝特點(diǎn)

相比于水泥注漿技術(shù)，高聚物注漿技術(shù)具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)：

（1）施工時(shí)間短，材料注射15min即可達(dá)到最終強(qiáng)度的90%，交通即可放行。

（2）注射的高聚物材料能迅速膨脹（可達(dá)液體體積20倍）。

（3）材料膨脹后的自重只有同體積水泥漿的10%，并具有良好的彈性，不會(huì)增加額外的載重。

（4）注漿過(guò)程中鉆孔數(shù)量少，孔徑?。?.6cm），對(duì)結(jié)構(gòu)無(wú)破壞，材料的防水性能優(yōu)良，無(wú)收縮，耐久性好，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。

（5）充分利用病害路段原有基層、面層材料，不產(chǎn)生維修廢棄物，顯著節(jié)省資源，避免了對(duì)環(huán)境的破壞。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水泥混凝土路面出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，會(huì)嚴(yán)重影響行車的安全，必須及時(shí)對(duì)路面脫空病害進(jìn)行處治。通過(guò)本文對(duì)水泥混凝土路面脫空處治技術(shù)的探討，可以知道水泥注漿技術(shù)和高聚物注漿技術(shù)對(duì)處治板底脫空都有著明顯的效果，且在一定程度上能提高路基的整體強(qiáng)度，相信這兩種技術(shù)會(huì)在處治脫空病害中得到越廣泛的應(yīng)用。

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