水泥混凝土路面裂缝修补施工工艺探讨

2017-11-02 02:26韦亚彬
城市道桥与防洪 2017年10期
关键词:灌浆污泥涂层

韦亚彬

(海南省公路管理局儋州公路局,海南 儋州 571700)

水泥混凝土路面裂缝修补施工工艺探讨

韦亚彬

(海南省公路管理局儋州公路局,海南 儋州 571700)

水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐久性好、养护费用少、经济效益高等优点。但由于水泥混凝土路面的裂缝问题比较常见,所以对水泥混凝土路面裂缝进行修补的施工工艺进行探讨也是非常有必要的。从水泥混凝土路面破坏的原因和形式、修补的现状、裂缝修补的施工工艺等方面进行了分析和讨论,以供相关工程参考借鉴。

混凝土路面;破坏原因;裂缝修补工艺

0 引言

多数混凝土路面的严重损坏最初大多表现为路面的局部病害,如裂缝、孔洞坑槽、接缝附近混凝土局部破坏、路面胀缝损坏、边角断裂及表层脱落等,这些小范围的局部病害如果得不到及时有效的修复,将导致破损范围进一步扩大,病害进一步加剧,最终导致更严重的破坏,造成更大的经济损失。由于现有道路网的交通需求,不可能长时间关闭交通来进行修复,需要修复的路面应在尽可能短的时间内投入使用。因此,水泥混凝土路面的快速修复技术是未来急需研究的发展方向。

1 水泥混凝土路面破坏的原因和形式

按路面损坏性质、影响的特点和范围,可将水泥混凝土路面损坏形式分为表1中的五大类。由表1可看出,除了要承受重载反复作用外,路面材料本身质量差(如抗折强度不够,水泥混凝土板自身收缩等)及施工技术水平低是造成路面损坏的主要原因。

表1 路面损坏类型及原因

2 水泥混凝土路面修补的现状

水泥混凝土路面板快速修补问题,特别是大量局部病害问题,长期以来未能得到很好的解决,其根本问题是修补材料的性能不理想及修补工艺不切合我国公路修补的具体实际。水泥混凝土路面传统的修补方法是将破损的混凝土除掉,新铺上与原设计标号或高标号的普通混凝土。采用普通水泥混凝土修补被损坏的混凝土路面,主要有如下缺点:

(1)收缩大,易导致新老混凝土拉开。

(2)水泥混凝土本身拉伸强度低,与老混凝土结合差。

(3)新老砂浆界面薄弱,易使混凝土开裂。

(4)修复及养生期长,影响交通。

因此,公路水泥混凝土路面局部缺陷修补材料必须满足下列技术及施工要求:

(1)快硬、高早强,以满足公路修补后快速开放交通的要求。

(2)黏结力强、韧性好,修补界面黏结强度不低于旧混凝土,以保证局部修补的效果。

(3)施工快速、简单、方便,不需使用大型机具。

(4)施工后不需养护或只需稍加养护即可开放交通。

(5)耐磨性高,耐久性好。

(6)收缩小,后期性能稳定。

(7)平整度好,修补材料的颜色与老混凝土基本一致,无明显差别。

3 水泥混凝土路面裂缝修补的施工工艺

3.1 直接注浆法

直接注浆法指清除缝内杂物,直接将浆体灌入裂缝内的修补方法。直接注浆法适用于未受泥土侵入或者泥土影响甚微的裂缝,主要依靠修补材料自身良好的渗透性能,属于直接修复工艺。直接注浆法的基本操作步骤如下:

(1)清理裂缝内杂物,需用到钢丝刷和空气压缩机产生的高压气体,然后用锤子和螺丝刀等工具清除掉裂缝两侧松动的混凝土块,再反复用钢丝刷和压缩空气清除掉缝内杂物。

(2)配置砂浆,并将砂浆沿裂缝两侧堆设,形成护围,防止灌缝浆体流散。

(3)配料灌封,将拌好的浆体直接灌入设置了护围的裂缝内,浆体依靠自身的重力和流动度渗入缝内。

(4)大约30 min~1 h待浆液基本凝结后,拆除护围,待养护2~4 h即可开放交通。注意保持路面的平整性,应铲去高出路面的材料。

(5)清除修补过程中形成的杂物,修补结束。

3.2 压力注浆法

压力注浆法的原理是通过有控制地预留进出口将裂缝构成一个密闭性空腔,并将浆液压入缝隙使之填注密实。压力注浆法的基本操作步骤如下所示:

