舊水泥混凝土路面壓漿穩板關鍵技術研究

張海亮

摘 要：舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層是一種極為普遍的剛柔復合路面結構，如舊水泥混凝土路面脫空處治不當，將導致反射裂縫等病害過早出現于剛柔復合路面結構內。為降低水泥混凝土路面板脫空對路面結構路用性能造成的影響程度，在加鋪瀝青層前，為有效防治水泥混凝土板底脫空病害，可選取壓漿技術進行施工。為此，該文結合具體工程案例，對舊水泥混凝土路面壓漿穩板關鍵技術進行了探討。

關鍵詞：舊水泥混凝土路面;配合比;施工流程

中圖分類號：U418.6? ? ? 文獻標志碼：A

1 壓漿漿液控制指標分析

水泥、中粗砂、膨脹劑等是構成混凝土板底壓漿的主要材料，為確保板底壓漿硬化體的各項指標符合施工要求，必須進行壓漿液材料組成的合理確定，且選用最佳配比。

1.1 確定漿液強度

基于漿液強度-基層強度協調關系分析，相比基層強度，如漿液強度低時，先損壞漿液硬化體;如兩者強度基本一致的情況下，破壞強度與基層強度基本等同;如漿液強度較高的情況下，可提高基層強度，但在持續增強漿液強度時，基層強度增長幅度將呈下降趨勢。一般4.6 MPa為水泥穩定碎石基層料7 d無側限抗壓強度，如10.2 MPa為漿液強度時，則5.4 MPa為復合試件的破壞強度，與基層強度相比，其提升了17 %左右。根據大面積板底壓漿施工規定，壓漿液強度基本等同于貧混凝土強度，因此，可在10 MPa以上控制漿液3 d強度。

1.2 水泥用量的影響

作為壓漿穩板施工最重要的材料，水泥用量準確才能提高漿液硬化強度及耐久性。通過分析可見，在水泥用量持續增加時，將減小水灰比，但可提升漿液強度。但不斷增加黏度的同時，水平管流黏度系數也會大幅增多，流動度則大幅降低，將嚴重影響漿液的可壓性能。伴隨水泥用量的增加，漿液膨脹率也會隨之增多，但水灰比在0.6以上，漿液膨脹率、強度則呈現出不斷降低的趨勢。因此，水灰比增加，將導致漿液的工藝性能、力學性能下降，進而增加壓漿難度。

1.3 砂用量的影響

漿液的流動性、膨脹率受砂用量多少的影響很大，一般砂灰比控制在0.7左右最佳。據相關試驗研究表明，砂用量將直接影響漿液流動性，即砂用量增多，漿液流動性將減弱。

1.4 膨脹劑用量變化的影響

膨脹性能是LW外加劑的主要性能之一，在基本配比內，增加水泥用量5 %的UEA膨脹劑，將影響漿液流動性，但影響較小。此時可增大水平管流動黏度系數，減少漿液充填脫空的能力。但此時，可提升膨脹性與強度，也就是說在5 %以上用量的情況下，此改良作用效果將有所下降。為此，將適量UEA膨脹劑添加到施工處理段，可達到良好壓漿處治效果。

1.5 漿液控制指標要求

通過上述分析，可最終確定最優配比技術指標，見表1。

2 二次壓漿工藝在公路大修工程中的應用

2.1 工程概況

某公路工程總長度為140.16 km，本路段主要為水泥混凝土路面，其中瀝青混凝土路面僅有5 km。自建成運營后，因交通量增加、重載超載問題嚴重，導致路面病害頻發，主要病害類型為錯臺、斷裂、接縫滲水等。為有效提升工程質量，保證行車安全，決定選取二次壓漿工藝處治該舊水泥混凝土路面，現選取K262+800～K266+800段作為試驗段，其漿液最佳配比方案見表2。

2.2 施工流程

2.2.1 第一次壓漿

試驗段內通過雷達探測、取芯檢查可見，脫空現象主要存在于混凝土路面板與基層、基層與底基層之間，根據施工設計要求，壓漿孔鉆孔深度必須從基層、底基層穿越，且直至砂墊層。60 cm～80 cm為孔深范圍。

壓漿施工中，需向混凝土板的鉆孔內插入壓漿頭，隨后將螺栓擰緊，將水泥砂漿注入混凝土路面板底。根據“低-高”的順序進行壓漿。通過該壓漿方式，可保證順利漿液流通，且能夠及時將板底積水、空氣排出，提高壓漿施工水平。

