何 平 葉茂軍
(1、廣西公路技工學(xué)校,廣西 南寧 530023 2、廣西交通投資集團(tuán)南寧高速公路運(yùn)營(yíng)公司,廣西 南寧 530022)
廣西屬石灰?guī)r高發(fā)育地區(qū),盛產(chǎn)水泥。為拉動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,降低工程造價(jià),已建成通車高速公路90%都是水泥混凝土路面。由于水泥混凝土路面本身接縫多,對(duì)超載敏感,在重交通荷載、環(huán)境等外部條件的作用下,如果不及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修,其使用性能迅速下降。但是,大規(guī)模的修復(fù)面板,存在著施工難度大,保養(yǎng)周期長(zhǎng),資金投入多,也嚴(yán)重影響車輛的行車安全。
脫空病害的產(chǎn)生有其內(nèi)在因素和外界因素:內(nèi)在因素是基層本身的質(zhì)量、組成以及混凝土面板接縫狀況;外界因素則是汽車荷載和氣候變化?;鶎硬牧掀淠A窟h(yuǎn)小于混凝土面層的模量。在重車荷載的反復(fù)作用下,板下基層將產(chǎn)生累積塑性變形,使混凝土板的局部范圍不再與基層保持連續(xù)接觸,于是水泥混凝土路面板底與基層之間將出現(xiàn)微小的空隙,即為原始脫空區(qū)。當(dāng)路面接縫或裂縫養(yǎng)護(hù)不及時(shí),雨水從破損處侵入基層,滲入的水將在板下形成積水(自由水)。積水與基層材料中的細(xì)料形成泥漿,并沿面板接縫縫隙處噴濺出來,形成唧泥。
脫空板可采用人工觀察法、彎沉測(cè)定法等方法來確定。人工觀察法是通過肉眼觀察接縫、裂縫、唧泥等情況初步判定脫空。彎沉測(cè)定法是測(cè)試板角彎沉,如果超過某一限值,即認(rèn)為存在脫空?!睹绹?guó)路面修復(fù)手冊(cè)》中規(guī)定,凡彎沉值超過0.635mm的,應(yīng)確定為板塊脫空。在我們管養(yǎng)項(xiàng)目凡彎沉值超過0.2mm的,或差異彎沉大于0.06mm的,均認(rèn)為板底可能出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。
壓漿處治技術(shù),是針對(duì)混凝土路面出現(xiàn)的板塊脫空危害而提出的修復(fù)板底基層密實(shí),確保板底均勻支撐的技術(shù)措施,其作用為:通過壓漿處治,可以充實(shí)板底脫空,恢復(fù)密實(shí),改善面板的支撐狀況,使混凝土板的受力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)原理,避免混凝土路面板過早損壞。通過對(duì)板底脫空的壓漿處治,由于壓漿材料本身穩(wěn)定性好,強(qiáng)度大,加上漿體的流動(dòng)性能好,在壓力作用下,有較強(qiáng)的滲透力,因而能夠改善基層和路基的密實(shí)度和水穩(wěn)定性,從而增加基層的穩(wěn)定性,增強(qiáng)路面的使用壽命。
水泥混凝土路面壓漿技木是采用巖工機(jī)具鉆孔穿透水泥面板,向板下填充水泥灰漿液,通過施加高壓,使板底基層松散處得以填充密實(shí)、基層與面板脫空處能夠聯(lián)結(jié)密實(shí)以達(dá)到面板均勻傳荷目的。壓漿處治主要的施工工序?yàn)槎ò?、布孔、鉆孔、壓漿、封口、養(yǎng)護(hù)。
布孔一般按照梅花狀布置,行車道布8孔,超車道8孔。對(duì)有少量斷裂的板塊(如板塊斷成二塊),壓漿孔作適當(dāng)調(diào)整,在斷縫兩側(cè)各增加1~2孔。鉆孔前由技術(shù)人員選擇布孔位置,孔位選擇在板的四邊,距板邊各50cm為宜,一般避免在板中央位置布孔。如遇裂縫板,則考慮在裂縫周邊布孔,孔位與裂縫間距要大于30cm。
采用鉆孔機(jī)鉆孔,為保證施工的連續(xù)性,鉆孔應(yīng)按確定的孔位提前進(jìn)行,孔深以穿透板厚為宜。鉆頭選擇直徑3cm,泥板塊+瀝青面層總厚約31.5cm,鉆孔深度控制在35cm-40cm之間,并不得小于35cm。用吹氣的方法形成空腔,以便于灰漿的初始分布,用3cm橡膠管安插在孔口作為襯墊。橡膠管外徑與孔徑一致便于使灌漿栓塞與孔口緊密結(jié)合,防止漏漿,鉆孔后用紅漆在板面標(biāo)注各孔壓漿順序。
4.3.1 制備灰漿混合料
壓漿施工所用混合料指導(dǎo)配合比為:
普通硅酸鹽水泥42.5粉煤灰:水:JK-24:鋁粉=1:0.6:0.7:0.16:0.001
