灌漿技術處治舊水泥砼路面應用探討(二)

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3、加固機理在現(xiàn)有砼路面設計理論中,我們把砼板看作是小撓度彈性薄板,其假定條件是面板與地基間完全接觸(不脫空)。
    同時砼板是一種準脆性材料,抗壓強度高、抗彎拉性能差。在正常情況下,面板均勻支承時,無論荷載作用位置,應力都較小。而一旦脫空,板角處由于基礎支撐的喪失處于懸臂狀態(tài),板內將產生過大的應力、剪力,砼板很快達到極限壽命。水泥砼面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、空氣后占據(jù)其位置,經人工控制一段時間后,漿液將原來的松散顆?;蛄严赌z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(tài),恢復板體與地基的連續(xù)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。將漿體制成7.07×7.07×7.07cm立方體試件,標準養(yǎng)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、保水性,漿體過稠不能均勻布滿板底空隙,漿體過稀,干縮性大。在施工中,筆者認為為防止?jié){體的干縮,漿液中宜摻加一定量膨脹劑。流動度是影響可灌性的主要因素,一般流動度越高,可灌性就越好。由于在現(xiàn)行規(guī)范中未對此做明確規(guī)定,參照預制梁板壓漿施工經驗,采用水泥漿稠度試驗漏斗(體積1725ml±5ml),以漿體自由全部流完的時間作為流動度來控制(詳見《公路橋涵施工技術規(guī)范》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)。文獻(1)中提出:對于不摻減水劑的水泥凈漿,其流動度不應小于16s;摻減水劑的漿體可減小到12s;流動度應不大于26s.在施工中,筆者認為漿體流動度不宜過小,控制在20-30s之間較好。否則會產生泌水現(xiàn)象。
    3.2試驗資料從表中可看出,在相同水灰比情況下,流動性隨著水泥與粉煤灰的比例產生變化。同時,粉煤灰比例也影響水泥漿的后期強度。在相同條件下,水灰比越大,則漿體的強度會逐漸降低,因此,不宜采用過大的水灰比;根據(jù)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。
    4、灌漿技術的實施孔位布設一般為3-5孔,應根據(jù)砼面板尺寸、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左右。灌漿順序從沉降量大的地方開始,由遠到近,由大到小。灌漿壓力的控制應視砼板的損壞及脫空情況具體確定。當漿液從接縫處或另一注漿孔冒出,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(xù)作業(yè)。壓力一般控制在1MPa-4MPa之間,并停留3min-5min,效果較好。
    5、灌漿效果評定灌漿后,應在7d齡期后,再次測量主點彎沉值和副點彎沉值。當主點或差異彎沉值均低于設計要求值時,可認為灌漿效果已經達到。
    6、經濟效益評價灌漿處治舊水泥砼路面早中期破壞與“換板”相比的優(yōu)點就是利用原路面板。其直接成本隨脫空情況及處治目的不同而不同,一般介于10—30元/ m2左右。
    “換板”翻修砼路面每m2成本一般需120—140元。與后者相比,前者的直接成本明顯低。灌漿作為一種治理砼路面病害、及時可行的科學養(yǎng)護技術,具有成本低,見效快,操作簡便,對車輛行駛影響小,受自然因素影響小等優(yōu)點。在公路施工和養(yǎng)護工程中,具有可觀的經濟效益和社會效益。
    7、結語
    7.1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面,如:高速公路橋頭跳車、軟土地基處理、機場路加固等。而且由于其處治質量主要控制指標——彎沉與舊板加鋪瀝青砼面層的設計指標相吻合,具有一定科學性,所以也適用于舊板加罩瀝青面層的舊板加固中。
    7.2大多數(shù)破損板本身的質量良好,病害主要是由于下承層造成的。有關資料建議灌漿鉆孔深度一般為砼板底3-5cm,根據(jù)施工經驗,鉆孔深度應穿透基層達到墊層中。傳統(tǒng)的“換板”只能改善板本身狀態(tài),而板下灌漿通過灌漿壓力可把漿液滲透到相鄰砼板下,起到灌漿一塊板加固幾塊板的作用。
    7.3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(yǎng)護,及時疏導路面積水,來預防防治路面先期病害。在基(墊)層施工中,應嚴格控制混合料中的細集料含量。