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清河水库位于穆棱市八面通镇清河村南1km处的清河流域中上游,距八面通镇6km。总库容305.5万m3,是一座以防洪、灌溉为主的小(Ⅰ)型水库,设计标准为50年一遇洪水,校核标准为500年一遇洪水,灌溉设计保证率为75%。清河水库主体工程包括大坝、溢洪道和放水洞。大坝为混合土坝,坝长310m,溢洪道为开敞式侧堰,堰长37m,放水洞为坝下埋管式砼箱涵,洞长42m。
清河水库始建于1958年期间,由群众队伍进行施工,工程质量相对较差,虽然经过几次维修改造,但仍存在坝体、坝基渗漏严重等诸多问题,被鉴定为三类坝。清河水库除险加固工程于2008年3月1日开工建设,对土坝渗漏采用高压摆喷灌浆技术进行处理,通过试验检测,土坝渗透指标由施工前的10-3cm/s提高到10-6cm/s,防渗效果良好。
2高压摆喷灌浆技术要点
2.1技术原理。高压摆喷灌浆技术是采用三管法,喷射介质为水、水泥基质浆液和压缩空气,使喷射管做一定角度的摆动和提升运动,利用高压水形成高速喷射流束,冲击、切割、破碎地层土体,并以水泥基质浆液充填、掺混其中,形成扇形断面板墙状的凝结体,以提高坝体防渗能力的施工技术。
2.2施工工序和设备。高压摆喷灌浆施工工序为:布孔、钻孔、制浆、高压灌浆、静压回灌。主要施工设备有:钻机、高喷台车、制浆机、高压水泵、空压机、灌浆泵。
2.3布孔与钻孔。布孔分三个阶段。第一阶段布先导孔,沿坝体灌浆轴线方向每30米左右布置一个先导孔,利用先导孔采取芯样,可摸清各坝段坝体土质类别、地层变化、漏浆程度、基岩深度等情况。第二阶段布试验孔,根据工程地质报告和先导孔钻孔情况在大坝一端按设计孔距布置试验孔,进行现场试验确定合适的孔距和灌浆参数。第三阶段布灌浆孔,按现场试验确定的孔距沿防渗墙轴线布灌浆孔,先导孔可作为灌浆孔之一。钻孔可采用任意一种钻进方式。
清河水库布置了9个先导孔,9个试验孔,共210个灌浆孔(含先导孔和试验孔),采用回转钻进并泥浆护壁。钻孔孔距为1.5m,孔径为130mm,设计深度为进入基岩以下1m,实际孔深超出设计深度0.3mm.。
2.4制浆。高压摆喷灌浆浆液为水泥浆。使用水泥为32.5级普通硅酸盐水泥,水灰比为1.2:1~0.8:1,浆液密度为1.55g/cm3~1.7g/cm3。水泥浆采用二级搅拌,二级过滤。一级搅拌时间不少于90s,经过滤后进入二级搅拌机,边搅拌边过滤边使用,过滤筛网眼尺寸为2mm。
2.5高压灌浆。高压摆喷灌浆在钻孔施工完成并检验合格后进行,采用二序施工,先喷Ⅰ序孔,后喷Ⅱ序孔。注浆前先进行地面试喷,检查机械及管路情况,如水、气、浆是否畅通,各种参数是否满足设计要求,并调准喷射方向和摆动角度。一切正常后,垂直下入喷管至设计深度,先送水泥浆液,后送水和气,按规定参数进行原位喷射,待孔口返出浆液密度达到1.2g/cm3后再按设计的提升速度由下至上进行连续摆喷作业,如果中途因故中断后恢复施工时,应对中断孔段进行复喷,复喷搭接长度不小于0.5m。灌浆施工的各种技术参数见表1。
2.6静压回灌。当喷杆提升至距地面40cm高度时,先停止水和气,再停水泥浆,由于孔内浆液会发生析水、沉淀和凝固收缩,高喷墙体的顶部会产生凹穴,需用水泥浆及时进行静压回灌填补。静压回灌要间断进行,直至填筑到孔口,浆液不再下沉时为止。每孔完成高喷灌浆后,要对水泥浆管道系统进行冲洗,防止管道堵塞。
3施工记录
