■王志強 ■武漢市政工程設計研究院有限責任公司,湖北 武漢 430015
相比于更換水泥砼面板,水泥砼路面脫空板底壓漿技術因具有施工快捷、造價較低、開放交通早及修復效果好等優(yōu)勢,目前在我國在道路養(yǎng)護及舊水砼土路面加鋪瀝青砼面層中應用較為廣泛。經(jīng)過大量的工程實踐驗證,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,必須準確確定脫空位置、對壓漿材料的性能、注漿壓力、注漿控壓時間及注漿質(zhì)量需進行嚴格監(jiān)控把關,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。因此對水泥混凝土路面板下脫空區(qū)域進行有效灌漿補強和質(zhì)量檢測具有重要的現(xiàn)實意義。
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。
板底壓漿技術是將水泥、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、積水和空氣充分擠出,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,加強恢復水泥砼面板與基層間受力連續(xù)性。脫空板底壓漿技術主要有滲透注漿、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注漿材料和粒狀注漿材料等兩類。
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、質(zhì)量檢驗等七個環(huán)節(jié)。
建議采用落錘式彎沉儀(FWD)或者雷達探測系統(tǒng)判定水泥砼面板板底脫空情況,也可使用兩種方法進行綜合判定,結(jié)合現(xiàn)場鉆芯對比論證,以盡量對板底脫空位置進行準確判定。
依據(jù)《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護技術規(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。
板底注漿主要設備包括制漿器械、鉆孔器械、壓漿器械、漿體運輸器械及施工時交通安全設施等。
確定好注漿板塊后,每一板塊通常情況下布置3-5 個鉆孔,距離邊角50cm,鉆孔直徑應略大于灌漿機的灌嘴直徑,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)
在清孔完畢時,即可進行漿液配制。由于脫空板底壓漿屬于隱蔽工程范疇,對工后施工質(zhì)量的檢測難度較大,因此制漿工作對工程整體質(zhì)量的好壞非常關鍵,應嚴格把關制漿材料,確保材料性能優(yōu)良,根據(jù)工程需求并通過實驗合理確定漿液配合比,以得到性能優(yōu)良的漿液。
壓漿是最關鍵的環(huán)節(jié),對技術性要求較高。灌漿機械設備可用壓力灌漿機或壓力泵,灌注壓力宜為0.5~1.5Mpa,壓漿應先從沉陷量大的部位開始,由小間隙到大間隙逐步進行。壓注漿液時,應緩慢均勻加壓,為避免漿液離析沉淀,壓漿過程中,應均勻連續(xù)攪拌漿液。當相鄰鉆孔或板間接縫中有漿體冒出,應泵送漿液,鉆孔壓漿完成后應用木楔封堵。
當漿體抗壓強度達到3.0MPa 時,用水泥砂漿封孔。壓漿后的6 小時內(nèi)禁止車輛通過壓漿區(qū),待強度滿足要求后開放交通。
通過大量的工程實踐驗證,采用彎沉檢測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,并采用標準軸載車技貝克曼梁檢測壓漿板四個板角的彎沉值,當彎沉值大于0.3mm 時,應重新鉆孔補壓注漿。
目前城市“白改黑”工程中,主要采用板底壓漿技術對現(xiàn)有水泥砼脫空板進行處理,尤其對城市道路來說,壓漿技術成本低、開放交通早等優(yōu)勢更為突出,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,必須嚴把施工質(zhì)量關,加強施工管理,強化施工人員質(zhì)量意識。
[1]李金友.壓漿技術在處理水泥砼路面板底脫空中的應用[J].交通標準化,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踐[J].公路交通科技,2006,(2).
[3]李玉振.壓漿技術在水泥混凝土路面養(yǎng)護中的應用[J].交通世界,2005,(5).
[4]《城鎮(zhèn)道路瀝青路面施工技術及驗收規(guī)程》[S].DB42/T 344—2013.