文本摘要:guanjiangjishuzuoweiyixiangchengshudechuzhijishu,yijingbeizhongduodegonglugongchengyanghuzhesuojieshousuorentong,suizheshebeidebuduangengxin,cailiaodebuduankaifa,zhexiangjishuyejiangdedaobuduandigailiang、完善,其應用前景仍然十分廣闊。
關 鍵 詞:灌漿;公路;處治
灌漿技術作為一項成熟的處治技術,已經被眾多的公路工程養護者所接受所認同,常常用它來處治公路營運期所存在的橋頭跳車、麵板脫空等病害。由於其操作簡便,處治效果明顯,因此,在公路路麵大修工程中至今仍然能保存著一定的技術地位。隨著設備的不斷更新、材料的不斷開發,這項技術也將得到不斷地改良、完善,其應用前景仍然十分廣闊。
1、 水泥混凝土麵板唧泥、脫空現象的主要原因
水泥混凝土路麵在我國公路網構成中占有較大比重,它具有強度高、剛度大、受溫度影響小、使用壽命長等優點。但水泥混凝土路麵接縫較多,對超載較為敏感,易發生脫空、唧泥、裂縫等先期病害,從而導致路麵的破損。
唧泥和脫空病害的產生有其內在因素和外界因素:內在因素是基層本身的質量、組成以及混凝土麵板接縫狀況;外界因素則是汽車荷載和氣候變化。水泥混凝土路麵在重車荷載的反複作用下,板下基(墊)層將產生累積塑性變形,使混凝土板的局部範圍不再與基層保持連續接觸,於是水泥混凝土路麵板底與基(墊)層之間將出現微小的空隙,即出現了板下局部脫空,或稱為原始脫空區。同時溫度、濕shi度du的de變bian化hua,以yi及ji板ban內nei溫wen度du的de非fei線xian形xing分fen布bu,引yin起qi板ban向xiang上shang或huo向xiang下xia的de翹qiao曲qu,加jia速su了le板ban與yu基ji礎chu之zhi間jian的de分fen離li,形xing成cheng板ban底di脫tuo空kong。脫tuo空kong的de出chu現xian又you為wei水shui的de浸jin入ru創chuang造zao了le條tiao件jian,當dang路lu麵mian接jie縫feng或huo裂lie縫feng養yang護hu不bu及ji時shi時shi,雨yu水shui從cong破po損sun處chu侵qin入ru基ji層ceng,滲shen入ru的de水shui將jiang在zai板ban下xia形xing成cheng積ji水shui(自由水)。積(ji)水(shui)與(yu)基(ji)層(ceng)材(cai)料(liao)中(zhong)的(de)細(xi)料(liao)形(xing)成(cheng)泥(ni)漿(jiang),並(bing)沿(yan)麵(mian)板(ban)接(jie)縫(feng)縫(feng)隙(xi)處(chu)噴(pen)濺(jian)出(chu)來(lai),形(xing)成(cheng)唧(ji)泥(ni)。唧(ji)泥(ni)的(de)出(chu)現(xian)進(jin)一(yi)步(bu)加(jia)劇(ju)了(le)板(ban)底(di)的(de)脫(tuo)空(kong)。這(zhe)樣(yang)周(zhou)而(er)複(fu)始(shi),惡(e)性(xing)循(xun)環(huan),最(zui)終(zhong)導(dao)致(zhi)路(lu)麵(mian)的(de)損(sun)壞(huai)。
2、 脫空板確定
2.1脫空板確定方法
我國交通部行業標準《公路水泥混凝土路麵養護技術規範》(JTJ073.1-2001)(以下簡稱《規範》)中明確規定水泥混凝土麵板脫空位置的確定可采用彎沉測定法。
2.2檢測方法
我市某公路試驗段為一級公路,建於1996年,設計板厚24cm。主要采用彎沉指標來確定脫空板。首先選取水泥混凝土麵板荷載最不利作用位置作為檢測點,宜選取橫縫及縱縫附近的點。采用兩台5.4m長杆彎沉儀及BZZ-100標準軸載(後軸軸載為10t)測定車。檢測點分主點、副點。主點位於板橫縫前10cm,加卸載。副點在橫縫後10cm,無荷載(正常行車方向為前)。將一台彎沉儀置於主點,即測定車的輪隙中間;另一台彎沉儀置於副點處。分別測定主、副點彎沉(按前進方向右輪測試)。右輪處於縱縫30cm左右。在《美國路麵修複手冊》中規定,凡彎沉值超過0.635mm的應確定為板塊脫空。根據我國公路修建狀況和檢測儀器的實際情況,有關專家推薦凡彎沉值超過0.2mm的應確定為麵板脫空(詳見規範)。在本實驗路段,采用雙指標控製,即主點彎沉大於0.2mm或差異彎沉(主點―副點)大於0.06mm的均認為板底可能出現脫空現象。