在高喷灌浆施工中必须每天做好施工记录,记录中按造孔和灌浆分别记录,记录主要内容如下:一、造孔记录:造孔记录内容包括孔号、序号、桩号、钻孔时间(包括开钻时间和完成时间)、钻孔深度、基岩深度、地质分层描述以及钻孔过程中出现的问题等项内容;二、高喷灌浆记录:包括孔号、序号、桩号、灌浆时间、提升速度、旋转速度、摆动角度、水、气、浆的压力和流量、浆液密度、孔口返浆情况以及出现特殊情况的处理等内容。
4施工殊情况的处理
高喷灌浆施工中,在钻孔和灌浆过程会出现塌孔、漏浆、冒浆、串孔等问题引起压力突降或骤增、孔口回浆密度或回浆量异常等情况,此时,必须查明原因,及时进行处理。清河水库在高压摆喷灌浆中,以上情况都有不同程度发生,经过及时恰当的处理,确保了施工进度和质量。
4.1塌孔。塌孔是在成孔后,由于在钻孔部位的地层中含砂或砾石较多时,会出现坍塌、脱落,导至灌浆时喷射管无法下到设计深度。
解决方法:可采取加大泥浆浓度或在泥浆中加入火碱、膨润土护壁,必要时可采用套管护壁法钻进。
4.2漏浆。漏浆是由于地层中存在砂、砂砾石或通道,主要表现在钻孔或灌浆时孔口不返浆或返浆量降低。
解决方法:钻孔时可采取加大泥浆浓度、泥浆中掺加细砂或向孔内填充水玻璃等堵漏材料。灌浆时发生漏浆可采取停止喷杆提升或降低提升速度、降低喷射压力和流量、在浆液中掺入速凝剂、加大浆液密度、灌注水泥砂浆或水泥黏土浆等措施。不论是在钻孔还是灌浆过程中,必需待孔口返浆正常后才能正常提升钻杆或喷杆。
4.3冒浆。冒浆是指在灌浆过程中浆液在坝坡、地面或库区底部流出或喷出。
解决方法:可采取在冒浆点加覆盖、降低灌浆压力、间断灌浆等措施。
4.4串孔。串孔是指在某一孔口正常灌浆时,浆液从相临孔口返出,说明钻孔在地下有通道相通。解决方法:可将串孔孔口开挖清理后封闭并压重、降低灌浆压力等措施。灌浆孔结束后,应尽快对串浆孔进行复钻至设计高程。
5高压摆喷墙质量检查
在高压摆喷灌浆施工过程中,应对水泥、浆液和各道工序的质量严格进行控制和检查,灌浆结束后,可采用大开挖检查法、钻孔取芯检查法、围井试验检查法等方法对防渗墙体进行质量检查和综合质量评定。
5.1大开挖检查法。沿摆喷墙体两侧或一侧进行开挖,挖深一般2~2.5m。用肉眼直观检查Ⅰ序、Ⅱ序孔喷射距离、衔接情况,在不同部位横向打孔取芯检查墙体厚度、强度等项指标。清河水库共开挖了5段27m对高压摆喷墙进行检查。
5.2钻孔取芯检查法。高压摆喷墙完成14天后,可在墙体上布置钻孔取芯。检查孔孔位布置在墙体中心线上的相邻两孔高压摆喷墙体的搭接处,自上而下分段钻孔、取芯和进行静水头压水试验。每个单元工程可布置1个检查孔。清河水库按单元工程划分共布置5个检查孔,共取38个芯样。
5.3围井试验检查法。围井检查需在高压摆喷墙完成7天后进行,围井宜布置在地层复杂、漏浆严重或可能存在质量缺陷等部位,以高压摆喷墙为一侧井壁,进行布孔和灌浆形成井型封闭式墙体,并对井底进行封闭,在围井内钻孔进行注水或抽水试验。围井各面墙体轴线围成的平面面积,砂土、粉土层中不小于3m2,砾石、卵石层中不小于4.5m2。清河水库共布置了2个围井,检测结果高压摆喷墙体渗透系数k=1.48×10-6cm/s,小于设计渗透系数值(k)=i×10-5cm/s(i=1~9),质量满足设计要求。
6结束语
高压摆喷灌浆技术在穆棱市清河水库除险加固工程中得到了很好的应用,它具有工程造价适中、防渗效果良好、施工条件要求低等优点,随着这项技术逐步成熟,必将在更多的防渗工程中推广和使用。
