國道水泥混凝土路面養(yǎng)護中壓漿技術分析

文/陳曉晶

1 前言

國道水泥混凝土路面工程由于建設時間比較長，加上大量的車輛通行產(chǎn)生的荷載會導致路面發(fā)生開裂、位移、沉陷問題，因此在養(yǎng)護環(huán)節(jié)施工單位需要考慮到國道水泥混凝土路面的承載力要求，合理選擇養(yǎng)護技術，提升路面質量。壓漿技術屬于一種常用技術，該技術具備工藝簡單、技術成熟等優(yōu)勢，將其應用到國道水泥混凝土路面養(yǎng)護工程中可起到良好促進作用。

2 壓漿技術概述

對于公路工程而言，水泥混凝土工程是我國常見的結構形式，在水泥混凝土項目施工的階段中，如果路面接縫位置出現(xiàn)荷載問題，就會產(chǎn)生荷載下降以及變異的情況，導致路面裂縫病態(tài)問題發(fā)生，嚴重影響到車輛通行的安全性。壓漿施工主要是通過壓漿泵作為主要設備，形成一定的壓力，通過壓漿管將制作符合要求的材料直接灌入脫空底板的下部空隙內，然后滲透到基層結構上，讓內部空隙完全填充完畢，保證結構的支撐性能合格。壓漿預防性養(yǎng)護施工技術的應用，在混凝土面板結構的支撐性能沒有完全喪失的條件下進行，可以保證路面結構的支撐性能滿足要求，但是壓漿技術并不能保證路面結構的承載性能完全達到要求，一旦選擇的壓漿技術不夠科學，就會出現(xiàn)錯臺以及混凝土二次斷裂的情況，嚴重的還會出現(xiàn)安全事故[1]。

3 工程概況

某國道公路項目最初在2007年投入運營使用，路面結構形式為厚度20cm 的混凝土面層，基層結構應用的是20cm 厚度的石灰粉煤灰土穩(wěn)定粒料，而底基層則應用的是灰土層結構，厚度尺寸為20cm。該工程在運行一段周期后，一些路段出現(xiàn)比較大的沉陷、裂縫、坑槽等問題，給車輛的通行造成了不良影響。相關管理單位通過商量決定后，需要在舊水泥路面上采用瀝青混凝土面層，在利用原有路面基層功能的同時，實現(xiàn)了路基路面結構的強度功能；同時，針對一些路面出現(xiàn)的大面積板底脫空、錯臺等病害問題，在通過現(xiàn)場鑒定、分析后，決定采用壓漿技術進行處理，提升路面養(yǎng)護效果[2]。

4 材料確定及施工要求

4.1 材料選擇

在壓漿技術應用階段中，材料需要具備一定的性能，因為壓漿的施工范圍是存在差異性的，壓漿質量好壞與材料的性能有著密切的關系，因此施工材料的性能對于壓漿養(yǎng)護效果有著直接影響。該工程項目中，壓漿材料的制作需要使用水泥、水、粉煤灰等材料。該項目工程水泥材料型號主要以42.5 普通硅酸鹽材料為主，其他添加輔助材料按照工況需求選擇[3]。

4.2 施工要求

4.2.1 漿體強度要求

根據(jù)配合比參數(shù)的要求，保證各種材料的加入比例符合該參數(shù)的要求。按照配合比制作試塊，養(yǎng)護7d 后進行強度檢測，抗壓強度為3.5～5.5MPa，以避免面板與基層結構發(fā)生夾層問題。

4.2.2 水灰比與黏稠度要求

根據(jù)設計方案要求確定配合比參數(shù)，保證材料的流動性符合要求，漿液材料的黏度比較大的情況下，無法填充底部空隙，而黏度較小則會造成材料的干縮性提升，質量無法滿足要求。該工程中，水灰比在0.4～0.5之間，流動度保持在4～6s，保證黏稠度符合工程的要求。要想保證漿液流動性合格，施工人員應該通過減少水泥材料使用量、添加相應的粉煤灰提升工程效果。

4.2.3 保水性要求

在施工環(huán)節(jié)中，材料的保水性非常重要，材料受到外部因素影響下，干燥的基層會吸收大量的水分，導致流動性逐漸下降。因此，在設計時設計人員要考慮漿液保水問題，適當?shù)貙⒁恍┍Ｋ畡┨砑拥狡渲?，并設計漿液施工時的泌水率使其滿足規(guī)范值要求。

4.2.4 收縮性及早期強度要求

在施工環(huán)節(jié)中，為了切實解決漿體干縮問題，設計人員需要按照設計需求將相關的膨脹劑添加其中，且將收率控制在2%范圍以內。同時，為了實現(xiàn)交通正常通行，還需將早強劑添加到配比設計中。在本工程中，早強劑的用量率約為14%～16%。

5 施工工藝

5.1 壓漿位置選定

在壓漿位置確定的過程中，工作人員主要是通過彎沉檢測的方式進行選擇的。由于彎沉檢測效果好，能夠識別面板的空隙以及厚度，真實體現(xiàn)板底病害的實際情況；另外，還有一種方法也比較常用，那就是目測錯臺法，雖然準確性較低，但其經(jīng)濟性好。經(jīng)過多個方面分析，該工程中應用彎沉檢測以及降雨后2d 目測接縫位置上即將錯臺聯(lián)合方法確定壓漿的位置，如果超出規(guī)定標準，則需要及時進行壓漿施工。

