砼路面预防性压浆工艺在公路养护工程中的应用

砼路面预防性 压浆工艺在公路养护工程中的应用

王光辉

山亭区公路事业发展中心 山东省枣庄市 277200

1 前言

水泥砼路面本身具有抗压强度高、抗折强度低、接缝多等特点，加上早期修建的砼路面采用的基层结构水稳定性较差，在超重、超限车辆、水害等外部条件作用下，病害的出现具有数量大、多样化、发展快等特点；尤其是最初的板底脱空如果不及时进行处治，继而将出现诸如唧泥、断板、严重破碎板、沉陷等病害，病害发展逐步加快、加重，处治费用随之逐步提高，使砼路面的养护工作逐渐走入被动和恶性循环。

为彻底改变砼路面养护的被动局面，控制病害的进一步发展，延长砼路面的使用寿命，保障道路的安全畅通，我局积极采取了砼路面养护的预防性措施，连续几年实施压浆新工艺；通过采用压浆新工艺减轻了水泥砼路面的早期病害，遏制了病害的进一步发展。压浆新工艺已经成为砼路面预防性养护的有效手段。

下面介绍压浆新工艺在养护工作中的具体应用。

2 水泥砼路面板底压浆工艺的应用

水泥砼路面板底压浆工艺，是指针对砼路面板在其使用年限内出现的脱空而提出的恢复板底密贴，确保板底均匀支撑的工艺措施，是预防水泥砼路面早期破坏的一种有效养护手段；水泥砼路面板底压浆是通过压浆泵的压力推动，将拌和良好的填充材料经过压浆管、胀卡压入到板底空隙中直至渗透到路基，到达充分填充板底空隙的目的。

水泥砼路面板底压浆施工工艺：

2．1 方案制定

通过对全线病害调查资料尤其是弯沉测试资料的分析，确定每块砼板的破损和脱空程度，针对性的制定压浆方案（一般弯沉值大于0.2mm的脱空板需要进行压浆）。

2．2 压浆孔布设

一般脱空板可只需钻3个孔，对于有轻微裂缝的板应该多钻，一般为5-6个孔，钻孔位置应距离板的自由边缝和裂缝不得大于30厘米。严重脱空板一般应钻5个孔，四个角各1个孔，中间钻1个孔，除1孔作为注浆孔外，其余4个孔作为排气、排渣孔，如果其余4个孔中有个别孔未出浆，这些孔也应该进行注浆。

2.3 相关设备

钻孔采用烟台标准机械厂生产的1.1kw、2.2kw钻孔机，压浆采用济南637厂研究所的压浆泵。

2.4 压浆顺序

钻孔过后可根据现场钻孔的情况，确定每块板的哪一孔为压浆孔及确定相邻几块板压浆的先后顺序。

2.5 浆体材料组成及配比

浆体材料为水泥、粉煤灰及膨涨剂三种材料，配合比为1:0.5: 0.055，水灰比为0.50。

2.6 材料拌和

先将水泥与粉煤灰干拌两遍，然后加水，膨胀剂最后放入以防止稠度太大；水泥、粉煤灰的含水量不宜太大，太大则会发生离析在其表面形成一层水膜，但也不宜太稠，太稠会在管道内发生堵塞；搅拌机、储料筒内的存料不宜过多，应互相协调；储料筒内灰浆一旦发生离析，应立即停止压浆并查找原因，解决后才能继续压浆。

2.7 压力确定

水泥砼路面板底脱空压浆，压力的确定十分重要，压力过大会造成面板拱起或断裂，过小则无法压满，达不到填充板底空隙的目的，并且压力根据压浆机型号的不同而有所不同，主要根据施工现场的试验确定压力表的实际读数。

2.8 压浆操作

压浆过程应均匀进行，密切观察压力表，若发现灰浆从其它孔中溢出，应立即使用木塞塞紧，并于10分钟后拔出，此孔不需再进行压浆。如果发现压浆机达到2－3mpa（根据现有压浆泵确定）或水泥浆从其它孔或边缝及裂缝中溢出，压力再也上不去了，板的周边发生松动，可自动停机，视为已经压满。

2.9 试块的制作

每工作日需制作灰浆试块3块，试模采用三联带底砂浆试模，试块养生7天(正常养生6天，饱水1天)，抗压强度不得低于5Mpa。

3 水泥砼路面板底压浆工艺的显著成效

3.1 通过压浆工艺的应用，充分利用灰浆的流动性填充砼板底空隙、加固板底软弱基层，使砼板的受力状态符合砼面板与基层密贴的设计原理，由脱空时的悬臂薄板受力模式恢复到弹性地基上弹性薄板受力模式，减轻了砼板的受压变形量，大大延缓砼路面板唧泥、断板的时间，延长砼路面的使用寿命，将为今后进一步维修改造提供充裕的时间保证。