將水泥和粉煤灰按比例放入砂漿攪拌筒內(nèi),攪拌15秒,然后加入JK-24及鋁粉,攪拌15秒,再加水?dāng)嚢?。投料過程中不停攪拌直至漿液均勻,將漿液送入攪拌器用泵送出。
4.3.2 板下壓漿
將灌漿栓塞打入孔中,錨固于水泥板塊,栓塞底部適當(dāng)離開基層,軟管出料口套在栓塞上并固定好,如果連接部牢固或密封不夠,就會(huì)發(fā)生漏漿、暴孔、壓力打不上等現(xiàn)象。錨固牢靠后,開支栓塞泵,待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后,啟動(dòng)灌漿泵,同時(shí)打開攪拌機(jī)底部出料開關(guān),開始連續(xù)地向泵內(nèi)送灰漿,直到觀察到灰漿從一個(gè)孔流入另一個(gè)孔,當(dāng)觀察到板開始抬升或灰漿流動(dòng)線路內(nèi)的壓力迅速升高時(shí),停止泵送。壓注漿液時(shí),應(yīng)緩慢均勻加壓,一般當(dāng)壓力達(dá)2.5~3MPa之間某一值時(shí),應(yīng)保持穩(wěn)壓狀態(tài)2~3min以上,讓漿液在板底充分流動(dòng)滲透,以達(dá)到擠密和充實(shí)的效果,然后打開卸荷開關(guān),緩慢降壓,壓力回零。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),壓漿時(shí)壓力一般控制在1~4MPa,其中錨臺(tái)沉板壓力為2~4MPa;一般脫空板為1~3MPa;唧泥、裂縫板壓力一般為2~3MPa即可,在施工過程中應(yīng)隨時(shí)觀察控制。壓漿過程中,相鄰孔(板)壓漿間隙均應(yīng)不停止制漿攪拌,以保持漿液均勻,不離析。
壓漿過程中壓力的確定至關(guān)重要,壓力過大易造成面板拱起斷裂,過小則無法壓滿。而壓漿機(jī)因型號(hào)不同,壓漿時(shí)壓力表所反映的壓力也不同,因此在壓漿前應(yīng)對(duì)起壓力表進(jìn)行測(cè)定,并在施工現(xiàn)場(chǎng)作試驗(yàn)標(biāo)定。壓漿過程注意事項(xiàng)如下:
當(dāng)混凝土板縱、模縫隙有漿液冒出時(shí),繼續(xù)灌漿5~10秒即應(yīng)停止,板底有積水處,積水會(huì)在漿液壓力下從縫隙冒出,此時(shí)需繼續(xù)壓漿,直至漿液冒出5~10秒后停止(這種情況下壓力為 2~3MPa)。
對(duì)于板縫及邊緣冒漿,壓力無法達(dá)到規(guī)定值的,則先讓漿液順板縫自由冒出,漿液凝固后,再重新鉆孔壓漿,一直到壓力達(dá)到上述要求為止。
漿液從相鄰板縫隙或硬路肩縫隙冒出時(shí),立即停止灌漿。
需頂升混凝土板塊時(shí),當(dāng)板塊頂升至高出正常板1~2mm,立即停止灌漿,此時(shí)隨著灌漿壓力的撤離,板塊會(huì)由于重力作用下沉1~2mm,正好與正常板平齊(這種情況下壓力一般為 2~4Mpa)。
當(dāng)壓力表指針異常跳動(dòng)或發(fā)電機(jī)聲音突然增大應(yīng)立即停止灌漿。
壓漿時(shí)若發(fā)現(xiàn)灰漿已從壓孔或者壓過的孔溢出時(shí)應(yīng)用木塞壓緊10分鐘,拔出木塞具,此孔無須再進(jìn)行壓漿。
壓漿時(shí)應(yīng)注意高壓管前不能站人,防止噴漿(水)傷人;經(jīng)常檢修機(jī)械,作好防潮、防水、防漏電工作,避免安全事故的發(fā)生。
每次壓漿施工收工時(shí),必須用清水沖洗攪拌桶,此時(shí)液壓泵照常工作,使水經(jīng)管道、壓漿泵從高壓管中排出,將各部件殘留漿液徹底排除沖洗干凈。
壓漿結(jié)束應(yīng)立即拔出灌漿栓塞,立即插上木塞,以便有足夠的時(shí)間使灰漿充分凝固。如孔內(nèi)漿液下降,應(yīng)從混凝土縫隙處取漿液填至混凝土板面平齊。在不會(huì)回復(fù)壓力,確保灰漿不會(huì)從孔中擠出時(shí),方可將木塞拔出,并用快凝水泥砂漿永久性密封孔口,并抹平。
灌漿后的2小時(shí)內(nèi)禁止車輛通過灌漿區(qū),一般養(yǎng)護(hù)期為3天。
水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)中壓漿技術(shù)的運(yùn)用,體現(xiàn)了養(yǎng)護(hù)工作方針"預(yù)防為主,防治結(jié)合"宗旨。把混凝土路面的養(yǎng)護(hù)列入預(yù)防性工作范圍。對(duì)延長(zhǎng)混凝土路面的使用壽命,防止混凝土路面的早中期破壞將有積極作用。
[1]達(dá)菊霞.注漿技術(shù)處理水泥混凝土路面脫空板的應(yīng)用實(shí)踐[J].山西交通科技,2009-10-15.