旧砼面板板底注浆稳固工艺及控制措施.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date旧砼面板板底注浆稳固工艺及控制措施旧砼面板板底注浆稳固工艺及控制措施旧砼面板板底注浆稳固工艺及控制措施 摘要：本文针对云南省曲靖至胜境关高速公路旧砼路面大修改造工程特点，对比分析了不同板底注浆材料在板底注浆方面的优缺点，根据本项目特点选用水泥浆材料进行板底注浆。结合已有工程经验，选用对板底注浆材料组成设计、施工工艺及质量检测方法等进行了详细论述。 关键词：旧砼路面、板

2、底注浆、工艺、质量控制 0前言 随着应用年限及交通量的增加，我国早期修建的高等级水泥混凝土路面逐步进入了大修改造期。目前而言，高等级旧水泥混凝土路面大修改造工程多采用加铺沥青面层的结构设计方案。鉴于我国早期修建的水泥混凝土路面板底抗冲刷脱空能力较弱、面板尺寸划分过大、日常养护多不及时等因素，已通车路面普遍存在面板开裂、板角断裂等病害。已有设计方案多将发生断裂的旧水泥面板挖除后再加铺沥青面层，这不仅仅增加了工程量及工程造价，同时造成资源浪费并产生大量的建筑垃圾。 为有效利用原路面残余强度，减少换板数量。本文结合云南省曲靖至胜境关高速公路工程实例，对发生断裂的旧水泥混凝土路面面板进行加铺前板底稳固

3、处理技术研究。该技术研究内容包括，断裂水泥混凝土面板破坏原因分析、板底支撑状况评价、板底处治工艺比选、板底压浆技术措施。 1板底支撑状况评价 1.1 板底支撑状况评价方法 本次对板底脱空评价采落锤式弯沉仪进行板角及裂缝处 按JTG E60-2008 落锤式弯沉仪测定弯沉试验方法（T0953-2008）进行。落锤式弯沉仪（FWD）通过计算机控制下的液压系统提升并下落一重锤，对路面施加脉冲荷载，荷载的大小通过改变锤重和提升高度可在相当大的范围内调整，路面的变形由59个传感器测定，将同一荷载作用下各传感器的弯沉记录值及各传感器与荷载作用中心的距离拟合成距离与弯沉的一元二次曲线，该曲线便是测点位置路面

4、板的弯沉盆曲线。FWD测速快（每测点约40秒），精度高（分辨率为1微米），并较好地模拟了行车荷载的动力作用，目前被认为是较为理想的路面无损检测设备。特别是FWD能够准确测定多点弯沉，从而为路面结构反分析提供了基础。 本次检测以三级荷载弯沉截距法及标准荷载板角弯沉值综合判断旧水泥路面脱空状况。 标准荷载板角弯沉值判断 公路水泥混凝土路面养护技术规范（JTJ073.1-2001）规定贝克曼梁测试弯沉值大于0.2mm，说明板底脱空。根据广西柳南高速加铺改造及相关路面加铺设计经验，认为贝克曼梁测试板边脱空判别标准为：1430（0.01mm）为可能脱空，大于30（0.01mm）为明显脱空。又根据广西交通

5、科研院对桂柳高速公路K383+00-K430+000的861处调查结果，贝克曼梁法与FWD检测弯沉值存在如下关系： ?贝克曼梁弯沉检测值（0.01mm）； FWD弯沉检测值（0.01mm）。 对应上述标准FWD弯沉在在100213m时，本次判定该标准根据相关规范取为0.14mm，此时板底极为可能脱空。 弯沉差判定标准 根据两水泥面板间的弯沉差可以判断面板脱空状况及接缝传荷能力，本次以两板弯沉差大于0.06mm为判定标准，大于该标准即需要对面板进行灌浆处理。 旧路面改造处治时，应同时结合上述三种方法综合确定是否对该水泥混凝土面板进行板底灌浆，以保证水泥混凝土板底支撑。若板底弯沉判定存在脱空或当板