(1)裂缝处理。对于较细的裂缝(小于0.3 mm),使用钢丝刷、高压气等吹扫、清除裂缝表面的灰尘、浮渣,再用毛刷蘸取酒精、甲苯等有机溶剂,将裂缝两侧20~30 mm处均擦除干净并保持干燥。对于缝宽的裂缝(大于0.3 mm),应首先将裂缝凿成V形槽(槽深和槽宽可根据裂缝的深度,以有利于封缝来具体确定)。凿完后用压缩空气及钢丝刷将槽内及两侧尘屑清除干净。

(2)埋灌浆嘴。凿成V形槽的裂缝宜用灌浆嘴,处理较细的裂缝可用灌浆嘴。当缝宽小于1 mm时埋设间距为350~500 mm,当缝宽大于1 mm时埋设间距为500~1 000 mm。在裂缝的交叉处、较宽处,端部均应埋设灌浆嘴,埋设时为了将灌浆嘴的进浆孔骑缝粘配在预定位置上,通常要在灌浆嘴的底端上抹一层环氧胶泥。

(3)封缝。对于不凿槽的裂缝,可以用环氧树脂胶泥封缝,先在裂缝两侧涂一层环氧树脂基液,然后再抹一层厚1 mm左右的环氧树脂胶泥。

(4)密封检查。裂缝封闭后要进行压气试漏检查,且试漏要在封缝胶泥或砂浆有一定强度时进行。具体做法是沿裂缝涂一层肥皂水,然后从灌浆嘴通入压缩空气,凡漏气处都应修补密封,直至不漏气为止。

(5)灌浆。灌浆过程中应待下一个排气嘴出浆时,即可关闭砖芯阀,如此按顺序依次进行灌浆。一般情况下,化学灌浆的灌浆压力常用0.2 MPa,水泥浆液的灌浆压力通常为0.4~0.8 MPa。达到规定压力后,应保持压力稳定,以满足灌浆要求。

(6)封口检查。当缝内浆液达到初凝而不外流时,拆下灌浆嘴,再用环氧树脂胶泥或掺入水泥的灌浆液将灌浆嘴处抹平、封口,同时将灌浆嘴清洗干净以备后用。灌浆结束后,用压缩空气或压力水检查灌浆密实程度和效果,发现缺陷应及时补救。

3.3 条带罩面法

对于贯穿全厚的较宽裂缝,如裂缝宽度在3~15 mm的中等裂缝,应采用此法修补。条带罩面法的修补工艺属于先破损再修复,其实质是通过在裂缝的表面上铺设一层快速修补材料以达到修复的目的。条带罩面法的基本步骤如下:

(1)顺裂缝两侧各约15 cm,且平行于裂缝切7 cm深的两条横裂缝。

(2)在两条横缝内侧用风镐或液压镐等凿除混凝土,深度为7 cm。

(3)沿裂缝两侧每隔50 cm钻一对钯钉孔,其直径大于钯钉直径2~4 mm,并且在两钯钉之间打一条与钯钉直径相一致的钯钉槽。

(5)将空槽内填满油性修复材料,同时将钯钉插入钯钉孔内安装。

(6)将修补混凝土面刷一层黏结材料。

(7)浇筑快速修补材料,并及时进行振捣密实、抹光。

(8)在进行修补的面板两侧,用切缝机加伸缩缝,然后再用聚氨酯材料灌封。

3.4 表面覆盖法

表面覆盖缝法所使用的涂层材料通常包括底层材料和表面涂层材料两种。其施工步骤一般为表面处理—涂底层涂料(为保证一定的膜漆厚度通常应尽量采用辊涂施工)—待底漆表干后涂表层涂料,并应涂刷两道。表面覆盖法修补裂缝的环境温度宜为35℃以下,环境相对湿度小于85%,并应避开雷雨天气。底层材料的作用主要是封闭混凝土表面裂缝宽度小于0.1 mm的细微裂缝,因此底层处理需具有较好的封闭性和渗透性,防止混凝土表面的碱性影响到表面涂层材料的性能。底层材料还应该能增加两者之间的黏附性,与表面涂层材料的黏附力要好。在实际修补工程中,底层材料经常选择环氧类封闭涂料。表层涂层材料需要承受路面上的各种荷载,所以需要有一定的强度和延性。此外,表层涂料还应当防止水分、空气和其他有害介质侵入到混凝土内部,避免发生进一步的结构性破坏。表面涂层材料对注浆材料以及起封闭作用的底层材料也应发挥一定的保护作用。在强紫外线和寒冷低温等恶劣的气候环境中,表面涂层材料还需要足够的耐紫外线老化性能和低温柔性。耐候性强的表面涂层材料包括常温固化型氟碳类涂料等,但其价格相对较高。

3.5 扩缝灌浆法

扩缝灌浆法适用于裂缝宽度小于3 mm的表面裂缝。这种方法主要适用于受泥土杂物侵入较为严重的裂缝,首先沿着裂缝将缝口扩宽,再除去其中的杂物,最后填入修补材料,主要依靠材料自身的渗透性能,从而使裂缝得到修复。扩缝注浆法的施工过程与直接注浆法大体一致,两者之间最主要的区别在于扩缝注浆首先要沿裂缝两侧切出一条10~15 mm宽、5~10 mm深的V形小槽。扩缝注浆法的施工工艺流程大致如下所示:切割→扩缝→翻挖→黏结界面清理→护围→黏强剂配料→搅拌→浇筑→振捣→抹平→养护→观察→开放交通。

4 结语

水泥混凝土路面出现裂缝严重影响路面的平整度,雨水渗透还会进一步破坏路基,严重影响路基的耐久性。因此应该重视设计和施工中的各个环节,制定有效措施防止裂缝产生,这样才能延长水泥混凝土路面的使用寿命,降低长期的养护成本,取得最好的经济效益及社会效益。

[1]徐雷.水泥混凝土路面裂缝、断板的原因及预防措施[J].中国新技术新产品,2011(4):214.

[2]马强,张哲,吴志心.水泥混凝土路面病害分析与治理[J].山西交通科技,2011(2):32-34.

“污泥围城”的背后:破解难题还需技术革新

虽然污泥处理处置方面的政策趋严,但行业发展始终处在“步履蹒跚”的状态中。近期污泥处理处置行业再次迎来政策力挺。

工信部对外公开征求对《关于加快推进环保装备制造业发展的指导意见》(征求意见稿)》(下称《指导意见》)的意见。

《指导意见》指出,主要目标之一是到2020年产业结构不断优化,培育十家百亿规模龙头企业,创建百家具有示范引领作用的规范企业,打造千家“专精特新”的中小企业,形成若干个带动效应强、特色鲜明的产业集群,环保装备制造业产值达到10 000亿元。

在固体废物处理处置方面,《指导意见》表示,重点研发建筑垃圾施法分选、污染底泥治理修复等处理技术。

事实上,针对污泥处理处置,国家相关部门也出台了一系列的政策措施。例如,之前发布的“水十条”就曾强调,污水处理设施生产的污泥应进行稳定化、无害化和资源化处理处置,禁止处理处置不达标的污泥进入耕地,地级及以上城市污泥无害化处理处置率应于2020年底前达到90%以上。

在相关政策中,其内容多以强调要妥善处理处置污泥、有效利用及降低处置成本等方面。然而,在国家对污泥处理处置方面的政策越发趋严的情况下,污泥处理处置现状仍堪忧。由于我国城镇污水处理厂污泥处理处置能力不足、技术滞后,也导致了大量的污泥没有得到规范化的处理处置。因此,也直接给水体、土壤和大气带来了二次污染。

U418.6

B

1009-7716(2017)10-0151-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.10.046

2017-05-08

韦亚彬(1985-),男,广东信宜人,助理工程师,从事道路与桥梁施工工程工作。

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