通常在0.2 MPa～0.5 MPa控制壓漿壓力，于混凝土板塊來講，漿液具有上拖力。為此，在壓漿施工中，必須對壓漿板塊周圍接縫情況進行詳細觀測，通過板塊上升作用，對鄰近板塊的錯臺問題進行及時處治，盡可能保證路面平整、順直。如濃漿由前面壓漿孔溢出，可及時把后面的壓漿孔關閉，如后面的混凝土板已完成壓漿施工，需做好穩漿作業。

2.2.2 第二次壓漿

完成第一次壓漿作業，3 d后即可進行第二次壓漿施工。此次主要針對縱向裂縫混凝土路面板進行處治。產生縱向裂縫的直接原因在于路基不均勻沉降，致使基層有剪切裂縫產生，從而有縱向裂縫出現于路面板相應部位。

第一次壓漿的主要作用在于處治混凝土板地水平面的脫空問題，第二次壓漿的作用則在于處治混凝土板底路基順直面裂縫，如圖1所示。為此，需在與路面板縱縫相近的位置設置鉆孔位置，進而有效處理裂縫。通過2次壓漿施工，可有效處治板底病害問題，延長工程使用年限。

2.3 壓漿前后參數變化分析

2.3.1 脫空壓漿處治現狀

第一，高程有所抬高，幅度在5 mm～10 mm;第二，相比0.2 mm規定值，彎沉壓漿前有54.63 %彎沉值在該值以上，相比0.1 mm，彎沉壓漿后有89.6 %彎沉值在該值以下;第三，壓漿前板下的脫空松散介質，在壓漿之后逐漸形成密實狀態;第四，抽芯檢驗表明，硬化漿液存在于99.1 %板底，14.8 mm為其平均厚度。

2.3.2 高程變化

將壓注水泥砂漿的處治措施應用到K37+005～K38+705段水泥混凝土路面板底。根據對角線在施工前進行本路段板塊水準觀測點的設置，觀測點共620個。

壓漿前后分別觀測各板水準觀測點，測量結果顯示，混凝土板塊都有所提升，3.9 mm為平均提升幅度。其中73 %高程變化集中在6 mm以內。

2.3.3 彎沉變化

618個點在壓漿前后，測量成果表明，彎沉值發生了極大的變化。具體變化見表3。由此可見，漿液能夠有效提升板體的穩固性。

2.3.4 板底漿液厚度

完成壓漿施工后，針對K262+800～K66+800段進行檢測，以抽芯檢查為主，芯樣共57個，通過分析可見，15 mm為板底漿液的平均厚度。由此說明，板底脫空部位可被漿液充分填充，且能夠保證板底穩固，板底支撐能力良好。漿液在充分填充底基層空隙時，可對底基層的整體強度進行全面提升，同時，板下滲水渠道也可被壓漿封住，進一步降低水損壞程度。

2.4 壓漿后評價指標分析

作為一項技術要求高、施工難度大的工程項目，必須保證板底壓漿符合驗收標準。為提高施工質量，應與施工具體情況相結合，確定壓漿后評價指標，具體見表4。

3 結語

綜上所述，為保證路面施工質量，減少路面病害發生率，該文將壓漿技術應用于舊水泥混凝土路面施工，通過對水泥用量、砂用量等影響地分析，確定了漿液控制指標要求。并與具體工程案例相結合，進一步優化了配合比設計，對壓漿施工流程、壓漿前后參數變化及壓漿后評價指標進行探討，以此得出以下結論：

（1）在綜合考慮應用經濟性、施工可控性等因素的基礎上，該文從水泥用量、漿液強度、砂用量等方面對施工效果的影響程度進行了分析，并由此確定了漿液控制指標要求。

（2）根據施工現場實際情況，在充分了解病害類型的前提下，通過試驗段的選定，最終確定了最佳配合比方案，并通過二次壓漿施工工藝，對公路路面大修施工進行探討。

（3）完成各項施工工序后，應及時進行壓漿前后參數變化分析，及時了解壓漿施工后的具體情況，確保壓漿處治效果良好，主要通過分析脫空壓漿處治現狀、高程、彎沉及板底漿液厚度變化情況，得出壓漿穩板處治舊水泥混凝土路面病害效果顯著。

（4）為進一步確保工程質量，需在完成施工的各個時間段，進行壓漿后觀測，且確定評價指標，保證其壓漿處治效果良好。

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