水泥混凝土路面脫空板壓漿技術(shù)探討

■王志強(qiáng) ■武漢市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430015

1 概述

相比于更換水泥砼面板，水泥砼路面脫空板底壓漿技術(shù)因具有施工快捷、造價(jià)較低、開放交通早及修復(fù)效果好等優(yōu)勢(shì)，目前在我國在道路養(yǎng)護(hù)及舊水砼土路面加鋪瀝青砼面層中應(yīng)用較為廣泛。經(jīng)過大量的工程實(shí)踐驗(yàn)證，脫空板壓漿的施工工藝及施工監(jiān)控是決定壓漿效果的決定性因素，必須準(zhǔn)確確定脫空位置、對(duì)壓漿材料的性能、注漿壓力、注漿控壓時(shí)間及注漿質(zhì)量需進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控把關(guān)，避免造成水泥砼路面產(chǎn)生新的裂縫，避免加鋪后瀝青層出現(xiàn)反色裂縫，降低路面使用性能。因此對(duì)水泥混凝土路面板下脫空區(qū)域進(jìn)行有效灌漿補(bǔ)強(qiáng)和質(zhì)量檢測(cè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 板底脫空形成機(jī)理

水泥混凝土路面板底脫空可分為:結(jié)構(gòu)型脫空和唧泥型脫空。在環(huán)境因素(溫度以及濕度變化)下引起的伸縮翹曲變形和車輛荷載重復(fù)作用下累積的塑性變形產(chǎn)生的脫空為結(jié)構(gòu)型脫空;由于路表降水通過板邊縫隙和板面裂縫進(jìn)入板底而引起唧泥現(xiàn)象從而發(fā)生的板底脫空為唧泥型脫空。結(jié)合板底脫空的形成機(jī)理，板底脫空的形成原因有以下幾方面:

(1)環(huán)境溫度的影響;(2)路基不均勻沉降;(3)車輛荷載;(4)地表降水。

3 壓漿技術(shù)原理

板底壓漿技術(shù)是將水泥、外加劑、粉煤灰等材料按一定配合比調(diào)配后，采用壓漿器械用一定壓力將混合漿料壓至脫空板板底，將板底與基層間的空隙、積水和空氣充分?jǐn)D出，并使?jié){液與破損基層表面松散顆粒充分膠結(jié)，使之與基層材料結(jié)合成整體，從而起到穩(wěn)定固結(jié)作用，加強(qiáng)恢復(fù)水泥砼面板與基層間受力連續(xù)性。脫空板底壓漿技術(shù)主要有滲透注漿、壓密注漿和劈裂注漿等三種理論方法，注漿材料可分為化學(xué)注漿材料和粒狀注漿材料等兩類。

4 壓漿主要技術(shù)和工藝

水泥砼脫空板板底注漿施工工藝流程可分為:板底脫空位置判定、壓漿器械配置、布置注漿鉆孔、制漿、壓漿、封孔養(yǎng)護(hù)、質(zhì)量檢驗(yàn)等七個(gè)環(huán)節(jié)。

4.1 脫空位置判定

建議采用落錘式彎沉儀(FWD)或者雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)判定水泥砼面板板底脫空情況，也可使用兩種方法進(jìn)行綜合判定，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)鉆芯對(duì)比論證，以盡量對(duì)板底脫空位置進(jìn)行準(zhǔn)確判定。

依據(jù)《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTG 073.1-2001)，板塊彎沉超過0.2mm 或板塊間彎沉差大于0.06mm，定為脫空板，需要注漿處理。

4.2 壓漿器械配置

板底注漿主要設(shè)備包括制漿器械、鉆孔器械、壓漿器械、漿體運(yùn)輸器械及施工時(shí)交通安全設(shè)施等。

4.3 布置注漿鉆孔

確定好注漿板塊后，每一板塊通常情況下布置3-5 個(gè)鉆孔，距離邊角50cm，鉆孔直徑應(yīng)略大于灌漿機(jī)的灌嘴直徑，保證鉆孔貫穿砼板，但鉆入基層或土基的深度不宜大于7cm。灌漿孔鉆好后，應(yīng)采用壓縮空氣將脫空孔隙中雜物清除干凈。灌漿孔的布置見下圖。

灌漿孔布置(單位:cm)

4.4 制漿

在清孔完畢時(shí)，即可進(jìn)行漿液配制。由于脫空板底壓漿屬于隱蔽工程范疇，對(duì)工后施工質(zhì)量的檢測(cè)難度較大，因此制漿工作對(duì)工程整體質(zhì)量的好壞非常關(guān)鍵，應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)制漿材料，確保材料性能優(yōu)良，根據(jù)工程需求并通過實(shí)驗(yàn)合理確定漿液配合比，以得到性能優(yōu)良的漿液。

4.5 壓漿

壓漿是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，對(duì)技術(shù)性要求較高。灌漿機(jī)械設(shè)備可用壓力灌漿機(jī)或壓力泵，灌注壓力宜為0.5～1.5Mpa，壓漿應(yīng)先從沉陷量大的部位開始，由小間隙到大間隙逐步進(jìn)行。壓注漿液時(shí)，應(yīng)緩慢均勻加壓，為避免漿液離析沉淀，壓漿過程中，應(yīng)均勻連續(xù)攪拌漿液。當(dāng)相鄰鉆孔或板間接縫中有漿體冒出，應(yīng)泵送漿液，鉆孔壓漿完成后應(yīng)用木楔封堵。

4.6 封孔養(yǎng)護(hù)

當(dāng)漿體抗壓強(qiáng)度達(dá)到3.0MPa 時(shí)，用水泥砂漿封孔。壓漿后的6 小時(shí)內(nèi)禁止車輛通過壓漿區(qū)，待強(qiáng)度滿足要求后開放交通。

4.7 質(zhì)量檢驗(yàn)

通過大量的工程實(shí)踐驗(yàn)證，采用彎沉檢測(cè)是判定脫空板壓漿后的處理效果較為有效的方法。板底壓漿完成3 天后，鉆孔取芯檢查漿液充填情況及層間結(jié)合情況，并采用標(biāo)準(zhǔn)軸載車技貝克曼梁檢測(cè)壓漿板四個(gè)板角的彎沉值，當(dāng)彎沉值大于0.3mm 時(shí)，應(yīng)重新鉆孔補(bǔ)壓注漿。

5 結(jié)語

目前城市“白改黑”工程中，主要采用板底壓漿技術(shù)對(duì)現(xiàn)有水泥砼脫空板進(jìn)行處理，尤其對(duì)城市道路來說，壓漿技術(shù)成本低、開放交通早等優(yōu)勢(shì)更為突出，脫空板底壓漿作為隱蔽工程，施工中必須給予足夠重視，要嚴(yán)控材料質(zhì)量，合理確定漿液配合比，重視工后壓漿效果檢驗(yàn)，必須嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)，加強(qiáng)施工管理，強(qiáng)化施工人員質(zhì)量意識(shí)。

［1］李金友.壓漿技術(shù)在處理水泥砼路面板底脫空中的應(yīng)用［J］.交通標(biāo)準(zhǔn)化，2004，(7).

［2］楚艷惠.水泥混凝土路面板底脫空壓漿處理的工程實(shí)踐［J］.公路交通科技，2006，(2).

［3］李玉振.壓漿技術(shù)在水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用［J］.交通世界，2005，(5).

［4］《城鎮(zhèn)道路瀝青路面施工技術(shù)及驗(yàn)收規(guī)程》［S］.DB42/T 344—2013.