总第２４６期 ２０１１年第３期 交通科技 Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２４６ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．３ Ｊｕｎｅ．２０ｌ１ 水泥混凝土路面压浆技术的应用研究 韩 娟 （１．长沙理工大学长沙４１００００；２．郑州交通职业学院郑州４５００６２） 摘 要结合鹤壁市￥３０２葛嘴线东段工程实际，研究了公路水泥混凝土路面板底脱空的成因，对 板底脱空进行了判断，分析了板底脱空压浆处理的作用，介绍了水泥混凝土路面压浆技术和质量 控制方法。 关键词 水泥混凝土路面 压浆技术 应用研究 河南省鹤壁市￥３０２葛嘴线东段（Ｋ１１９＋ ４９２～Ｋ１３Ｏ＋４６４）为二级公路，修建于１９９０年， 路面结构为２×１５ ｃｍ石灰土十２４ ｃｍ水泥混凝 土路面。近年来，该段道路破坏严重，沉陷、断板、 １板底脱空形成的主要原因 水泥混凝土面板脱空和唧泥病害的产生有其 内在因素和外界因素：内在因素是基层本身的质 量、组成以及水泥混凝土面板接缝状况；外界因素 则是汽车荷载和气候变化。￥３０２葛嘴线东段路 面基层为石灰土，其模量远小于水泥混凝土面层 的模量。水泥混凝土路面在重车荷载的反复作用 唧泥、板底脱空等病害发展迅速。究其原因：①由 于当时建设的标准较低，路面结构较差；②随着经 济的快速发展，交通量大幅增加；③作为晋煤东运 的主要通道，运煤超载超限车辆增长较多。 根据路况调查分析，针对水泥混凝土面板在 使用过程中出现的板底脱空现象，提出修复板底 基层，确保板底均匀支撑的技术措施，具体方法 为：在部分路段上对出现裂缝的混凝土板进行压 浆处理，磨平水泥混凝土板错台，然后铺筑土工格 栅＋１８ ｃｍ水泥稳定碎石＋透层油＋５ ｃｍ中粒式 沥青混凝土（ＡＣ－１６型）＋粘层油＋４ ｃｍ细粒式 沥青混凝土（ＡＣ－１３型）。 收稿日期：２０１０—１２－２９ 下，板下基层将产生累积塑性变形，使面板的局部 范围不再与基层保持连续接触，于是水泥混凝土 板底与基层之间将出现微小的空隙，即出现了板 下局部脱空。同时温度、湿度的变化，以及板内温 度的非线形分布，引起面板向上或向下的翘曲，加 速料形成泥浆，并沿面板接缝缝隙处喷溅出来，形 成唧泥。唧泥的出现进一步加剧了板底的脱空。 这样周而复始，恶性循环，最终导致路面的损坏。 ３结语 深刻地认识到项目的建设条件，充分地了解项目 特点，因地制宜，合理、灵活地运用各项技术指标， 最大程度地体现“安全、耐久、节约、和谐”的设计 新理念。 参考文献 追溯几十年的建设历程，墨脱公路始终未能 实现“通车”的目标，除了资金投入不足、技术准备 不够充分等主观原因外，更重要的是项目区气象、 地形、地质条件复杂等特殊的建设条件所制约。 通过以上从工程、理论等方面的综合论证，结合本 项目特点，加强防撞护栏、减速带、交通标注等有 ［１］ＪＴＧ Ｉ：）２０－－２００６公路路线设计规范Ｉｓ］．北京：人民 交通出版社，２００６． 效的交通安全设置措施，本项目路线平纵面极限 指标的采用情况是合理的，可行的。 从墨脱公路的设计实践来看，路线技术指标 的采用不能硬套设计规范，片面地追求高指标，要 ［２］ 交通部公路司．新理念——高速公路设计指南 （２００５版）［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００５． ［３］杨少伟．道路勘测设计［Ｍ］．北京：人民交通出版社， ２００６． ２０１１年第３期 韩娟：水泥混凝土路面压浆技术的应用研究 ９３ ２板底脱空的判断 了板与基础之间的分离，形成板底脱空Ｌ１］。 脱空的出现又为水的浸入创造了条件，当路面接 缝或裂缝养护不及时，雨水从破损处浸人基层，渗 入的水将在板下形成积水。积水与基层材料中的 细压浆的首要问题是确定水泥混凝土面板是否脱 空，其位置在哪里，范围有多大。确定板底脱空的 方法可以采用弯沉测定法和目测法。 ２．１弯沉测定法 弯沉测定采用５．４ ｍ长杆弯沉仪、ＢＺＺ一１００ 标准轴载检测车，弯沉仪测点与支座放在同一块 板的接缝处，当弯沉值超过０．２ ｍｍ时，确定为板 块脱空。 ２．２ 目测法 （１）在雨季，雨天停止后可上路直接观察是 否有唧泥现象。 （２）无雨季节可采取以下间接方式进行判 断：①当载重车通过时，根据混凝土是否垂直位移 和发生“咚咚”响的脱空声音来判断板块是否脱 空；②相邻板间出现错台时，位置较低的板块一般 有脱空存在；③板角相邻两条缝填缝材料严重剥 落的板块一般有脱空存在；④根据经验用木锤或 铁锤敲击，根据所发出的声音判断板底是否脱空， 如声音较沉闷，有秤砣感，板底则密实；如声音显 得空洞，有回声，板底则有空隙。 ３压浆的作用 水泥混凝土路面压浆是采用岩工机具钻孑Ｌ穿 透水泥面板，向板下填充水泥粉煤灰浆液，通过施 加高压，使板底基层松散处得以填充密实、基层与 面板脱空处能够联结密实以达到面板均匀传荷目 的。通过压浆处治，可以充实板底，恢复密实，改 善面板的支撑状况，使混凝土板的受力状态符合 设计原理，避免 昆凝土路面板过早损坏。但是，压 浆不能矫正水泥混凝土板的沉降，不能提高结构 设计能力，也不能消除因温度变化和交通荷载而 造成的垂直错台。因此，板压浆只有在支撑能力 丧失程度有限的接缝、裂缝处才进行压浆。 ４施工准备 ４．１施工队伍的准备 施工队伍由９～１０人组成专业作业队，具体 为驾驶员１人，现场技术管理人员１人，机械操作 １人，制浆２人，压浆２人，钻孔１～２人，维护交 通安全１人，要求能正确熟练操作和维护保养机 械设备，充分发挥人、机效能。 ４．２施工机具的配备 水泥混凝土路面板下压浆设备主要由钻孔 机、工作平台车、压浆泵、灰浆搅拌机、胀卡头、水 箱和３Ｏ ｋｗ发电机组等组成。 （１）钻孔设备为ＪＨＺ－２型钻孔取心机。 （２）选择喷射压力泵时，首先考虑泵的压力， 应根据灌浆材料不同、管路的长短等因素来确定。 水泥粉煤灰作为灌浆材料，压浆设备选为ＵＢ３．０ 型灰浆泵。输送量为３ ｍ。／ｈ，最大工作压力为 ２ ＭＰａ。 （３）制浆设备为Ｊ－Ｗ１８０Ｌ灰浆拌和机。 １８０Ｌ电机功率为２．２ ｋＷ，转速为７０ ｒ／ｍｉｎ，搅拌 量为６ ｍ。／ｈ。该机灰浆经第一次搅拌后，进入储 料斗经二次搅拌，使灰浆不会沉淀、离析、出料均 匀通畅，避免堵浆现象。 （４）胀卡头是压浆工作的重要部件，它是压 浆管与水泥ｔ昆凝土板衔接的媒介，胀卡头宜选用 最大外径１０７ ｍｍ，内孔直径为３ ｍｍ的。为使压 浆顺利进行，胀卡头的最小旋紧力矩不得小于 １ ２００ Ｎ・ｍ。 ５压浆材料的特点 （１）早期强度高。要求材料具有一定抗压强 度和弯拉强度，同时强度应尽可能早的形成，以便 及早通车。 （２）流动性好。压浆加固是在一定压力下将 浆体压人到板下的空隙，常用的压浆压力在１～２ ＭＰａ，若浆体本身粘度大，流动性不好，在压浆过 程中就不能充分灌入空隙，影响加固质量。 （３）无离析、无泌水。为保证足够的流动性， 压浆材料往往采用了水量较大的配合比，这样使 浆体很容易出现离析、泌水和收缩，不仅降低了压 浆加固层与水泥混凝土板的粘结，而且大量的泌 出水还会渗入到基层材料中，降低基层材料的稳 定性，加剧脱空现象。水灰质量比在０．４～Ｏ，６之 间，最好不要超过０．５。 （４）无收缩。压浆加固层的收缩会造成与板 体和基层之间的粘结减弱，影响压浆加固效果。 ６压浆施工工艺 ￥３０２葛嘴线东段大修工程压浆材料采用水 泥粉煤灰浆，可适当加入外加剂， （水泥）： （粉 煤灰）：ｍ（水）＝１：２－－．３：１．５～２，７ ｄ的抗压强 度不小于５ ＭＰａ，施工时可确定试验段，并确定浆 ９４ 韩娟：水泥混凝土路面压浆技术的应用研究 ２０１１年第３期 液搅拌时间及投料顺序。 用料数量，包括含人工、材料、机械等，便于进行经 济分析。 施工时在脱空板四角选择孔位，距板边各５Ｏ ｃｍ进行钻孔，钻头直径５ ｃｍ，孔应保持垂直，其 深度要穿透板块并经过稳定的基层，用吹气的方 法形成空腔以便于灰浆初始分布。用５ ｃｍ长橡 胶管安插在孔口作为衬垫，橡胶管外径与孔径一 （４）定期制作灰浆试块进行抗压强度试验， 决定开放交通所需的时间。 （５）压浆必须按照一定顺序进行，一般应先 压横缝两侧的孔，再压其他孔，依次向前推移。压 浆时对每个孔位的压力和时间应严格把握。稳压 时间对压浆结果有很大影响。 （６）工地试验室应深入工地，对压浆材料的 致为宜，以便使灌浆栓塞与孔口紧密结合，防止漏 浆。施工时将灌浆栓塞打人孔中，栓塞底部适当 离开基层，软管出料口套在栓塞上并固定好，开始 连续地向泵内送砂浆，直至观察到砂浆从一个孑Ｌ 流人另一个孑Ｌ。