聂同祥
(河北省青县交通运输局地方道路管理站,河北 青县062650)
压浆技术在混凝土路面加铺沥青薄层中的应用
聂同祥
(河北省青县交通运输局地方道路管理站,河北 青县062650)
对旧的水泥混凝土路面薄层沥青加铺层进行综合处治,其主要的目的是为了对沥青加铺层内可能产生的裂缝进行有效地防治,而压浆技术处治脱空的好坏则是对加铺层的厚度以及效果产生直接的影响。论文通过在某公路旧的水泥混凝土路面加铺沥青薄层试验段上进行压浆技术的研究,得出了对压浆技术进行控制,旧路面经过了处治后,其接缝的弯沉差能够确保加铺沥青薄层的使用效果,希望能对类似工程起到借鉴作用。
加铺层;混凝土路面;压浆技术
近年来,我国对公路交通的需求量随着经济的快速发展在逐渐增大,汽车载重也在逐渐地重型化,从而使得路面结构遭到严重地破坏。对路面进行取样研究发现,路面虽然较少断裂板块,质量也还好,但是也出现了板块间跳槽地加大、板块严重脱空、具有较差的行车舒适度[1]。在考虑经济价值的前提下,将沥青面层加铺在水泥混凝土路面上是最适宜恢复路面性能的方案。该种方案能够最大限度对旧路面的结构能力进行有效地利用,全面地对路面的性能进行升级。
本工程为某公路施工建设项目,该公路地处交通繁荣地带,是一条较为重要的南北走向的交通主干线,该公路全线长为29.2km,路面宽度达到12m,路线是双向2车道,总共有3座小桥,1座大桥。在该公路上进行压浆的现场试验。
压浆技术主要是按照以下施工工序进行施工:编号→定板→布孔→钻孔→制浆→压浆→堵孔→封孔→清洗→养护。
3.1 编号
在进行压浆定板之前,在每500m长内的每一块板需要依据里程的桩号和上下行车道对其进行相应的编号,总共编号200块板。
3.2 定板
在定板之前,需要使用声振法对水泥混凝土路面和边角的脱空情况进行检测。检测脱空的时候,一般是对每一块板的四个角的位置和板的中央共5个位置进行检测,检测的结果一般有三种情况,分别是脱空、弱性支撑以及密实。本工程的施工路面的检查结果是:在200块板中四个角的位置和板的中央共5个位置都没有出现脱空问题的板块总共是117块,这其中有61块上行车道,56块下行车道;而有1处出现脱空的板块总共是59块,这其中有25块上行车道,34块下行车道;有2处出现脱空的板块总共是21块,这其中有12块上行车道,9块下行车道;有3处出现脱空的板块总共是3块,这其中有2块上行车道,下行车道为1块;没有出现4处以上脱空的板块。接着需要使用红色油漆对有出现脱空问题的83块板的每一块的外侧边缘的中部按照上下行车道进行相应的编号。上行车道是从K22+500的桩号对1~39板进行依次地编号,下行车道是从K23+500的桩号对1~44板进行依次地编号。
3.3 布孔
注浆布孔进行的施工时,主要是根据公路水泥混凝土路面养护规范所示的,每一板需要进行布孔5孔,或者是将中间孔除去,采取4孔的布孔方式进行布孔[2]。
为了比较两种布孔方式的注浆效果如何,将两种布孔方式在试验路都进行相应的尝试。其中每块板布孔4孔的方式主要是在K22+500~K22+880脱空板的下行车道进行试验,而每块板布孔5孔的方式主要是在K22+885~K23+000脱空板的下行车道进行试验。
每一板中的孔位主要是按照以下方法进行编号,按照车辆行驶的方向,从板块前左上方角依据顺时针流水编号1~4,5号为板中间的孔位。
3.4 钻孔
钻孔施工主要是使用取岩石芯样钻对板进行钻孔,本工程需要钻孔377孔,这其中按照4孔的布孔方式需要钻孔148孔,27.25cm的孔深平均值,最深的孔深、最浅的孔深则分别达到了30cm、24.25cm,而按照5孔的布孔方式需要钻孔230孔,27.16cm的孔深平均值最深的孔深、最浅的孔深分别达到了31cm、25cm。本试验段原先设计混凝土路面板块有25cm的厚度,对板厚进行测量得出的数据基本和设计的厚度一致。
3.5 制浆
注浆所需的材料主要是按照以下配合比,水泥:水:膨胀剂:水玻璃:减水剂=1:0.45:0.03:0.08:0.01进行制作。在进行制浆的时候,将水玻璃加入到配合比之中,可以使得养护时间减少,这样能够确保在完成压浆之后,可以较短时间内进行通车,对交通造成的影响较小。
3.6 压浆
压浆过程需要依据一定的顺序依次进行,一般情况下是先对压低处的孔进行压浆,然后在对压高处的进行压浆,依次向前进行推移。
在进行压浆的时候需要严格把握好每一个孔进行压浆的压力和时间,由于稳压的时间会很大程度地影响到压浆的结果,所以压浆的时候压力不够是不可以的,或者是达到了不稳定的状态也是不可以的。
本试验段4孔的布孔方式和5孔的布孔方式这两种方式的注浆分别需要控制0.56MPa和0.57MPa的每孔平均注浆压力,2.19cm和2.38cm的注浆流量。
3.7 堵孔
如果在压浆的时候,发现了压浆中的灰浆溢出压孔或是压过的孔,这时候就需要使用木塞进行10min的压紧。在将木塞拔出之后,这就不需要在进行压浆施工了。
3.8 清洗
