板底压浆工艺在水泥混凝土路面养护中的应用

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

摘要:介绍水泥混凝土路面板底脱空的判断方法、注浆材料和施工工艺。

关键词:水泥混凝土路面;板底压浆;材料;工艺

1前言

水泥混凝土路面是一种主要路面结构形式，其建造历史可以d溯到大约公元前一世纪。现代意义 上的水泥混凝土路面是在1824年英国人发明波特兰水泥并取得专利之后才发展起来的。据有关统
计，1970年我国公路水泥混凝土路面只有200km,1980年达到1600km.1980年以来，交通部通过《水泥混凝土路面设计理论、方法、参数的研究》项目工作使我国水泥混凝土路面的修筑技术逐步完善，质量也不断提高，特别是国家科委科技工作引导性项目《我国水泥混凝土路面发展对策及修筑技术研究》(即“025项目”)在全国推广后，水泥混凝土路面得到迅速发展，到2002年底，我国公路水泥混凝土路面和沥青混凝土路面总里程达到28.86万km，其中水泥混凝土路面约占58，成为世界上公路水泥混凝土路面里程最多的国家。

水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散荷载能力强、适应性较广的路面结构。由于施工、养护及设计理论等的局限，路面往往过早地损坏，其中比较常见的是由于水渗人路面基层，使基层强度降低，加之板底水分难以排出，在重复荷载作用下，板底水受到反复挤压、抽吸，致使板块纵横向接缝、板块边缘与路肩内侧结合部产生卿泥，随着卿泥的排出，逐渐形成空隙和错台，板底脱空逐步增大，最终导致板块损坏。板底脱空初期还未严重影响到路面的正常使用，但随着时间的推移、荷载作用次数的增多，损坏逐渐加剧，若不及时维修，将为以后的修补带来很大困难。板底压浆是利用压浆设备将水泥、粉煤灰、外加剂及其它掺和料等按一定比例配制成混合浆料灌压到板底，充填板下的空隙与孔洞，使之与板下基层材料形成一个不溶解的充填块体，起到稳固和封堵作用。该工艺是一种良好的预防性维护措施，应在板底脱空导致板块损坏前及早进行。

2板底压浆工艺介绍

2.1板块调查

水泥混凝土路面板块和基层之间出现空隙、空洞而导致路面损坏，对这种脱空的判断一般是通过 板角弯沉测定和板块使用状况综合确定。

(1)板块状况

将所有的板块编号，区分完好板、断板(断裂成两块、断角)、破碎板(破裂成三块以上)等几种类型。完好板、断板形成脱空大致有几种情形:下雨之后，板块周边接缝有卿泥;当重型车辆驶过时能感觉到两板之间有明显相对垂直位移;当重轴车辆行过，人站在板边能听到空洞声;错台逐渐加重的板块。

(2)弯沉测定

在每块板板角布置测点，用标准轴载和轮压的100kN测试车测出四个板角的单点弯沉值，将全线除破碎板块以外的每块板的弯沉值测好后，以1---2km为一段，按95%的保证率计算该段代表弯 沉值，每块板实测单点弯沉值若大于该段代表弯沉值，这块板就有可能脱空。

2.2压装材料选择与用量

(1)材料选择

采用水泥、粉煤灰混合料，并掺外加剂，另外还可根据具体情况添加其它掺和料。考虑到黑龙江省情况和防水、增强柔性的需要，施工时添加了一定剂量的乳化沥青。水泥一般采用525#普通硅酸盐水泥。粉煤灰必须符合路用标准，不含土块、砂石等杂质，其颗粒级配和球形形状使它具有填充细小空隙所需要的流动性。外掺剂包括减水剂、早强剂、膨胀剂，以补偿收缩，提高早期强度。

(2)砂浆用量

每块板的灌浆量随板下空隙大小而变，一般为0.03一0.09 MI.

(3 )砂 浆 配比

水泥：粉煤灰：水=1：2－3：1.5－2.7d 的抗压强度不小于5 MPa。

3 压浆设备与人员

3.1 设备

一个工作台班需要的设备为空压机1台、钻孔机1台、压浆机1台、小型农用车2一3台。

3.2 人员

一个工作班需要人员共12人，其中班长1人，钻孔2人(钻孔1人、驾驶员1人)，压浆7人(控制
压力1人、拌和砂浆1人、灌浆2人、卸压嘴2人、驾驶员1人)，封孔与维持交通2人。

4 压浆工艺

4.1 准备阶段

在板的四个角选择孔位，距板边各50c m为宜，进行钻孔，钻头直径5 cm，孔应保持垂直，其深度要穿透板块并稍经过稳定的基层，用吹气的方法形成空腔以便于砂浆初始分布。用5 cm 长橡胶管安插在孔口作为衬垫，橡胶管外径与孔径一致为宜，以便使灌浆栓塞与孔口紧密结合，防止漏浆。钻孔后用红漆在板面标注各孔压浆顺序，对于单车道需压浆的板块，沿纵向按弯沉值由大到小顺序压浆;对于双车道板块均需压浆的，沿纵向由弯沉值最大的一点开始顺序压浆，先中部，后边部，两板间各增加一孔。

4.2 压浆阶段

首先制备砂浆。将水泥、粉煤灰按比例放人搅拌筒内，搅拌15s，然后加人所需的外加剂等搅拌15s，再加水或乳化沥青等搅拌均匀。将灌浆栓塞打人孔中，栓塞底部适当离开基层，软管出料口套在栓塞上并固定好，开始连续地向泵内送砂浆，直至观察到砂浆从一个孔流人另一个孔。当砂浆泵压力迅速升高达2.0 MPa时停止泵送，然后将压力值降至1.5－1.8 MPa，保持约2min，打开卸荷开关，压力回零;再次泵送，压力又达2.0 MPa，停止泵送，待压力稳定在某值约2min时卸荷，压力回零。停止泵送由压力计自动保护装置控制。一个孔灌满浆后，应拔出灌浆栓塞，插上木塞。

4.3养生阶段

灌浆后，残留在板面上的浆料要及时冲扫掉，应避免浆液流人缝隙。当相邻板均灌浆完毕后，取出木塞，用快凝水泥砂浆或快硬密封胶密封孔口并抹平。灌浆后的2h内应避免车辆通过灌浆区。一般养生期3d。达到养生期后，通过弯沉检测，若板块出现单点弯沉值大于控制代表值再一次钻孔补灌。

5实例分析

压浆板块确定原则为:(1)对于2条或2条以上裂缝的破碎板、缝隙较大的断板、弯沉值大于40的 板块不予压浆处理，可凿除重浇;(2)对于单点弯沉值20<1<40的板块，采取压浆处理;(3)弯沉值在 20以内，但伴有卿泥现象或形成错台的板块，采取压浆处理。压浆效果:’养生一周后，实测单点弯沉值均小于200

6结论

综上所述，对板底压浆工艺在水泥混凝土路面养护中的应用，可以得出以下结论：

(1)适用于完好板、断板，可以减少卿泥、脱空，从而减缓板块的破损，延长使用寿命。

(2)能减小弯沉，提高基层和板块结构的整体支承作用。

(3)便于小型机械和人工作业。

(4)可以降低综合维修成本。

(5)与修筑排水盲沟、封堵板块裂缝或接缝一起实施，是旧水泥路面综合整治的有效措施之一。

但板底压浆也存在一些有待完善的问题:如压浆过程易漏浆、压浆通道易阻塞、压浆是否饱满的现场判定比较困难，需要积累经验等。应在今后的维修实践中不断探索更有效的板底压浆技术和施工工艺。