论文关键词:高压摆喷灌浆;施工工艺;水库;坝体防渗;问题处理
论文摘要:结合穆棱市清河水库除险加固工程高压摆喷灌浆实例,探讨高压摆喷灌浆技术应用和施工过程中可能遇到的情况及处理方法。
参考文献
临濮沙河水库是一座供山东省菏泽电厂用水的水库,最大库容536万m3,位于鄄城县境内的临濮沙河上,围坝长5207.3m,坝顶高程55.50m,最大坝高9.5m,一般坝高7.5m,坝顶宽6m,为均质土坝,上下游边坡均为1∶3。坝前坡铺塑料膜防渗,塑料膜上用干砌石护坡,该坝于1990年冬修建,由于是冬季和群众性施工,土坝碾压质量很差,坝体内有土块架空。该坝自1991年12月挡水以来,水库一直在低水位运行,未达到设计水位要求,水库经过半年多的运行,在坝顶出现大小塌坑40多个,有的塌坑直径2~3m,严重威胁大坝的安全,对坝体的处理势在必行。
临濮沙河水库土坝隐患主要是土坝碾压质量差,施工接头多,坝体土块有架空现象,坝面排水不畅,下雨后造成坝面积水,形成塌坑等。针对上述隐患,关键是消除坝体中的裂缝、洞穴,增加坝体的密实度,消除坝体的湿陷性,实现上述目标的措施,有开挖加填黏土和劈裂灌浆等,但开挖回填黏土工程量大,造价高,对坝前的塑料膜防渗和护砌容易造成破坏,不宜采用。经多方案论证,最好的方法就是劈裂灌浆方案,其施工速度快,工程造价最低,在施工过程中,对坝前坡的塑料膜防渗和护砌也不会造成破坏。
劈裂灌浆就是沿坝轴线布孔,利用坝体小主应力成基本沿坝轴线分布这一规律,用灌浆压力沿坝轴线劈裂坝体,灌入泥浆构造浆体防渗帷幕,同时与浆脉连通的裂缝、洞穴等坝体隐患,均被泥浆充填挤压密实,达到防渗加固的目的,经济合理,方法简便易行。
二、灌浆设计
1.布孔
根据坝体隐患的性质,共布三排孔,排距1.5m,第一排孔距上游坝肩1.5m,第三排也距下游坝肩1.5m。第二排孔位交错梅花形布置,孔距2m。
2.孔深
为了保证隐患部位得到充分处理,第一排孔深9.5m,深入到坝基黏土层,第二、第三排孔深5m,以改善大坝高程51.0m以上质量较差的坝体结构,增加土体强度和防渗效果。
3.浆液选择
选用合适的浆液是保证灌浆质量的重要条件,对浆液的要求是:可灌性好,稳定性高,析水固结快,形成的浆体防渗性能强,并且考虑充分利用当地材料和造价低等因素,根据对当地黏土泥浆的物理力学性能试验,选用重粉质壤土或重壤土,即黏粒含量在20%~25%,砂粒含量小于20%,其余为粉粒,泥浆的容量采用1.3~1.6g/m3。
4.灌浆压力的确定
灌浆压力是劈裂施工中一个重要控制指标,当灌浆压力大于起裂压力和裂缝扩展压力时,钻孔就开始随裂缝扩展,随着裂缝的扩展,浆液进入坝体而形成防渗帷幕,灌浆压力如果控制得好,对于坝体的压密和回弹,浆体的压密和补充坝体小主应力不足、保证防渗帷幕的作用等,都能起到好的效果,否则,还有可能破坏坝体的某些结构,甚至出现险情。因此,通过灌浆试验和理论计算,该工程灌浆孔口压力一般控制在1kg/cm2以下。
三、灌浆施工
本项工程自1999年9月1日始至11月30日结束,历时90d,灌浆坝段5207m,共造孔7810个,钻孔总进尺50768m,完成防渗面积101536m2,灌入土料10000m3。
为了保证灌浆质量,施工技术要点有如下规定:
1.分序分次施灌
