论文发表：“白+黑”路面旧水泥混凝土板块处理措施__墨水学术,论

所属栏目：交通运输论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:209

副标题#e#摘 要：“白+黑”路面旧水泥混凝土板块处理措施，主要是对原有混凝土板块的修复和注浆处理，以满足设计所要求的旧混凝土板块的强度和弯沉。本文简要介绍了两种处理方法的措施和工艺。
关键词：旧水泥混凝土板块  修复  注浆  处理

在原有水泥混凝土路面加铺沥青混凝土，俗称“白+黑”。六安市近来准备在市中心几条主要干道上加铺沥青混凝土，以改善市容市貌。六安市皖西东路快车道混凝土路面，经现场调查道路面层混凝土状况基本较好，但有局部路段损坏较为严重，主要表现在断裂、拱起、错台、坑洞、裂缝等，纵缝和横缝需要重新灌缝。
施工前对现状路面再采用5.4m长的贝克曼梁测量其主点和副点弯沉。对板底脱空的评定标准为，现有砼板按接缝处主点弯沉小于0.2mm的板不需要处理，否则采取注浆或其他措施修补旧板。
一、原水泥混凝土板块的修复处理
1. 裂缝的处理
对宽度 小于3mm的轻微裂缝，采取扩建注浆；对大于3mm，小于15mm的中等裂缝，采取条带罩面进行补缝。对宽度大于15mm的严重裂缝，采用全深度补块(集料嵌锁法)。
2. 板边、板角的处理
板角断裂应按照破裂面的大小确定切割范围，纵向最小切割宽度为0.5m，最大为1.0m；横向最小为0.5m，最大到车行道中央。小心切割破损板块，防止切割时对相邻板块造成额外损坏。切缝后，凿除损坏部分时应凿成规则垂直面。对原有钢筋不应切断，如果钢筋难以全部保留，至少也要保留20～30cm的钢筋头，且应长短交错。若基层出现松散情况则应挖除松散基层后用C15砼做基层。
3. 原水泥混凝土板块错台的处理
当注浆和裂缝处理完毕后，须对混凝土板块的错台进行处理。
① 当错台≤0.10mm时，可采用机器磨平或人工凿平的方法进行处理。
② 当错台＞0.10mm时，可采用先进行凿平处理，再加铺调平层，或局部翻挖新建的方法进行处理。
4. 原水泥混凝土板块坑洞的处理
对个别坑洞修补，清除洞内杂物，用水泥砂浆等材料填充，达到平整密实。对较多坑洞且连成一片的，应采取薄层修补方法进行修补。将坑洞切割深度为6cm以上的槽，并将切割面内的光滑面凿毛。用混凝土拌和物填入槽内，振捣密实，并保持与原混凝土面板齐平。
5. 原水泥混凝土板块接缝的处理
混凝土路面的接缝包括纵向施工缝、纵向缩缝、横向施工缝、横向缩缝、横向胀缝等。接缝是混凝土板块的薄弱部位，最容易引起破坏，特别是胀缝破坏率甚高。
①清缝。将原板块的填缝料清除，若原缝偏窄需重新切缝，要求切缝宽度10mm，深度40～50mm。
② 用皮老虎或吸尘器吹吸干净缝内尘土，采用填缝料填充。
③建议采用聚氨酯密封胶作为填缝材料，该材料主要由甲组分（多异氰酸酯），乙组分（多羟基化合物）组成，不含煤焦油成分。甲乙组分的配比为1：（2.7～3.2）。
对接缝张开及破碎维修的处理措施详见“水泥混凝土板块处理设计图”中相关说明。
6.原水泥混凝土板块翻挖换板的处理
对于水泥混凝土板块损坏严重的部分及交叉口范围内加罩厚度不满足10cm的板块，采用将板块进行翻挖的处理，旧板凿除应注意对相邻板块的影响，尽可能保留原有拉杆，宜用液压镐凿除破碎混凝土，应及时清运混凝土碎块，并用C35混凝土更换被翻挖的坏板块。基层损坏部分应予清除，用C15混凝土将路面基层补强，其补混凝土顶面标高应与旧路面基层地面。