6、角弯沉值超过0.14mm时，可能存在板底支撑条件较弱的情况，此类情况均需进行板底灌浆。 本大修改造工程板底注浆的目的在于改善旧水泥混凝土面板板底支撑条件，消除板底脱空，提高面板基础稳定度，减小荷载作用下面板接缝及裂缝处的弯沉变形，减少沥青面层反射裂缝的发生。 本次板底注浆的处治范围为面板发生破损、基层支撑条件依然良好的破损面板，以及面板未发生破损但接缝处存在板底脱空的良好板。 二、目前注浆材料及其优缺点 目前，板底注浆技术主要有水泥基注浆材料、聚物类化学注浆材料两大类。针对本工程而言，可选用的注浆材料及其各自的优缺点如下： （1）水泥基注浆材料 水泥基注浆材料单价较低，其浆体成型后具有一定的强

7、度，在常规板底脱空及基层稳定中应用较为普遍，应用经验丰富。现有工程板底脱空注浆中，水泥砂浆类材料难以在板底注浆中应用，多采用水泥加外加剂的注浆材料板底。 但根据以往工程经验，水泥浆处治路面病害存在面板底部脱空无法完全填充、浆层成型后脆性强、养生时间长、无法对面板进行局部抬板等缺点。故该类注浆材料只适用于处理面板破损及脱空程度相对较轻、基层无明显破碎类病害的面板。本工程采用水泥基注浆材料还存在一个明显的缺点是，注浆面板随时受周边行车荷载的作用，板底注浆材料存在持续振动干扰，其强度生成过程面临较为不利的工作条件。若注浆层较厚，其在周边行车振动干扰下仍将产生一定变形，进而导致脱空处治不够彻底。 依据

8、广西地区面板注浆工程经验，面板发生多条裂缝且局部缝边存在一定错台的板块，其对处理的工序及工艺提出了较为严苛的要求，水泥浆注浆工艺难以有效处治，因此一般选择换板为主的处治方案。 （2）聚合物类化学注浆材料 目前，国内板底注浆中对聚合物类化学注浆材料主要应用为水玻璃类地质聚合物注浆材料及发泡树脂类高聚物注浆材料。这两种材料都能够有效克服水泥浆脆性强、易开裂的缺点，减少后期浆体自身的收缩变形及脆性破坏，提高板底支撑条件的耐久性。 水玻璃类地质聚合物注浆材料的脆性及收缩性较水泥浆得到了明显的改善，但其养生时间及强度生成时间仍与水泥基注浆材料基本一致，浆体较厚时仍存在养生期内荷载作用变形的缺点。 发泡树

9、脂类高聚物注浆材料采用发泡技术具有较好的膨胀性，可以填充脱空和裂缝，同时可以进一步压密周围介质，并能够较好的排出路基中的水分。能够迅速固化，可在15分钟内达到其最终强度的90%。材料具有良好的弹性，并具有较高的抗拉强度。固化后材料具有良好的防水性能。该类材料注浆过程中，能够将面内部自由水挤出，形成明显可见的排水排泥现象。 压浆时若发现灰浆从未压或压过的孔溢出时，应及时用木塞塞紧，10分钟后拔除，且此孔无须再进行压浆。 当错台面板抬升高度达到0.5mm，应换下一孔压浆，如此反复压，直到面板抬升到相应的高度，否则极易形成断板。 施工时应重视路基边坡跑浆现象，一旦发生跑浆立即停止压浆，并及时采取堵漏

10、措施，待完全控制后再继续施工，或者采取间歇式压浆。 （6）压浆质量检测 第一次压浆后经测定弯沉值还在压浆值范围内的，则需第二次布孔和压浆，布孔则集中在不满足条件的孔位附近补12孔。 4.4 应将注浆范围内的混凝土路面所有损坏缩缝填缝料进行更换，并对裂缝进行封缝处理，要求按设计文件有关接缝中的施工要求进行。 4.5养生；注浆完成后即对灌注区封闭，避免施工车辆和施工机械进入。但可以对注浆区进行灌封作业，灌封后须进行养生。常温施工式填缝料的养生期，宜24h，在灌缝料养生期间应封闭交通，灌缝路段开放交通的标准以填缝料不被车流带走或带出污染路面为准。 4.6 板底脱空注浆开放交通的标准；浆体强度达到设计