分序分次施灌能使灌入坝体中的泥浆得以尽快析水固结,强度及时提高,同时,能迅速消除由于灌浆引起坝体中局部孔隙水压力升高的威胁,保证大坝施工期的安全,并能促使灌入坝体内的泥浆黏粒向两侧移动,使黏粒在坝体与泥浆交接处进行定向排列,形成一层防渗性能很强的泥浆层,如此反复轮灌,即可形成一道粗细颗粒相间,木纹纸状的浆体防渗泥墙,因此,施工时先灌第一排孔,再灌第三排孔,最后灌第二排孔,各排灌浆中,先对第一序孔轮灌,采用“少灌多复”的方法,待第一序孔灌浆结束后,再进行二序孔,第二序孔结束后,再进行第三序孔。
2.注浆方法
采用孔底注浆全孔灌注的方法,注浆管下至距孔底20cm左右,泥浆从注浆管下口沥出,使坝体由下部逐渐向上劈开,第一排孔复灌2~3次或基本不吃浆时,将注浆管提升1~2m,达到间隔时间后,再复灌,直至注浆管距坝顶2m左右为止。第二、三排至少自复灌3~4次或基本不吃浆时再提管,其他要求与第一排孔相同。
3.弯曲段灌浆
该水库共有4个转弯段,在转弯段施工轴线上,将设计灌浆孔连续钻完,然后逐孔轮流灌浆,单孔每次灌浆量要少,发现孔口有裂缝时就停灌,改灌另孔,当每个钻孔都形成小的裂缝,而且互相交接,灌浆量再逐渐增加,直至灌完形成与转弯段轴线一致的泥浆防渗帷幕为止。
4.质量控制
一是灌浆开始先灌稀浆,水泥浆比重控制在1∶2,等孔口压力突然下降后,再次将比重提高到1.4~1.6之间。二是每个灌浆孔都要经过多次复灌,前两次应避免坝顶裂缝,后几次复灌时,坝顶裂缝宽度控制在3cm以内。三是每孔复灌次数6次以上,黏土坝段(南坝)每孔复灌间隔时间不少于5d,砂土坝(北坝)不应少于3d。四是孔口压力控制在设计最大允许灌浆压力之内。五是每孔必须达到终孔标准后,方能起管,直至浆面不再下沉为止,最后加填土夯实。
5.终孔标准
一是每孔灌浆量第一排平均不少于1m3干土,第二、三排孔平均每孔不少于0.5m3干土。二是坝顶纵向裂缝反复冒浆。三是经过分序、分次反复轮灌后,坝体基本不再吃浆,坝体内所有裂缝、洞穴等坝体隐患,均被泥浆充填挤压密实即可终灌。
四、效果分析
1.临濮沙河水库灌浆工程已竣工,从灌浆施工情况来看,第二序孔和中间第二排孔吃浆量明显减少,灌浆压力升高,大部分孔产生坝顶裂缝、冒浆,且两孔劈裂缝连接,这足以说明浆体防渗帷幕已形成,在坝体比较疏松的部位也能形成多道密集浆脉,坝体中的裂缝和洞穴泥浆充填密实。
2.通过浆坝互压作用和坝体湿化变形,使坝体的小主应力得到补充,调整了坝体内部的应力状态。建立了坝体内新的平衡状态,增加了坝体的稳定性。
3.该土坝系冬季施工,冻土块上坝,每层铺土太厚,碾压不实,采用土坝劈裂灌浆技术加固坝体,在技术上是可行的,经济上是合理的,采用的施工工艺和技术要求是安全的,灌浆期间能使坝体内部的孔隙压力、坝移量和坝顶裂缝宽度控制在允许范围以内而不危及大坝的安全。
关键词:道路工程水泥混凝土路面脱空分析灌浆处治评定
前言
水泥混凝土路面是我国公路路面主要形式之一,在我国公路网构成中占有较大比重。它具有强度高、刚度大、受温度影响小、使用寿命长等优点。但水泥混凝土路面接缝较多,对超载较为敏感,易发生脱空、唧泥、裂缝等先期病害,从而导致路面的破损。如何治理与预防脱空、唧泥等病害,搞好水泥混凝土路面的养护,延长公路的使用寿命,改善其通行能力,具有十分重要的意义。笔者参观了成渝高速公路成都段水泥混凝土路面处治工程的施工过程,结合重庆段二郎和白市驿水泥混凝土路面改造工程试验路段的施工体会,采用灌浆技术处治原水泥混凝土路面,并对各施工项目进行了检测,在室内对浆液的配合比进行了对比实验。目前,灌浆技术已在高速公路上取得了良好的应用效果。
一、水泥混凝土面板唧泥、脱空形成主要原因