在压浆施工结束之后和午休的时候,需要使用清水对搅拌桶进行冲洗。为了能够排除经过管道、压浆泵内,彻底清洗干净残留在各部件中的浆液的水,此时液压仍然需要照常进行工作,这样能够避免对压浆泵造成堵塞[3]。在进行灌浆之后为了防止残留在路面上的灰浆流入到路面的缝隙中,对路面造成污染,因此,需要及时清理干净残留在路面上的灰浆,并使用清水进行冲刷,这能够避免对沥青混凝土加铺层的粘结造成任何的影响。
3.9 养护
在完成灌浆之后的2h之内,需要对行驶的车辆隔阂行人进行禁止通行,一般需要进行3d的养生期,由于对板底进行注浆的施工活动是一项较为隐蔽的工程,因为该项工程一旦完成施工,也就很难检测其质量的好坏。
加铺沥青薄层的基础就是旧水泥混凝土路面,而其脆弱的部分却是旧面板的接缝,水泥混凝土路面发生的一些破坏一般都是在接缝的位置。
沥青加铺层出现反射裂缝的主要是由旧路面板的接缝的板边的差别弯沉造成的,而板缝的差别弯沉是由板块的脱空和板接缝的传荷能力造成的。
表1 压浆后的水泥混凝土板弯沉情况检测数据表
4.2 弯沉差
将已经受荷边缘的接缝的弯沉减未受荷载边缘的接缝的弯沉可以得出弯沉差,由于较大的弯沉差有利于反射裂缝的生产和增加的速率,因此弯沉差对于沥青加铺层较为重要,一般情况下,弯沉差不超过50μm是较为合理的状态。图1和图2分别是上下行车道的弯沉差。
图1 上行车道弯沉差
从图1、图2中可以明显地看出,多数接缝处的弯沉差都要在50μm以下,这可以很好地说明有个较好的接缝性能;有一些点有大于50μm的弯沉差,解释比例较小,但是也说明了有少数的相邻板块之间还是存在有效果不好的传荷问题。
图2 下行车道弯沉差
4.1 最大弯沉
对灌完浆之后的水泥混凝土板弯沉情况进行检测,可以得出表1的相关数据。
针对公路长期运营情况,其路面结构出现破坏,通过对其采取加铺沥青路面则是主要处理方法之一。文章通过结合某公路施工建设项目实例,针对该公路病害情况,对其采取加铺沥青面层施工处理。从本工程实施效果表明,本工程通过采取压浆处理后的沥青加铺面层,其路面弯沉等各项检测结果均满足规范要求,表明本工程所采用技术的可行性,可为同类工程提供参考借鉴。
【1】杨斌.旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构研究[D].西安:长安大学,2005.
【2】刘海星.压浆技术在混凝土路面加铺沥青薄层中的应用[J].中国市政工程,2009(1):63-66.
【3】李鹏程,何文正.旧水泥混凝土路面沥青加铺层应力影响因素分析[J].公路交通技术,2014(4):85-88.
Application of GroutingTechnique in Concrete Pavement Asphalt Thin Overlay
NIE Tong-xiang
(Hebei ProvinceQingxianCounty TransportationBureau LocalRoad Management Station,Qingxian062650,China)
The old cement concrete pavement asphalt thin overlay of comprehensive treatment,its main purpose is in order to asphalt overlay layermay resultin thecrackprevention,anddiecavityofplasma treatmenttechnology isgoodorbad isthepaving layerthicknessand the effect of a direct impact.Based in a highway old cement concrete pavement with asphalt thin test section pressure grouting technology research,itisconcluded thatthecontrolofpressuregrouting technology,theold roadafterthetreatment,the jointsbendheavydifferencecan ensurethatoverlay theuseeffectofthethin layerofasphalt,hopestoplayareferenceforsim ilarengineering.
overlay;concretepavement;groutingtechnology
U418.6;U416.216
B
1007-9467(2016)08-0123-03
10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.032
2016-03-16
聂同祥(1968~),男,河北黄骅人,工程师,从事公路桥梁研究,(电子信箱)2110891513@qq.com。