5.2 具體操作

5.2.1 孔洞作業(yè)要點

在鉆孔作業(yè)階段，需要嚴格按照設計方案的要求確定好位置、數(shù)量、規(guī)格。一般情況下，板塊之間的布孔數(shù)量需要按照其規(guī)格確定，比例3×4m 的板塊其孔洞最少5 個；一些病害嚴重的區(qū)域則需要增加孔洞的數(shù)量，斷縫位置上應該增加1～2 孔。布孔開始之前，技術人員應該做好現(xiàn)場的勘察工作，確定合適的布孔位置，孔位設定在板周邊，且相鄰孔之間的距離為50cm，避免在板中央設置。針對裂縫板結構而言，為了保證其后續(xù)工作的質量，工作人員需要在裂縫周圍布置空隙，相互之間的距離要大于30cm。根據(jù)明確的具體孔位，在施工前及時進行鉆孔作業(yè)，深度鉆孔需要穿越加鋪的瀝青混凝土板層，此時應做好各方面的控制工作。在開展本工程項目時，鉆孔設備選擇直徑3cm 的鉆頭，由于該工程的結構層厚度為30.8cm，所以，鉆孔深度為30～35cm 之間。要想使得漿液灌入時順利完成，且能夠填充到脫空層空隙位置，噴射管管口應該超出脫空板底。利用吹起的方法制作空腔形式，讓灰漿可以準確地分布，并提高填充的效果和質量，同時做好灌漿栓塞和孔口連接，減少漏氣進而出現(xiàn)的漿液滲透問題。當鉆孔工序完畢后，施工人員需要在面板的位置做好壓漿的次序確定。在鉆孔完成以后，使用高壓槍清理干凈孔內的雜物，并保證后續(xù)工程能有序進行。

5.2.2 壓漿材料制備

清孔施工完成之后，施工人員根據(jù)配合比的要求進行壓漿材料的制作，保證材料的性能符合要求。在材料混合制作時，材料的加入順序也要嚴格控制，使其能夠滿足養(yǎng)護工程需求，對材料性能配比詳細情況見表1。

表1 壓漿養(yǎng)護施工漿液性能

5.2.3 壓漿

在壓漿施工環(huán)節(jié)，事先將漿體灌注于施工設備，從而讓漿液與混凝土板層形成一個穩(wěn)固面，直接在水泥塊結構上進行錨固施工，栓塞底部需要和基層結構至少有5～10cm 的距離，同時軟管出口部位上套裝，保證不存在漏漿等情況。打開栓塞泵，在正常工作之后就要打開注漿泵設備，同時開啟攪拌機連續(xù)攪拌材料進行制作；施工階段，施工人員需要綜合分析漿液流動的速度情況，等漿液填充位置滿足設計點時停止操作。壓漿環(huán)節(jié)壓力要緩慢增加，使其達到2.5～3MPa 時即可，此外操作時穩(wěn)壓時間要大于3min，且動態(tài)觀察壓力變化情況確保內部滲透性合格，密實度達標，隨后打開啟卸荷控制開關，以保證降壓的速度滿足實際需求。在操作階段中，壓漿壓力的控制非常關鍵，若壓力過大，則會導致結構斷裂；壓力太低，則填充效果下降，故而需要施工人員合理控制壓力。

5.3 壓漿施工注意事項

5.3.1 一旦出現(xiàn)冒漿問題，就需要施工人員控制壓漿壓力，使其在2～3MPa 范圍內繼續(xù)壓漿5～10s。如果脫空底板存在積水問題，為了減少漿液壓力變化出現(xiàn)的冒漿，需要持續(xù)壓漿作業(yè)，等到冒漿5～10s 以后，才能停止施工。需要注意的是，針對一些注漿壓力滿足不了設計值時，需要做好施工量以及施工壓力的控制，必要時及時進行停漿處理。

5.3.2 在操作環(huán)節(jié)中，施工人員若需要對頂升脫空位置施工，則需要待板塊超過正常位置1～2cm 后，馬上停止注漿操作，且等待壓力注漿消失后，使其達到正常位置進行后續(xù)操作。

5.3.3 養(yǎng)護作業(yè)需要在壓漿工序完成之后進行，同時還要進行必要的沉彎檢測，一旦檢測的結果大于標準的代表值，就需要進行二次壓漿，并且全面做好壓漿的質量管理工作，避免過壓問題出現(xiàn)。

6 結語

板底脫空和錯臺等都是水泥混凝土路面在運營中極易發(fā)生的病害問題，極大地影響了路面的運行效果。從這一病害實際情況分析發(fā)現(xiàn)，通過壓漿養(yǎng)護施工，可以保證水泥混凝土結構性能符合要求；同時，選擇合適的壓漿施工材料，加強材料的質量控制，保證壓漿施工效果，延長路面使用壽命，提高交通運行質量和效果，防止產(chǎn)生嚴重的負面影響。本文以某國道項目為案例進行分析，了解水泥混凝土路面結構病害問題，總結分析養(yǎng)護施工工藝標準，落實各個方面的技術標準控制，保證養(yǎng)護施工的質量和效果合格，切實提升水泥混凝土結構性能達標，完全達到了交通通行標準，促進交通領域的健康發(fā)展。