韋亞彬
(海南省公路管理局儋州公路局,海南 儋州 571700)
水泥混凝土路面裂縫修補施工工藝探討
韋亞彬
(海南省公路管理局儋州公路局,海南 儋州 571700)
水泥混凝土路面具有強度高、穩定性好、耐久性好、養護費用少、經濟效益高等優點。但由于水泥混凝土路面的裂縫問題比較常見,所以對水泥混凝土路面裂縫進行修補的施工工藝進行探討也是非常有必要的。從水泥混凝土路面破壞的原因和形式、修補的現狀、裂縫修補的施工工藝等方面進行了分析和討論,以供相關工程參考借鑒。
混凝土路面;破壞原因;裂縫修補工藝
多數混凝土路面的嚴重損壞最初大多表現為路面的局部病害,如裂縫、孔洞坑槽、接縫附近混凝土局部破壞、路面脹縫損壞、邊角斷裂及表層脫落等,這些小范圍的局部病害如果得不到及時有效的修復,將導致破損范圍進一步擴大,病害進一步加劇,最終導致更嚴重的破壞,造成更大的經濟損失。由于現有道路網的交通需求,不可能長時間關閉交通來進行修復,需要修復的路面應在盡可能短的時間內投入使用。因此,水泥混凝土路面的快速修復技術是未來急需研究的發展方向。
按路面損壞性質、影響的特點和范圍,可將水泥混凝土路面損壞形式分為表1中的五大類。由表1可看出,除了要承受重載反復作用外,路面材料本身質量差(如抗折強度不夠,水泥混凝土板自身收縮等)及施工技術水平低是造成路面損壞的主要原因。

表1 路面損壞類型及原因
水泥混凝土路面板快速修補問題,特別是大量局部病害問題,長期以來未能得到很好的解決,其根本問題是修補材料的性能不理想及修補工藝不切合我國公路修補的具體實際。水泥混凝土路面傳統的修補方法是將破損的混凝土除掉,新鋪上與原設計標號或高標號的普通混凝土。采用普通水泥混凝土修補被損壞的混凝土路面,主要有如下缺點:
(1)收縮大,易導致新老混凝土拉開。
(2)水泥混凝土本身拉伸強度低,與老混凝土結合差。
(3)新老砂漿界面薄弱,易使混凝土開裂。
(4)修復及養生期長,影響交通。
因此,公路水泥混凝土路面局部缺陷修補材料必須滿足下列技術及施工要求:
(1)快硬、高早強,以滿足公路修補后快速開放交通的要求。
(2)黏結力強、韌性好,修補界面黏結強度不低于舊混凝土,以保證局部修補的效果。
(3)施工快速、簡單、方便,不需使用大型機具。
(4)施工后不需養護或只需稍加養護即可開放交通。
(5)耐磨性高,耐久性好。
(6)收縮小,后期性能穩定。
(7)平整度好,修補材料的顏色與老混凝土基本一致,無明顯差別。
直接注漿法指清除縫內雜物,直接將漿體灌入裂縫內的修補方法。直接注漿法適用于未受泥土侵入或者泥土影響甚微的裂縫,主要依靠修補材料自身良好的滲透性能,屬于直接修復工藝。直接注漿法的基本操作步驟如下:
(1)清理裂縫內雜物,需用到鋼絲刷和空氣壓縮機產生的高壓氣體,然后用錘子和螺絲刀等工具清除掉裂縫兩側松動的混凝土塊,再反復用鋼絲刷和壓縮空氣清除掉縫內雜物。
(2)配置砂漿,并將砂漿沿裂縫兩側堆設,形成護圍,防止灌縫漿體流散。
(3)配料灌封,將拌好的漿體直接灌入設置了護圍的裂縫內,漿體依靠自身的重力和流動度滲入縫內。
(4)大約30 min~1 h待漿液基本凝結后,拆除護圍,待養護2~4 h即可開放交通。注意保持路面的平整性,應鏟去高出路面的材料。
(5)清除修補過程中形成的雜物,修補結束。
壓力注漿法的原理是通過有控制地預留進出口將裂縫構成一個密閉性空腔,并將漿液壓入縫隙使之填注密實。壓力注漿法的基本操作步驟如下所示:
