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2010-09-27 17:52 來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
水泥砼路面是我國公路路面主要形式之一,在我國公路網(wǎng)構成中占有很大比重。它具有強度高、剛度強、受溫度影響小、使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)。但水泥砼路面接縫較多,對超載較為敏感,易發(fā)生脫空、裂縫等先期病害,從而導致路面的破損。如何治理與預防脫空等病害,搞好水泥砼路面的養護,延長(cháng)公路的使用壽命,改善其通行能力,具有十分重要的意義。筆者參加了G204鹽城南段改建工程路段的施工,采用壓漿技術(shù)處理原水泥砼路面,壓漿技術(shù)在該路段取得了良好的效果。
1 水泥砼面板脫空形成主要原因
脫空危害的產(chǎn)生原因主要來(lái)自?xún)煞矫妫?
、賰仍谝蛩兀菏腔鶎颖旧淼馁|(zhì)量、組成以及砼面板接縫狀況;
、谕饨缫蛩兀浩(chē)荷載和氣候變化(影響很。。目前,我國路面基層材料通常都選用穩定類(lèi)集料,其模量遠小于砼面層的模量。水泥砼路面在重車(chē)荷載的反復作用下,板下基層將產(chǎn)生累積塑性變形,使砼板的局部范圍不再與基層保持連續接觸,所以水泥砼路面板底與基層之間將出現空隙,即脫空。同時(shí),當路面接縫與裂縫養護不及時(shí),雨水從破損處侵入基層,此時(shí)將在板下形成積水。積水與基層材料中的細料形成泥漿,并沿面板接縫處噴濺出來(lái),這種現象的出現進(jìn)一步加劇了板底的脫空。這種惡性循環(huán)最終導致路面損壞。
2 脫空板確定
2.1 脫空板確定方法
脫空板的確定方法主要有人工觀(guān)察法(這種方法的缺點(diǎn)是主觀(guān)性太強,即使有經(jīng)驗的工程師也不能避免錯判、漏判)和彎沉測定法。彎沉測定法是測試板角彎沉,如果超過(guò)某一極限值,即認為存在脫空。我國交通部行業(yè)標準《公路水泥砼路面養護技術(shù)規范》(JTJ073.1-2001)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規范》)中也明確規定水泥砼面板脫空位置的確定可采用彎沉測定法。
2.2 檢測方法
G204國道鹽城南段為二級公路,始建于1993年,設計板厚20cm。主要采用彎沉指標來(lái)確定脫空板。首先對所有板塊進(jìn)行測定,然后采用兩臺5.4m長(cháng)桿彎沉儀及BZZ-100標準軸載(后軸軸載為10t)測定車(chē)。檢測點(diǎn)分別為橫縫前、后10cm處。在《美國路面修復手冊》中規定,凡彎沉值超過(guò)0.635mm的,應確定為板塊脫空。根據我國公路修建狀況和檢測設備的實(shí)際情況,有關(guān)專(zhuān)家推薦凡彎沉值超過(guò)0. 2mm的,應確定為面板脫空(詳見(jiàn)《規范》)。在本實(shí)驗路段中,彎沉值大于0.4mm的,均認為板底可能出現脫空現象。
3 加固機理
在現有砼路面設計理論中,我們把砼板看作是小撓度彈性薄板,它是一種準脆性材料,抗壓強度高、抗彎拉性能差。其假定條件是面板與地基間完全接觸(不脫空)。在正常情況下,面板均勻支承時(shí),無(wú)論荷載作用位置,應力都較小。如果脫空,板角處由于基礎支撐的喪失處于懸臂狀態(tài),板內將產(chǎn)生過(guò)大的應力、剪力,砼板很快達到極限壽命。水泥砼面板壓漿是通過(guò)注漿管,施加一定壓力將漿液均勻注入板底空隙、板下基層中,以充填、滲透等方式,趕走板底、基層裂隙中的積水、空氣,再經(jīng)人工控制一段時(shí)間后,漿液將原來(lái)的松散顆;蛄严赌z結為整體,形成一個(gè)良好的“結石體”。壓漿改善了板底原有受力狀態(tài),恢復板體與地基的連續性。達到加固基礎的目的。
3.1 漿液材料基本要求
采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,標準養護28d,其抗壓強度應到7.5MPa以上。漿體應具有良好的可泵性、和易性、保水性,漿體過(guò)稠不能均勻布滿(mǎn)板底空隙,漿體過(guò)稀,干縮性大。流動(dòng)度是影響可壓性的主要因素,一般流動(dòng)度越高,可壓性就越好。在施工現場(chǎng),我們參照預制梁板壓漿施工經(jīng)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(shí)間作為流動(dòng)度來(lái)控制(詳見(jiàn)《公路橋涵施工技術(shù)規范》JTJ041-2000附錄G-11)。其中,在室溫條件下,純水的流出時(shí)間為8s(室內試驗結果)。
4 壓漿技術(shù)的實(shí)施
孔位布設應不少5孔,呈梅花型。壓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作業(yè)。壓力一般控制在1MPa-4MPa之間,并停留3min-5min,效果較好。在這提出在施工時(shí)要注意安全,可能會(huì )出現爆管。
5 壓漿效果評定
壓漿后,應在28d后再次對板塊進(jìn)行測定。如強度達不到設計要求,可進(jìn)行二次壓漿。
6 經(jīng)濟效益評價(jià)
壓漿處理舊水泥砼路面早中期破壞與“換板”相比最大的優(yōu)點(diǎn)就是利用原路面板。其直接成本隨脫空情況及處理目的不同而不同,一般介于50—70元/ m2左右。 “換板”翻修砼路面每m2成本一般需110—150元。與后者相比,前者的直接成本明顯低。壓漿作為一種治理砼路面病害、及時(shí)可行的科學(xué)養護技術(shù),具有成本低,見(jiàn)效快,操作簡(jiǎn)便,對車(chē)輛行駛影響小,受自然因素影響小等優(yōu)點(diǎn)。在公路施工和養護工程中,具有可觀(guān)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
7 結語(yǔ)
7.1 壓漿技術(shù)作為一種很有效的加固技術(shù),可廣泛地應用于等級較高的道路。
7.2 大多數破損板本身的質(zhì)量較好,病害主要是由于下基層造成的。板下壓漿通過(guò)壓漿壓力可把漿液滲透到相鄰砼板下,起到壓漿一塊板加固幾塊板的作用。
7.3 產(chǎn)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(shí)疏導路面積水,來(lái)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。
參考文獻:
[1]田波等,水泥砼路面脫空的檢測及對策,華東公路,2002,134。
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