探讨压浆技术处治水泥砼路面板的应用

    罗福兰

    摘要：本文通过对深汕高速公路东段（简称深汕东）大修工程旧水泥砼路面断板、唧泥、脱空等砼路面主要病害的分析，提出压浆技术处治旧水泥砼板底脱空病害，取得了较好的效果。并对脱空的确定、压浆处治、实施等进行了较详细的介绍和分析。供同行借鉴。

    关键词：水泥砼路面；脱空分析、确定；压浆处治；评定

    深汕东工程于1996年11月建成通车以来，局部路段的路面因种种原因，发生了断裂、泥、脱空、错台等病害，有的发展到下沉和破碎；部分软基路段因软基工后沉降较大路面起伏不平和一些桥头沉降引起严重跳车。影响了高速公路的行车安全性和舒适性，引起了省交通主管部门和社会各界的关注和重视。并于2002年6月在汕头组织召开了专家论证会。专家们认为：深汕东养护的指导思想应以加强日常养护、改善路面病害为主，对严重的病害进行处治为辅，确保东段的良性运营。专家们提出：当务之急应该对路面板脱空情况进行处治，采取压浆的方式及时进行维护；对汕头至深圳K266+800～K262+800段中约3Km长主车道纵裂路面和部分完整板块但呈现严重泥、脱空、错台的路面做了压浆稳板试验研究。压浆技术在该路段取得了良好的效果。

    1水泥砼面板唧泥、脱空形成主要原因

    唧泥和脱空病害的产生有其内在因素和外界因素：内在因素是基层本身的质量、组成以及砼面板接缝状况；外界因素则是汽车荷载和气候变化。依据本次定测勘探成果，形成唧泥、脱空主要原因和破坏过程如下：

    1.1原填筑路基工后沉降以及温度引起板块的变形，加速了板与基层之间的分离，造成水泥砼路面板底的初始脱空；

    1.2脱空板松动以及填缝料老化脱落，造成路面接缝渗水严重；

    1.3深汕东按传统习惯设计，两端硬路肩土体堵住了水泥砼路面板下结构的排水通道，板下积水排水不畅，造成路基土体软化强度降低；

    1.4重车轮子压在水泥砼路面板块上，对板下积水产生挤压形式高速水流，冲刷基层和底基层中的微細物质并从接缝中唧出，形成唧泥。随着板下微细物质的不断损失，加重了板底脱空的程度；

    1.5脱空板块在超重的作用下，因板下支撑失衡应力集中，造成板块错台、下沉和断裂；

    根据试验路和本次定测勘探资料，有的病害板块不仅路面板底存在脱空，而且基层、底基层下面也存在脱空。破碎板换板时，有的把基层重做，有的直接利用原有基层，但基层、底基层可能存在的脱空没有得到处治，因此，一些新换板的板块使用不久再次发生断板现象。

    2 脱空板确定、检测方法

    脱空板可采用人工观察法、弯沉测定法等方法来确定。人工观察法是通过肉眼观察接缝、裂缝、唧泥等情况初步判定脱空。当重车行过，能感到砼板有竖直位移时，或下雨之后，有明显唧泥现象的板块，认为是脱空。这种方法的缺点是主观性强，即便是有经验的工程师也不能避免错判、漏判。弯沉测定法是测试板角弯沉，如果超过某一限值，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）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。

    本次通过对全线车道上采用弯沉指标来确定脱空板。首先选取水泥砼面板荷载最不利作用位置作为检测点，宜选取横缝及纵缝附近的点。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。检测点分主点、副点。主点位于板横缝前10cm。副点在横缝后10cm（正常行车方向为前）。即测定车的轮隙中间，分别测定主、副点弯沉。根据我国公路修建状况和检测仪器的实际情况，有关专家推荐凡弯沉值＞0.2mm的，应确定为面板脱空。

    3 板底脱空压浆处治

    施工前，按设计图，若存在有脱空现象时，应在旧路面板上布孔压浆处理，压浆施工工艺如下：

    3.1 布孔与钻孔：

    按设计要求布孔，钻孔应保持垂直同时要圆、垂直度小于1%，钻孔深度按：A型-4孔，板角布孔，边孔距纵、横缝90cm；B型-6孔，板角及板中布孔，边孔距横缝50cm，距纵缝90cm；C型-1孔，板中布孔；复合型脱空按上述类型综合布孔，若板有纵向或者横向裂缝时，中间部位在裂缝两边布孔。用吹气的方式形成空腔，以便于灰浆的初始分布，用与孔径同样大直径的橡胶管安插在孔口作为衬垫，便于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。对于复合型压浆，则先A、B类，再C类。