3、 加固機理
在現有混凝土路麵設計理論中,我們把混凝土板看作是小撓度彈性薄板,其假定條件是麵板與地基間完全接觸(不脫空)。同時混凝土板是一種準脆性材料,抗壓強度高、抗kang彎wan拉la性xing能neng差cha。在zai正zheng常chang情qing況kuang下xia,麵mian板ban均jun勻yun支zhi承cheng時shi,無wu論lun荷he載zai作zuo用yong位wei置zhi,應ying力li都dou較jiao小xiao。而er一yi旦dan脫tuo空kong,板ban角jiao處chu由you於yu基ji礎chu支zhi撐cheng的de喪sang失shi處chu於yu懸xuan臂bi狀zhuang態tai,板ban內nei將jiang產chan生sheng過guo大da的de應ying力li、剪力,混凝土板很快達到極限壽命。水泥混凝土麵板灌漿是通過注漿管,施加一定壓力將漿液均勻注入板底空隙、板下基(墊)層中,以充填、滲透、擠密等方式,趕走板底、基層裂隙中的積水、空氣後占據其位置,經人工控製一段時間後,漿液將原來的鬆散顆粒或裂隙膠結為整體,形成一個良好的“結石體”。灌漿改善了板底原有受力狀態,恢複板體與地基的連續性。達到加固基礎,治理病害的目的。
3.1漿液材料基本要求
常用的水泥漿材料包括:水泥、粉煤灰、水、外加劑等。將漿體製成7.07×7.07×7.07cm立方體試件,標準養護7d,其抗壓強度應到5MPa以上。漿體應具有良好的可泵性、和易性、baoshuixing,jiangtiguochoubunengjunyunbumanbandikongxi,jiangtiguoxi,gansuoxingda。zaishigongzhong,weifangzhijiangtidegansuo,jiangyezhongyichanjiayidingliangpengzhangji。liudongdushiyingxiangkeguanxingdezhuyaoyinsu,yibanliudongduyuegao,keguanxingjiuyuehao。youyuzaixianxingguifanzhongweiduicizuomingqueguiding,canzhaoyuzhiliangbanyajiangshigongjingyan,caiyongshuinijiangchoudushiyanloudou(體積1725ml±5ml),以漿體自由全部流完的時間作為流動度來控製(詳見《公路橋涵施工技術規範》JTJ041-2000附錄G-11)。其中,在室溫條件下,純水的流出時間為8s(室內試驗結果)。shuinijingjiangbuguanchanhuobuchanjianshuiji,qiliudongxingdoubixiangtongtiaojianxiashuinifenmeihuijiangtideliudongxingyaohao。yinci,keyikanchu,erjifenmeihuidanweitijidexushuiliangyaodayushuini。duiyubuchanjianshuijideshuinijingjiang,qiliudongdubuyingxiaoyu16s;摻減水劑的漿體可減小到12s;流動度最大應不大於26s。在施工中,漿體流動度不宜過小,控製在20~30s之間較好。否則會產生泌水現象。
3.2試驗資料
