压浆技术处治旧水泥砼路面应用探讨.doc

〖摘要〗水泥砼路面在使用过程中会产生很多危害，本文尝试通过对旧水泥砼路面板脱空等砼路面主要病害的分析，提出采用压浆技术来解决此类危害。并对脱空的确定、压浆加固机理、实施等进行了较详细的介绍和分析。　　
　　〖关键词〗道路工程；水泥砼路面；脱空分析；压浆处治；评定
　　0 前言
　　水泥砼路面是我国公路路面主要形式之一，在我国公路网构成中占有很大比重。它具有强度高、刚度强、受温度影响小、使用寿命长等优点。但水泥砼路面接缝较多，对超载较为敏感，易发生脱空、裂缝等先期病害，从而导致路面的破损。如何治理与预防脱空等病害，搞好水泥砼路面的养护，延长公路的使用寿命，改善其通行能力，具有十分重要的意义。笔者参加了G204盐城南段改建工程路段的施工，采用压浆技术处理原水泥砼路面，压浆技术在该路段取得了良好的效果。 
　　1 水泥砼面板脱空形成主要原因
　　脱空危害的产生原因主要来自两方面：
　　①内在因素：是基层本身的质量、组成以及砼面板接缝状况；
　　②外界因素：汽车荷载和气候变化（影响很小）。目前，我国路面基层材料通常都选用稳定类集料，其模量远小于砼面层的模量。水泥砼路面在重车荷载的反复作用下，板下基层将产生累积塑性变形，使砼板的局部范围不再与基层保持连续接触，所以水泥砼路面板底与基层之间将出现空隙，即脱空。同时，当路面接缝与裂缝养护不及时，雨水从破损处侵入基层，此时将在板下形成积水。积水与基层材料中的细料形成泥浆，并沿面板接缝处喷溅出来，这种现象的出现进一步加剧了板底的脱空。这种恶性循环最终导致路面损坏。
　　2 脱空板确定
　　2.1 脱空板确定方法
　　脱空板的确定方法主要有人工观察法（这种方法的缺点是主观性太强，即使有经验的工程师也不能避免错判、漏判）和弯沉测定法。弯沉测定法是测试板角弯沉，如果超过某一极限值，即认为存在脱空。我国交通部行业标准《公路水泥砼路面养护技术规范》（JTJ073.1-2001）（以下简称《规范》）中也明确规定水泥砼面板脱空位置的确定可采用弯沉测定法。
　　2.2 检测方法
　　G204国道盐城南段为二级公路，始建于1993年，设计板厚20cm。主要采用弯沉指标来确定脱空板。首先对所有板块进行测定，然后采用两台5.4m长杆弯沉仪及BZZ-100标准轴载 (后轴轴载为10t)测定车。检测点分别为横缝前、后10cm处。在《美国路面修复手册》中规定，凡弯沉值超过0.635mm的，应确定为板块脱空。根据我国公路修建状况和检测设备的实际情况，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》）。在本实验路段中，弯沉值大于0.4mm的，均认为板底可能出现脱空现象。　3 加固机理
　　在现有砼路面设计理论中，我们把砼板看作是小挠度弹性薄板，它是一种准脆性材料，抗压强度高、抗弯拉性能差。其假定条件是面板与地基间完全接触（不脱空）。在正常情况下，面板均匀支承时，无论荷载作用位置，应力都较小。如果脱空，板角处由于基础支撑的丧失处于悬臂状态，板内将产生过大的应力、剪力，砼板很快达到极限寿命。水泥砼面板压浆是通过注浆管，施加一定压力将浆液均匀注入板底空隙、板下基层中，以充填、渗透等方式，赶走板底、基层裂隙中的积水、空气，再经人工控制一段时间后，浆液将原来的松散颗粒或裂隙胶结为整体，形成一个良好的“结石体”。压浆改善了板底原有受力状态，恢复板体与地基的连续性。达到加固基础的目的。
　　3.1 浆液材料基本要求
　　采用的水泥浆材料包括：水泥、粉煤灰、水、外加剂等。将浆体制成7.07×7.07×7.07cm立方体试件，标准养护28d，其抗压强度应到7.5MPa以上。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。流动度是影响可压性的主要因素，一般流动度越高，可压性就越好。在施工现场，我们参照预制梁板压浆施工经验，采用水泥浆稠度试验漏斗（体积1725ml±5ml），以浆体自由全部流完的时间作为流动度来控制（详见《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000附录G-11）。其中，在室温条件下，纯水的流出时间为8s（室内试验结果）。
　　4 压浆技术的实施
　　孔位布设应不少5孔，呈梅花型。压浆压力的控制应视砼板的损坏及脱空情况具体确定。当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，迅速移至另一注孔继续作业。压力一般控制在1MPa-4MPa之间，并停留3min-5min，效果较好。在这提出在施工时要注意安全，可能会出现爆管。
　　5 压浆效果评定
　　压浆后，应在28d后再次对板块进行测定。如强度达不到设计要求，可进行二次压浆。
　　6 经济效益评价
　　压浆处理旧水泥砼路面早中期破坏与“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理目的不同而不同，一般介于50—70元/ m2左右。 “换板”翻修砼路面每m2成本一般需110—150元。与后者相比，前者的直接成本明显低。压浆作为一种治理砼路面病害、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。在公路施工和养护工程中，具有可观的经济效益和社会效益。
　　7 结语
　　7.1 压浆技术作为一种很有效的加固技术，可广泛地应用于等级较高的道路。
　　7.2 大多数破损板本身的质量较好，病害主要是由于下基层造成的。板下压浆通过压浆压力可把浆液渗透到相邻砼板下，起到压浆一块板加固几块板的作用。
　　7.3 产生脱空板的原因有：填缝料的失效，水的浸入，基层材料中的细集料。因此，必须加强接缝的养护，及时疏导路面积水，来预防防治路面先期病害。在基（垫）层施工中，应严格控制混合料中的细集料含量。
　　参考文献
　　[1]田波等，水泥砼路面脱空的检测及对策，华东公路，2002，134