当灰浆泵压力迅速升高达２．０ 质量进行抽检。 （７）压浆板块养护３ ｄ后进行弯沉检测，对 不合格的应责成重新钻孔压浆，直至合格为止。 压浆结束后，被污染的路面要及时冲洗干净， 拔出的孔心和垃圾及时清理掉。压浆完成后的板 ＭＰａ时停止泵送，然后将压力值降至１．５～１．８ ＭＰａ，保持约２ ｍｉｎ，打开卸荷开关，压力回零；再 次泵送，压力又达２．０ ＭＰａ，停止泵送，待压力稳 定在某值约２ ｍｉｎ时卸荷，压力回零。停止泵送 由压力计自动保护装置控制。一个孔灌满浆后， 经２～３ ｄ的硬化，达到通车强度后（５ ＭＰａ）即可 开放交通。 ８ 结语 应拔出灌浆栓塞，插上木塞。灌浆后，残留在板面 上的浆料要及时冲扫掉，避免浆液流入缝隙。当 相邻板均灌浆完毕后，取出木塞，用快凝水泥砂浆 或快硬密封胶密封孔口并抹平。灌浆后２ ｈ内禁 止车辆通过灌浆区。 ７压浆施工质量控制 水泥混凝土路面使用到中后期，其面板和基 层之间会产生脱空、空隙等，从而造成路面唧泥、 路面沉陷等病害。路面压浆是解决路面唧泥和混 凝土面板下脱空的有效方法。压浆技术作为一种 治理混凝土路面病害的养护技术，具有成本低、见 效快、操作简便等优点。压浆过程中，要严格施工 管理，强化质量意识，提高施工效果。 参考文献 （１）详细记录每块板的具体位置、下沉高度 及钻孔位置。 （２）认真填写压浆记录。由技术人员对每台 压浆机进行全程监控。压浆材料的配合比必须准 确，并对每个孔的孑Ｌ号、孔深、稳定压力、最大压 力、始压时间、终压时间、稳压时间、压浆量进行详 细记录Ｅ２］。 ［１］郭朋朋，王 轩．采用压浆技术处治水泥混凝土路 面脱空应用［Ｊ］．科学之友：Ｂ版，２００９（７）：５５—５７． ［２］李玉振．压浆技术在水泥混凝土路面养护中的应用 ［Ｊ］．交通世界，２００５（５）：６２—６３． （３）根据记录，每天整理出当天灌浆面积和 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｒｏｕｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｃｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｐａｖｅｍｅｎｔ Ｈａｎ Ｊｕａｎ ’。 （１．Ｃｈａｎｇｓｈａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００００，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００６２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｅａｓｔｅｒｎ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｅｚｕｉ ｐｒｏｊ ｅｃｔ，ｏｎｅ ｓｅｇｍｅｎｔ ｏｆ￥３０２，ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｓｌａｂ ｈｏｌ— ｌｏｗ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐａｖｅｍｅｎｔ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ，ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ ｊｕｄｇｍｅｎｔｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｓｌａｂ ｈｏｌｌｏｗ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｌａｂ ｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｍｅｎｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐａｖｅｍｅｎｔ；ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