唧泥和脱空病害的产生有其内在因素和外界因素:内在因素是基层本身的质量、组成以及混凝土面板接缝状况;外界因素则是汽车荷载和气候变化。我国路面基(垫)层材料一般都选用稳定类集料,其模量远小于混凝土面层的模量。水泥混凝土路面在重车荷载的反复作用下,板下基(垫)层将产生累积塑性变形,使混凝土板的局部范围不再与基层保持连续接触,于是水泥混凝土路面板底与基(垫)层之间将出现微小的空隙,即出现了板下局部脱空,或称为原始脱空区。同时温度、湿度的变化,以及板内温度的非线形分布,引起板向上或向下的翘曲,加速了板与基础之间的分离,形成板底脱空。脱空的出现又为水的浸入创造了条件,当路面接缝或裂缝养护不及时,雨水从破损处侵入基层,渗入的水将在板下形成积水(自由水)。积水与基层材料中的细料形成泥浆,并沿面板接缝缝隙处喷溅出来,形成唧泥。唧泥的出现进一步加剧了板底的脱空。这样周而复始,恶性循环,最终导致路面的损坏。
二、脱空板确定
2.1脱空板确定方法
脱空板可采用人工观察法、弯沉测定法等方法来确定。人工观察法是通过肉眼观察接缝、裂缝、唧泥等情况初步判定脱空。当重车行过,能感到混凝土板有竖直位移时,或下雨之后,有明显唧泥现象的板块,认为是脱空。这种方法的缺点是主观性强,即便是有经验的工程师也不能避免错判、漏判。弯沉测定法是测试板角弯沉,如果超过某一限值,即认为存在脱空。我国交通部行业标准《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ073.1-2001)(以下简称《规范》)中也明确规定水泥混凝土面板脱空位置的确定可采用弯沉测定法。
2.2检测方法
成渝高速公路全线建成通车于1994年,设计板厚24cm。主要采用弯沉指标来确定脱空板。首先选取水泥混凝土面板荷载最不利作用位置作为检测点,宜选取横缝及纵缝附近的点。采用两台5.4m长杆弯沉仪及BZZ-100标准轴载(后轴轴载为10t)测定车。检测点分主点、副点。主点位于板横缝前10cm,加卸载。副点在横缝后10cm,无荷载(正常行车方向为前)。将一沉仪置于主点,即测定车的轮隙中间;另一沉仪置于副点处。分别测定主、副点弯沉(按前进方向右轮测试)。右轮处于纵缝30cm左右。在《美国路面修复手册》中规定,凡弯沉值超过0.635mm的,应确定为板块脱空。根据我国公路修建状况和检测仪器的实际情况,有关专家推荐凡弯沉值超过0.2mm的,应确定为面板脱空(详见规范)。在本实验路段,采用双指标控制,即主点弯沉大于0.2mm或差异弯沉(主点-副点)大于0.06mm的,均认为板底可能出现脱空现象。
三、加固机理
在现有混凝土路面设计理论中,我们把混凝土板看作是小挠度弹性薄板,其假定条件是面板与地基间完全接触(不脱空)。同时混凝土板是一种准脆性材料,抗压强度高、抗弯拉性能差。在正常情况下,面板均匀支承时,无论荷载作用位置,应力都较小。而一旦脱空,板角处由于基础支撑的丧失处于悬臂状态,板内将产生过大的应力、剪力,混凝土板很快达到极限寿命。水泥混凝土面板灌浆是通过注浆管,施加一定压力将浆液均匀注入板底空隙、板下基(垫)层中,以充填、渗透、挤密等方式,赶走板底、基层裂隙中的积水、空气后占据其位置,经人工控制一段时间后,浆液将原来的松散颗粒或裂隙胶结为整体,形成一个良好的“结石体”。灌浆改善了板底原有受力状态,恢复板体与地基的连续性。达到加固基础,治理病害的目的。
3.1浆液材料基本要求