11、强度，并且重新对注浆后的面板最不利位置进行弯沉检测（板角或缝边角），要求弯沉值必须小于14（单位：0.01mm）或弯沉差小于8（单位：0.01mm），才允许开放交通。 五、施工质量管理与检查 1.每完工1处施工段，承包人可联合监理人进行检测，自检内容包括钻芯取样、用FWD检测弯沉值及弯沉差，并记录错台、裂缝、平整度和雨后唧泥等情况，各种记录须经监理人员现场确认。 （1）钻芯取样抽检（要求监理人员及承包人现场确认）的板块数量要求不少于完工板块数量的5%，且在其中的每一块板中至少选一处进行取芯试验（选位由监理人员指定，且距离注浆孔不得小于60cm）。取芯试验时，采用不小于 30mm钻头，分两步钻芯

12、：首先钻深30cm，要求芯样的混凝土面层与水泥稳定碎石层间有饱满的水泥浆层，然后再钻深至50cm（且钻入级配碎石底基层510cm），要求芯样的级配碎石底基层应有水泥浆体。以上检验均达到要求时则认为该板块的钻芯抽样合格。 （2）取芯完后，可对取芯孔进行注水试验或灌浆试验。注水试验：采用不小于 30mm的钻头钻孔取芯30cm深，孔内注满水后，进行60秒水位观测，水位不下降。灌浆试验：使用按水：水泥=1.21.4：1的比例配制的水泥浆（可掺加减水剂，以提高浆液的可灌性，但不得添加速凝剂）对取芯孔进行复灌试验，要求试灌压力保持在25MPa达到60秒钟后进浆5升。以上两项检验均达到要求时则认为该板块的钻

13、芯抽检合格。 2.要求钻芯取样和复灌试验的板块合格率达100%以上，未达到要求的点由承包人负责补灌至合格。补灌孔位距离原注浆孔位不得小于60cm，不得将原注浆孔作为补灌部位。 3.板中弯沉检测：每一块板均应用FWD重新检测弯沉值及弯沉差。 4.注浆控制应避免混凝土面层出现新裂缝。 5.车辆行驶时路面有空鼓感或跳动，该板块应由承包人重新注浆后再验收。 六、质量检验方法 6.1 基本要求 （1）所用工程材料满足规范要求； （2）钻孔位置、深度符合规定，钻芯取样结果满足要求； （3）无新增裂缝、空鼓震感或跳动及雨后唧泥现象； （4）板中任意一点弯沉检测及接缝传荷系数满足要求。 注：本工程板底脱空注浆

14、的弯沉检测分为3次，第一次为良好面板或仅有一条裂缝的块路面进行检测（作为是否注浆的依据），第二次为注浆后开放交通前检测完成（作为能否开放交通的依据），第三次为加铺沥青路面之前检测（作为交工验收的依据）。 6.2 实测项目 表1 混凝土路面注浆质量要求 项次 检查项目 允许值 检测方法和频率 1 孔位偏差（mm） 150 按1000平方米的分项分别抽检2处 2 孔深（mm） 460或260 4 深50cm钻芯取样 底基层有水泥浆 5 注水试验（60秒水位下降量） 0 6 复灌试验：（60秒钟后进浆量） 少于5升 8 雨后唧泥 无唧泥 9 板边弯沉值 8（0.01mm）且不大于注浆前 每块注浆板

15、3 新增裂缝 无新增裂缝 7 空鼓震感或跳动 无空鼓、跳动 6.3 外观鉴定 无水泥浆污染路面、路肩、无拱起或翘曲变形，否则每处扣1分。 七、总结 （1）针对曲胜高速公路特点，对比不同注浆材料的特点，最终选取水泥浆对发生板底脱空或轻微裂缝的面板进行板底注浆。 （2）根据已有研究成果及工程经验，结合本工程路况对板底注浆的要求，确立了板底注浆的材料组成设计为水泥：水：膨胀剂=1：0.45：0.05。 （3）确立了以弯沉值、弯沉差为主的面板注浆检验控制指标，并提出了注水试验、复灌试验等间接检验方法，为工程管理及控制提供了依据。 赵元昌 1973.1生人，云南楚雄人，工程师，主要从事路桥养护工程， 通讯作者 刘斌清-