7.原水泥混凝土板块的注浆处理
对旧水泥混凝土路面按主点弯沉和差异弯沉双指标控制，横缝两侧弯沉差大于0.06mm时或横缝主点弯沉大于0.2mm时，必须对相应的部位进行注浆加固。注浆就是将一定材料配制成浆液，用压送设备将其灌入地层（对道路来说就是基层）或缝隙内使其扩散、胶凝或固化，以达到加固地层（基层）或防渗堵漏的目的。
（1）注浆技术#p#副标题#e#的原理
在道路工程中，注浆技术就是用高压泵将配制好的浆液注入需要补强加固的路面脱空——空隙和被水软化的基层中。整个注浆过程是一个将空隙中的空气、水和泥浆排出，注入浆液填充空隙，粘结并固结，使面板与基层密贴，改善受力体系。同时浆液也可填充基层较大的空隙并粘结，提高其承载力和刚度；对土基来说，可用注浆来加固地基，增强路面下层的稳定性。
（2）注浆材料的选择
灌注浆液的一般要求：
浆液粘度低、流动性好，渗水率低（一般不超过4%），具有一定稠度，能有效填充脱空区；
稳定性好，能满足施工工序衔接时间的需要，凝固时间适中，具有一定的强度，凝固后无收缩；
无毒、不污染环境，对注浆设备、管道、混凝土结构无腐蚀性并易清洗；
浆液配制方便，操作简单，材料来源丰富，价格便宜。
灌注浆液分为化学浆液和水泥浆液两种。水泥浆液具有较好的填充作用，对于一般的加固，由于水泥浆液都能满足设计要求且造价低，有毒物质少，故本工程采用以水泥为主、填加适量粉煤灰的浆液。
胶凝材料水泥的选择：一般情况下，保水性好、泌水性小的水泥都宜用于砼板底压浆，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥优先采用。水泥标号不必太高，根据受力理论分析，只要大于基层的后期强度即可，一般考虑，其后期强度达到基层与砼面层强度的均值为宜。
（3）室内配比试验
浆液的配制通过多组对比试验确定。灌注浆液的一般要求：浆液粘度低，流动性好，能有效填充脱空，稳定性好，凝固时间适中，具有一定的强度，凝固后无收缩，无毒，不污染环境，浆液配制方便，操作简单，材料来源丰富，价格便宜。注浆材料抗压强度（7.07×7.07×7.07cm立方体）ｆ7≧5.0MPa，ｆ28≧10Mpa。采用配比（重量比）为：水泥：粉煤灰：水=1：0.7：0.8，添加0.5%的SN—Ⅱ早强减水剂。
（4）注浆方法
本工程灌注采取填充式注浆，流量可取7－10 L/min，不宜大于20 L/min。灌注作业应先从沉陷量大的部位的灌注孔开始，逐步由大到小。待浆液抗压强度达到3.0Mpa时，用水泥砂浆堵孔，即可开放交通。且注浆应在原机非分隔带未开挖前进行。
（5）面板灌注前的弯沉测定
采用5.4米长杆弯沉仪及BZZ－100标准汽车。弯沉仪触点在沿行车方向靠纵缝70cm，横缝前后各10cm测定主、副点弯沉。
凡主点弯沉超过0.2mm的，以及差异弯沉超过0.06mm的，即视为面板脱空，需要注浆补强的面板。记录实测主点弯沉和差异弯沉。并用颜色在该面板上标注，以备后期检测对比评定注浆效果。
注浆处理的流程如下：压浆孔布置→钻孔→预埋法兰螺帽→清孔→压浆→封孔养生。
①灌注孔布设与钻凿
布设基本尺寸如下图，现场应根据砼面板尺寸、施工经验加以确定。孔数应能满足注浆、排气作用。    