常用的水泥浆材料包括:水泥、粉煤灰、水、外加剂等。将浆体制成7.07×7.07×7.07cm立方体试件,标准养护7d,其抗压强度应到5MPa以上。浆体应具有良好的可泵性、和易性、保水性,浆体过稠不能均匀布满板底空隙,浆体过稀,干缩性大。在施工中,笔者认为为防止浆体的干缩,浆液中宜掺加一定量膨胀剂。流动度是影响可灌性的主要因素,一般流动度越高,可灌性就越好。由于在现行规范中未对此做明确规定,参照预制梁板压浆施工经验,采用水泥浆稠度试验漏斗(体积1725ml±5ml),以浆体自由全部流完的时间作为流动度来控制(详见《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000附录G-11)。其中,在室温条件下,纯水的流出时间为8s(室内试验结果)。表1列出了在标准条件下,不同水灰比、不同材料配比之间的流动度结果及试件强度。从表中可发现水泥净浆不管掺或不掺减水剂,其流动性都比相同条件下水泥粉煤灰浆体的流动性要好。因此,可以看出,二级粉煤灰单位体积的需水量要大于水泥。文献(1)中提出:对于不掺减水剂的水泥净浆,其流动度不应小于16s;掺减水剂的浆体可减小到12s;流动度最大应不大于26s。在施工中,笔者认为浆体流动度不宜过小,控制在20-30s之间较好。否则会产生泌水现象。
3.2试验资料
从表中可看出,在相同水灰比的情况下,流动性随着水泥与粉煤灰的比例产生变化。同时,粉煤灰比例也影响水泥浆的后期强度。在相同条件下,水灰比越大,则浆体的强度会逐渐降低,因此,不宜采用过大的水灰比;根据上述试验结果,在施工中采用的浆液配比为:水泥﹕粉煤灰﹕水﹕早强剂=1﹕0.5﹕0.7+0.5%。在取得大流动性的前提下,保证了浆液的强度。
浆液流动度及力学实验指标表1
浆液配合比
(水泥﹕粉煤灰﹕水)
水灰比
流动度
(s)
7天强度
(MPa)
28天强度
(MPa)
1﹕0.0﹕0.4
0.4
96.79
21.58
51.25
1﹕0.5﹕0.7
0.47
85
10.41
23.65
1﹕0.5﹕0.75
0.5
32.53
6.97
1﹕0.7﹕0.8
0.47
79.21
7.96
19.13
1﹕0.7﹕0.9
0.53
21.75
8.08
17.18
1﹕1.0﹕1.0
0.5
47.51
5.93
1﹕0.4+0.5%SN-Ⅱ
0.4
16.4
18.42
42.1
1﹕0.5﹕0.65+0.5%SN-Ⅱ
0.43
42.96
17.10
1﹕0.5﹕0.7+0.5%SN-Ⅱ
0.47
21.99
11.85
27.27
1﹕0.7﹕0.8+0.5%SN-Ⅱ
0.47
32.16
10.55
24.51
1﹕0.7﹕0.8+0.75%SN-Ⅱ
0.47
29.5
10.55
重庆段二郎、白市驿混凝土路面改造工程施工现场(施工图1)
四、灌浆技术的实施
孔位布设一般为3-5孔,应根据混凝土面板尺寸、裂缝状况以及灌浆机械等确定。灌浆孔大小应和灌注嘴大小一致,一般为5cm左右。灌浆顺序从沉降量大的地方开始,由远到近,由大到小。灌浆压力的控制应视混凝土板的损坏及脱空情况具体确定。当浆液从接缝处或另一注浆孔冒出,就可认为完成该孔注浆,即停止注浆,迅速移至另一注孔继续作业。压力一般控制在1MPa-4MPa之间,并停留3min-5min,效果较好。
五、灌浆效果评定
灌浆后,应在7d龄期后,再次测量主点弯沉值和副点弯沉值。当主点或差异弯沉值均低于设计要求值时,可认为灌浆效果已经达到。成都试验段灌浆前后弯沉资料见表2(单位:mm)。表2中灌浆前数值均大于控制指标,认为板底出现脱空,需灌浆处治。从检测资料可看出,原混凝土面板通过灌浆提高了板底承载力。
