灌浆技术处治旧水泥砼路面应用探讨(二)
3.加固机理在现有的混凝土路面设计理论中,我们将混凝土板视为小挠度的弹性薄板,假设板与地基完全接触(不脱落空)。
同时,混凝土板是一种准脆性材料,抗压强度高,抗弯抗拉能力差。正常情况下,面板受均布支撑时,无论载荷作用在哪里,应力都很小。但一旦空被拆除,板的角部由于失去基础支撑而处于悬臂状态,会在板内产生过大的应力和剪力,混凝土板很快就会达到极限寿命。混凝土面板的灌浆是通过灌浆管,施加一定的压力,将浆液均匀地注入板底的空缝隙和板下的基(垫)层。通过填充、渗透和压实,将板和基层底部裂缝中的水和空气体驱走和占据。经过一段时间的人工控制,水泥浆会将原来松散的颗粒或裂缝胶结成一个整体。灌浆改善了板底原有的应力状态,恢复了板与基础之间的连续性。达到强基治病的目的。
3.1泥浆材料的基本要求常用的泥浆材料有:水泥、粉煤灰、水、添加剂等。将料浆制成7.07×7.07×7.07cm的立方体试件,标准养护7d后,其抗压强度应在5MPa以上。浆料应该具有良好的可泵性、可加工性和保水性。如果浆料太厚,就不能均匀覆盖板底的空缝隙。如果浆料太稀,会有较大的干燥收缩。在施工中,作者认为应在泥浆中加入一定量的膨胀剂,以防止泥浆的干缩。流动性是影响灌溉的主要因素。一般来说,流动性越高,灌溉越好。由于现行规范对此未作规定,参考预制梁板灌浆施工经验,采用浆液稠度试验漏斗(容积1725ml 5ml),流动性以浆液自由、完全流动的时间为准(详见《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000附录G-11)。其中,室温下,纯水流出时间为8s(室内测试结果)。文献(1)提出不掺减水剂的水泥浆体流动度不应小于16s;掺有减水剂的水泥浆可降至12s;流动性应不超过26s。在施工中,笔者认为泥浆的流动性不能太小,控制在20-30s之间比较好。否则会出血。
3.2从试验数据可以看出,在相同的水灰比下,流动度随水泥与粉煤灰的配比而变化。同时,粉煤灰的比例也影响水泥浆的后期强度。在相同条件下,水灰比越大,水泥浆的强度越低。因此,不宜采用过大的水灰比。根据以上试验结果,施工中使用的浆液配比为:水泥:粉煤灰:水:早强剂= 1: 0.5: 0.7+0.5%,在高流动性的前提下保证了浆液的强度。
4。灌浆工艺一般布置3-5个孔,应根据混凝土板的尺寸、裂缝情况和灌浆机械确定。
灌浆孔的大小应与浇注嘴的大小相同,一般为5cm左右。灌浆顺序从沉降大的地方开始,由远到近,由大到小。灌浆压力的控制应根据混凝土板的损坏及其脱落空来确定。当浆液从接缝或另一个灌浆孔冒出时,可认为该孔灌浆完成,即停止灌浆,迅速移至另一个灌浆孔继续作业。一般压力要控制在1mpa and 4mpa之间,停留3min-5min,效果好。
5。灌浆效果评价灌浆后,应在7天龄期后再次测量主点挠度值和辅助点挠度值。当主点或微分挠度值低于设计要求时,可认为达到了灌浆效果。
6。经济效益评估。与“换板”相比,灌浆处理旧水泥混凝土路面早中期损坏的优势在于利用原有的路面板。其直接费用因情况和处理目的而异,一般约为10—30元/平方米。
每平方米“换板”翻新混凝土路面的费用一般为120—140元。与后者相比,前者的直接成本明显更低。灌浆作为一种及时可行的科学养护技术,对混凝土路面病害进行养护,具有成本低、见效快、操作简单、对车辆行驶影响小、受自然因素影响小等优点。在公路建设和养护项目中具有可观的经济效益和社会效益。
7。结论
7.1注浆技术作为一种新型加固技术,可广泛应用于公路建设的其他方面,如高速公路桥头跳车、软土地基处理、机场路加固等。而且弯沉这一处理质量的主要控制指标与旧板上沥青混凝土加铺层的设计指标是一致的,是科学的,因此也适用于旧板上沥青加铺层的旧板加固。
7.2损坏的板材大多质量较好,病害主要由底层引起。有关资料表明,灌浆钻孔深度一般在混凝土板底部3-5cm。根据施工经验,钻孔深度应穿透基层到达垫层。传统的“换板”只能改善板本身的状态,而板下灌浆则可以通过灌浆压力将浆液渗透到相邻混凝土板下,起到一板灌浆加固几板的作用。
7.3脱层空板的原因有:填缝料失效、水和细骨料浸入基层材料。因此,要加强接缝的养护,及时疏通路面积水,防治路面早期病害。在基层(垫层)施工中,应严格控制混合料中细骨料的含量。
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