用凿岩机在路面上打孔，孔的大小应和注浆嘴的大小一致，一般为50mm左右。
灌注孔钻好后，用压缩空气将孔中的砼碎屑，杂物清除干净，并保持干燥。
灌注孔的深度应视脱空层位而定，同时考虑基层情况。若砼板与基层之间出现脱空，且基层状况较好，其孔深为板厚加5cm。同时要保证钻孔垂直度满足要求。
钻孔顺序最好沿一个车道，边灌边钻，切不可多个车道一起钻开。
②架设测量仪器
应在被注浆面板附近，架设测量仪器，观测灌注过程中面板抬高，隆起现象。
③调制灌注浆液
灌注浆配比由施工单位在试验室试配，以达到浆体强度条件下，确保灌注浆具有可操作的流动度。灌注浆强度，以7.07 x 7.07 x 7.07cm立方体抗压强度为标准。其7天抗压强度不低于5.0Mpa，28天抗压强度不低于10.0Mpa；若在灌注浆中掺用早强剂，则需进行3天抗压强度试验，其试验结果不低于5.0Mpa时方可堵孔开放交通。
灌注浆的流动度可参照使用锥形漏斗仪进行量测，以流出一定浆体的时间（s）为标#p#副标题#e#准。可比照水灰比为0.40的水泥净浆的流动度为标准，所配灌注浆液的流动度在30±5s范围内，可视为合适。而现场浆液流动度还应根据温度、风力作适当调整。
灌注浆由水泥、粉煤灰、外加剂以及水组成。在实施前在试验室试配后其配合比例为：
水泥∶粉煤灰∶水＝1∶0.7∶0.8（重量比），另添加SN-Ⅱ型早强减水外加剂，剂量为水泥重0.5~0.75%。
④灌注浆液
灌注浆液采用冲程式压浆机，注填式灌浆方法，压浆的压力应使浆液能流动灌注即可。当浆液从接缝处或另一注浆孔冒出，就可认为完成该孔注浆。
灌注时，应同时观察测量仪，量测到注浆面板出现抬高现象时，及时通告施工人员。当抬高量达到0.3mm时，应立即关闭压力阀，停止注浆。
⑤压力控制
压力的控制应视混凝土板的损坏及脱空情况具体确定，压力一般控制在1Mpa~4Mpa。压力的控制对注浆的成本和效果具有重要作用，施工过程中应注意控制。
当混凝土板纵、横缝隙有浆冒出时，继续注浆5～10s即应停止；板底有积水处，积水会在浆液压力下从缝隙冒出，此时需要继续注浆，直到浆液冒出5～10s后停止。
浆液从相邻板缝或三渣与混凝土板缝隙大量冒出时，立即停止注浆。
需顶升混凝土板时，当板块顶升至高出正常板1～2mm即停止注浆，此时随着注浆压力的撤离，板块会由于重力作用下沉1～2mm，正好与正常板平齐。
一般情况下，当注浆压力大于2Mpa时，浆体可能会对板产生扰动，形成新的空洞；或在板上产生辐射状裂纹。这时起了反作用，弯沉增大且加速了板的损坏。
当板边或板角被抬高1.5cm时，立即停止注浆。因此过高抬起板，可能导致板折断，或产生新的不均匀沉降。
⑥封孔养生
灌注流水作业时，钻好的注孔需要进行临时封孔；灌注压浆完成后，应立即用木塞封孔，养生期不小于7d，待浆液抗压强度达到5.0Mpa时，用水泥砂浆堵孔，即可开放交通。
⑦现场灌注浆强度测试
灌注浆液试件在标准养生条件下进行养生。3天及7天龄期抗压强度值必须及时提交，以确定灌注质量及开放交通时机。
⑧特殊情况处理
Ⅰ）哑孔现象。因板底状况不明，遇到灌不进浆液的孔称为“哑孔”。可先用泵向孔内压射少量水或喷射空气，使之形成小空腔并与脱空区贯连以便浆液的初始分布。如仍灌不进，则将孔穿透基层。
Ⅱ）水泥浆从路肩或边沟中渗出，如注入相当的量后渗出视为注满，如没有多少量即渗出，应另钻一孔继续灌注。
Ⅲ）中途停机或收工时，必须对制浆机、压浆机、输送管道清洗直至冲洗干净。
Ⅳ）暂时中断作业，应将喷嘴浸在水中，吸入一定量的水，防止浆体沉淀硬化，阻塞，但不能使水进入搅拌筒中；恢复作业前应先将水排掉，再进行注浆。
（6）灌注浆质量评定
对旧混凝土面板脱空进行填注补强的质量评价，以下各项同时进行：
灌注浆配合比例及强度评定：包括配合比例是否符合核定的组配比例，是否改变组成材料，这可能影响浆体后期强度及行车后补强功效；其次是灌注浆体的抗压强度（早期及标准）是否符合设计要求。
现场外观质量评定：包括现场浆体流淌状况、施压过程和灌注过程的连续性、注浆量以及工后养生保护是否符合设计和质量要求。
弯沉测量评定：灌注浆后，应在一定龄期后（7～14天），用长杆弯沉仪和后轴轴载100KN的标准车，再次测量主点弯沉值和差异弯沉值，复检合格率：≥90％；若不能满足需对相关板块进行二次注浆，直至达到合格率为止。当弯沉值符合设计要求值时，可认为灌注浆补强功效已经达到。


参考文献:  
　　[1] 宋金华  张彩利  张雪华   路基与路面工程   人民交通出版社   2006年
[2] 邓学均  路基与路面工程  人民交通出版社   2003年