2004年成都试验段4km处灌浆前后弯沉对照表表2
桩号
灌浆前值
灌浆后值
主点比较
副点比较
主点弯沉
差异弯沉
主点弯沉
差异弯沉
前-后
前-后
4km+478.7
0.34
0.12
0.24
0.04
0.1
0.08
4km+483.7
0.36
0.16
0.18
0.04
0.18
0.12
4km+488.7
0.34
0.08
0.18
0.04
0.16
0.04
4km+513.7
0.34
0.08
0.24
0.02
0.1
0.06
4km+518.7
0.32
0.16
0.2
0.04
0.12
0.12
4km+523.7
0.44
0.18
0.34
0.08
0.1
0.1
4km+583.6
0.42
0.22
0.22
0.02
0.2
0.2
4km+588.6
0.32
0.08
0.18
0.02
0.14
0.06
4km+593.6
0.28
0.06
0.24
0.02
0.04
0.04
4km+598.6
0.36
0.22
0.2
0.02
0.16
0.2
4km+603.6
0.3
0.1
0.2
0.04
0.1
0.06
4km+618.6
0.6
0.38
0.26
0.06
0.34
0.32
4km+623.6
0.3
0.08
0.22
0.08
0.08
4km+628.6
0.3
0.1
0.2
0.06
0.1
0.04
4km+633.6
0.22
0.02
0.16
0.02
0.06
4km+638.6
0.34
0.1
0.22
0.02
0.12
0.08
4km+643.6
0.48
0.16
0.34
0.08
0.14
0.08
正在施工中的成都段11km处混凝土路面灌浆处治现场(施工图2)
六、经济效益评价
灌浆处治旧水泥混凝土路面早中期破坏与“换板”相比最大的优点就是利用原路面板。其直接成本随脱空情况及处治目的不同而不同,一般介于10—30元/m2左右。“换板”翻修混凝土路面每m2成本一般需120—140元。与后者相比,前者的直接成本明显低。灌浆作为一种治理混凝土路面病害、及时可行的科学养护技术,具有成本低,见效快,操作简便,对车辆行驶影响小,受自然因素影响小等优点。在公路施工和养护工程中,具有可观的经济效益和社会效益。
七、结束语
7.1灌浆技术作为一种新型的加固技术,可广泛地使用到公路施工其他方面,如:高速公路桥头跳车、软土地基处理、机场路加固等。而且由于其处治质量主要控制指标——弯沉与旧板加铺沥青混凝土面层的设计指标相吻合,具有一定科学性,所以也适用于旧板加罩沥青面层的加固处治。
7.2大多数破损板本身的质量良好,病害原因主要是由于下承层造成的。有关资料建议灌浆钻孔深度一般为混凝土板底3-5cm,根据施工经验,钻孔深度应穿透基层达到垫层中。传统的“换板”处治,在破碎时由于操作人员的失误或连接杆的传递影响,可能造成相临混凝土板块不同程度的松动或破损,处治一处病害又出现多处新的病害,且只能改善板本身状态,正是所谓的“治标不治本”,而混凝土板下灌浆通过灌浆压力可把浆液渗透到相邻混凝土板下,起到灌浆一块板加固几块板的作用。
7.3产生脱空板的原因有:填缝料的失效,水的浸入,基层材料中的细集料。因此,必须加强接缝的养护,及时疏导路面积水,来预防或防治混凝土路面的先期病害。在基(垫)层的施工中,应严格控制混合料中的细集料含量。
参考资料
[1]《水泥混凝土路面脱空的检测及对策》华东公路(2004年134期);