3.2 通过压浆处治，砼板的弯沉值（板端差动位移）明显减小，普遍小于0.1MM，完全达到预期的处治效果。

3.3 从经济角度评价，对仅有裂缝的破碎板采用压浆处治，而不置换旧板，压浆处治的费用按每平方10元计，每平方米可降低造价约120元。

3.4 通过压浆处治，每年的坏板率约减少15％。

3.5 通过压浆处治不需长时间封闭交通，因此对行车影响不大，并且可避免换板带来的废渣对环境的污染，具有良好的社会效益；

3.6 压浆工艺不仅可以作为水泥砼路面养护的预防性措施，同时可作为旧水泥砼路改善的重要辅助措施,通过压浆工艺填充板底空隙来恢复砼面板与基层的密贴，可为旧水泥砼路下一步的补强罩面打好基础。

4 压浆工艺在其它领域的应用

4.1 压浆工艺在桥梁墩台及基础加固上的应用

桥梁墩台及基础由于受洪水冲刷引起勾缝脱落、基石冲走，基础脱空，使桥梁处于一种不安全状态，应该及时进行维修加固；根据养护工程“尽量利用原有工程设施，挖掘其潜力，充分发挥其效能，积极推广先进技术，提高公路养护质量，降低养护成本”这一技术原则，我们利用灰浆良好的流动性和粘聚性，将压浆工艺引入到加固桥梁墩台及基础（其中比较有代表性是北留线北庄桥等的加固），既充分利用了原有桥梁结构，又降低了工程造价，做到了标本兼治 。

具体施工工艺如下：

4.1.1首先采用1:2的水泥砂浆将桥梁墩台及基础表面所有裂缝封住，对其它待脱落勾缝重新勾缝； 在桥台、桥墩及基础每隔20CM设压浆孔，压浆前预埋钢管，一端深入桥台、桥墩内部，另一端外露0.5M；

4.1.2 浆体的配料选为水泥、粉煤灰、早强剂、膨胀剂、水。压浆前各种材料在实验室经过严格的配比，做好的试块养生后，进行抗压试验，其抗压强度不低于5Mpa，配比为水：水泥：粉煤灰：早强剂：膨胀剂＝24：35：35：4：2。粉煤灰为球磨灰、严防结块，最大粒径不大于1MM，以便在压浆管中减少磨擦；水为人畜饮用水，膨胀剂可用铝粉代替，水泥选用425#普通硅酸盐水泥，早强剂选用建筑常用的jk24型；

4.1.3 压浆设备由一台灰浆搅拌机（JW180L型）和一台压浆泵（济南产UB－3A型）组成，工作压力为5Mpa，水平输送150M，垂直输送40M；

4.1.4 压浆过程应该均匀进行，密切观察压力表，将拌和均匀的浆体从压浆管压入，如浆体从其它压浆管喷出，要及时用木塞堵住以继续压浆，压力表的读数达3Mpa即可停止压浆。

4.2 压浆工艺在桥梁地基加固上的应用

由于超重、超限车辆的大量通行及车辆荷载的明显增加，部分桥梁原有的地基承载力已无法满足现有承载要求，造成基础下沉，引起桥梁墩台开裂。如果仅处理桥梁墩台而不进行地基处理，无法达到标本兼治的目的，我们通过引入压浆工艺进行桥梁地基加固取得显著效果。

具体原理：通过压浆泵的压力推动，将拌和良好的填充料经过压浆管、胀卡、钢管压入软弱地基，使浆体与地基土（或砂石）充分结合达到凝聚、固化，形成整体半刚性地基，使土体（砂石）强度、刚度得到明显改善，承载力大幅度提高。

5 结束语

总之，通过压浆工艺在砼路面板脱空、桥梁墩台及基础、地基、台背填料加固等方面的具体应用，充分体现出此项工艺的广泛适用性，同时压浆新工艺具有良好的经济效益，又具有施工方便、工期缩短的特点，随着压浆工艺的日渐成熟，压浆新工艺必将在公路养护中得到进一步推广。

主要参考文献：

[1]公路养护技术规范（JTG H10-2009）

[2]公路桥涵地基与基础设计规范（JTG3363-2019）

3