在(zai)相(xiang)同(tong)水(shui)灰(hui)比(bi)情(qing)況(kuang)下(xia),流(liu)動(dong)性(xing)隨(sui)著(zhe)水(shui)泥(ni)與(yu)粉(fen)煤(mei)灰(hui)的(de)比(bi)例(li)產(chan)生(sheng)變(bian)化(hua)。同(tong)時(shi),粉(fen)煤(mei)灰(hui)比(bi)例(li)也(ye)影(ying)響(xiang)水(shui)泥(ni)漿(jiang)的(de)後(hou)期(qi)強(qiang)度(du)。在(zai)相(xiang)同(tong)條(tiao)件(jian)下(xia),水(shui)灰(hui)比(bi)越(yue)大(da),則(ze)漿(jiang)體(ti)的(de)強(qiang)度(du)會(hui)逐(zhu)漸(jian)降(jiang)低(di),因(yin)此(ci),不(bu)宜(yi)采(cai)用(yong)過(guo)大(da)的(de)水(shui)灰(hui)比(bi);根據上述試驗結果,在施工中采用的漿液配比為:水泥:粉煤灰:水:早強劑=1:0.5:0.7+0.5%。在取得大流動性的前提下,保證了漿液的強度。
3.3灌漿技術的實施
孔位布設一般為3~5孔,應根據混凝土麵板尺寸、裂縫狀況以及灌漿機械等確定。灌漿孔大小應和灌注嘴大小一致,一般為5cm左zuo右you。灌guan漿jiang順shun序xu從cong沉chen降jiang量liang大da的de地di方fang開kai始shi,由you遠yuan到dao近jin,由you大da到dao小xiao。灌guan漿jiang壓ya力li的de控kong製zhi應ying視shi混hun凝ning土tu板ban的de損sun壞huai及ji脫tuo空kong情qing況kuang具ju體ti確que定ding。當dang漿jiang液ye從cong接jie縫feng處chu或huo另ling一yi注漿孔冒出,就可認為完成該孔注漿,即停止注漿,迅速移至另一注孔繼續作業。壓力一般控製在1~4MPa之間,並停留3~5min,效果較好。
3.4灌漿效果評定
灌漿後,應在7d齡(ling)期(qi)後(hou),再(zai)次(ci)測(ce)量(liang)主(zhu)點(dian)彎(wan)沉(chen)值(zhi)和(he)副(fu)點(dian)彎(wan)沉(chen)值(zhi)。當(dang)主(zhu)點(dian)或(huo)差(cha)異(yi)彎(wan)沉(chen)值(zhi)均(jun)低(di)於(yu)設(she)計(ji)要(yao)求(qiu)值(zhi)時(shi),可(ke)認(ren)為(wei)灌(guan)漿(jiang)效(xiao)果(guo)已(yi)經(jing)達(da)到(dao)。灌(guan)漿(jiang)前(qian)數(shu)值(zhi)均(jun)大(da)於(yu)控(kong)製(zhi)指(zhi)標(biao),認(ren)為(wei)板(ban)底(di)出(chu)現(xian)脫(tuo)空(kong),需(xu)灌(guan)漿(jiang)處(chu)治(zhi)。經(jing)檢(jian)測(ce)可(ke)看(kan)出(chu),原(yuan)混(hun)凝(ning)土(tu)麵(mian)板(ban)通(tong)過(guo)灌(guan)漿(jiang)提(ti)高(gao)了(le)板(ban)底(di)承(cheng)載(zai)力(li)。
4 、結論
4.1產生脫空板的原因有:填縫料的失效,水的浸入,基層材料中的細集料。因此,必須加強接縫的養護,及時疏導路麵積水,來預防防治路麵先期病害。在基(墊)層施工中,應嚴格控製混合料中的細集料含量。
4.2大多數破損板本身的質量良好,病害主要是由於下承層造成的。有關資料建議灌漿鑽孔深度一般為混凝土板底3~5cm,根據施工經驗,鑽孔深度應穿透基層達到墊層中。傳統的“換板”隻能改善板本身狀態,而板下灌漿通過灌漿壓力可把漿液滲透到相鄰混凝土板下,起到灌漿一塊板加固幾塊板的作用。
4.3灌漿技術作為一種新型的加固技術,可廣泛地使用到公路施工其他方麵,如:高速公路橋頭跳車、軟土地基處理、機場路加固等。而且由於其處治質量主要控製指標――彎沉與舊板加鋪瀝青混凝土麵層的設計指標相吻合,具有一定科學性,所以也適用於舊板加罩瀝青麵層的舊板加固中。
4.4要治理水泥混凝土路麵的唧泥、脫殼等病害,延長水泥混凝土路麵的使用周期,提高投資效益,需要設計、施工、養護管理各方主體各負其責,分頭把關,按照行業規範標準,結合工程實際,嚴格履行各自職能,相信這一頑疾一定會得到根治。
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