    3.2 制浆与压浆：

    按现场试验确定，采用的浆液配比为：水泥:粉煤灰:早强剂=1:0.5+0.5%，再按水灰比0.45～0.6加水搅拌15S。 投料过程中不停搅拌直至浆液均匀，将浆液送入搅拌器用泵送出。压浆前先将灌浆栓塞打入孔中，栓塞底部适当离开基层，软管出料口套在栓塞上并固定好，如果连接部不牢固或密封不够，就会发生漏浆、暴孔、压力打不上等现象，锚固牢靠后，开支栓塞泵，待运转正常后，启动灌浆泵，同时打开搅拌机底部出料开关，开始连续地向泵内送灰浆，直至观察到灰浆从一个孔流入另一个孔，并观察到板开始抬升或泵压力迅速升高，一般当压力达0.8～1.5Mpa之间某一值时，应保持稳压状态2～3分钟以上，经后打开卸荷开关，缓慢降至回零；再次泵送，重复循环一次，同上操作，让泵液在板底充分流动渗透，以达到紧密和充实的效果。在施工过程中应随时观察控制，压浆过程中，相邻孔（板）压浆间隙均应不停止制浆搅拌，以保持浆液均匀，不离析。压浆过程中压力的确定至关重要，压力过大易造成面板拱起断裂，过小则无法压满；在压浆前应对压力表进行测定，并在施工现场作试验标定。压浆过程注意事项如下：a)当砼板纵、横缝隙有浆液冒出时，继续灌浆5～10秒即应停止；板底有积水处，积水会在浆液压力下从缝隙冒出，此时需继续压浆，直至浆液冒出5～10秒后停止。b)对于板缝及边缘冒浆，压力无法达到规定值的，则先任浆液顺板缝自由冒出，浆液凝固后，再重新钻孔压浆，一直到压力达到上述要求为止。c)浆液从相邻板缝隙或硬路肩缝隙冒出出时，立即停止灌浆。d)需顶升砼板块石，当板块顶升至高出正常板1～2mm，立即停止灌浆，此时随着灌浆压力的撤离，板块会由于重力作用下沉1～2mm，正好与正常板平齐。e)当压力表指针异常跳动或发电机声音突然增大应立即停止灌浆f)压浆时若发现灰浆已从压孔或者压过的孔溢出时应用木塞压紧10分钟，拔出木塞具，此孔无须再进行压浆。g)压浆时应注意高压管前不能站人，防止喷浆（水）伤人；经常检修机械，作好防潮、防水、防漏电工作，避免安全事故的发生。

    3.3 封口和养护：

    压浆结束应立即拔出灌浆栓塞，立即插上木塞，以便有足够的时间使灰浆充分凝固。如孔内浆液下降，应从砼缝隙处取浆液填至砼板面平齐。在不会回复压力，确保灰浆不会从孔中挤出时，方可将木塞拔出，并用快凝水泥砂浆永久性密封孔口，并抹平。压浆后残留在路面的灰浆要及时清扫并用水冲刷，避免灰浆流入路面缝隙，防止污染路面，压浆后的2H内应避免车辆通过压浆区，一般养生期为3天或达到设计要求的强度。

    4 压浆效果评定

    压浆处治后，应在7d龄期后逐板测量主、副点弯沉值和弯沉差，板缝弯沉≤0.2mm，弯沉差≤0.05mm时，可认为压浆效果已经达到。从检测资料可以看出原砼面板通过压浆提高了板底承载力。在压浆过程中，1Km取5处浆液样品做膨胀、泌水和抗压三个指标试验，试验结果均满足设计要求。经现场采用钻孔取芯进行验收，按要求抽验5%的压浆板块，合格率达到90%以上。

    结束语：

    压浆技术作为一种新型的加固技术，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。可广泛地使用到公路施工其他方面，如：高速公路桥头跳车、软土地基处理、机场路加固等。而且由于其处治质量主要控制指标--弯沉与旧板加铺沥青砼面层的设计指标相吻合，具有一定科学性，所以也适用于旧板加罩沥青面层的旧板加固中。

    大多数破损板本身的质量良好，病害主要是由于下承层造成的。有关资料建议压浆钻孔深度一般为砼板底3～5cm，根据施工经验，钻孔深度应穿透基层达到垫层中。传统的"换板"只能改善板本身状态，而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。

    参考文献

    [1]《水泥砼路面脱空的检测及对策》，作者：田波华东公路 2002

    [2]《水泥混凝土路面板底脱空区的施工研究》 作者：黄志坚 交通科技 2004年