(1)裂縫處理。對于較細的裂縫(小于0.3 mm),使用鋼絲刷、高壓氣等吹掃、清除裂縫表面的灰塵、浮渣,再用毛刷蘸取酒精、甲苯等有機溶劑,將裂縫兩側20~30 mm處均擦除干凈并保持干燥。對于縫寬的裂縫(大于0.3 mm),應首先將裂縫鑿成V形槽(槽深和槽寬可根據裂縫的深度,以有利于封縫來具體確定)。鑿完后用壓縮空氣及鋼絲刷將槽內及兩側塵屑清除干凈。
(2)埋灌漿嘴。鑿成V形槽的裂縫宜用灌漿嘴,處理較細的裂縫可用灌漿嘴。當縫寬小于1 mm時埋設間距為350~500 mm,當縫寬大于1 mm時埋設間距為500~1 000 mm。在裂縫的交叉處、較寬處,端部均應埋設灌漿嘴,埋設時為了將灌漿嘴的進漿孔騎縫粘配在預定位置上,通常要在灌漿嘴的底端上抹一層環氧膠泥。
(3)封縫。對于不鑿槽的裂縫,可以用環氧樹脂膠泥封縫,先在裂縫兩側涂一層環氧樹脂基液,然后再抹一層厚1 mm左右的環氧樹脂膠泥。
(4)密封檢查。裂縫封閉后要進行壓氣試漏檢查,且試漏要在封縫膠泥或砂漿有一定強度時進行。具體做法是沿裂縫涂一層肥皂水,然后從灌漿嘴通入壓縮空氣,凡漏氣處都應修補密封,直至不漏氣為止。
(5)灌漿。灌漿過程中應待下一個排氣嘴出漿時,即可關閉磚芯閥,如此按順序依次進行灌漿。一般情況下,化學灌漿的灌漿壓力常用0.2 MPa,水泥漿液的灌漿壓力通常為0.4~0.8 MPa。達到規定壓力后,應保持壓力穩定,以滿足灌漿要求。
(6)封口檢查。當縫內漿液達到初凝而不外流時,拆下灌漿嘴,再用環氧樹脂膠泥或摻入水泥的灌漿液將灌漿嘴處抹平、封口,同時將灌漿嘴清洗干凈以備后用。灌漿結束后,用壓縮空氣或壓力水檢查灌漿密實程度和效果,發現缺陷應及時補救。
對于貫穿全厚的較寬裂縫,如裂縫寬度在3~15 mm的中等裂縫,應采用此法修補。條帶罩面法的修補工藝屬于先破損再修復,其實質是通過在裂縫的表面上鋪設一層快速修補材料以達到修復的目的。條帶罩面法的基本步驟如下:
(1)順裂縫兩側各約15 cm,且平行于裂縫切7 cm深的兩條橫裂縫。
(2)在兩條橫縫內側用風鎬或液壓鎬等鑿除混凝土,深度為7 cm。
(3)沿裂縫兩側每隔50 cm鉆一對鈀釘孔,其直徑大于鈀釘直徑2~4 mm,并且在兩鈀釘之間打一條與鈀釘直徑相一致的鈀釘槽。
(5)將空槽內填滿油性修復材料,同時將鈀釘插入鈀釘孔內安裝。
(6)將修補混凝土面刷一層黏結材料。
(7)澆筑快速修補材料,并及時進行振搗密實、抹光。
(8)在進行修補的面板兩側,用切縫機加伸縮縫,然后再用聚氨酯材料灌封。
表面覆蓋縫法所使用的涂層材料通常包括底層材料和表面涂層材料兩種。其施工步驟一般為表面處理—涂底層涂料(為保證一定的膜漆厚度通常應盡量采用輥涂施工)—待底漆表干后涂表層涂料,并應涂刷兩道。表面覆蓋法修補裂縫的環境溫度宜為35℃以下,環境相對濕度小于85%,并應避開雷雨天氣。底層材料的作用主要是封閉混凝土表面裂縫寬度小于0.1 mm的細微裂縫,因此底層處理需具有較好的封閉性和滲透性,防止混凝土表面的堿性影響到表面涂層材料的性能。底層材料還應該能增加兩者之間的黏附性,與表面涂層材料的黏附力要好。在實際修補工程中,底層材料經常選擇環氧類封閉涂料。表層涂層材料需要承受路面上的各種荷載,所以需要有一定的強度和延性。此外,表層涂料還應當防止水分、空氣和其他有害介質侵入到混凝土內部,避免發生進一步的結構性破壞。表面涂層材料對注漿材料以及起封閉作用的底層材料也應發揮一定的保護作用。在強紫外線和寒冷低溫等惡劣的氣候環境中,表面涂層材料還需要足夠的耐紫外線老化性能和低溫柔性。耐候性強的表面涂層材料包括常溫固化型氟碳類涂料等,但其價格相對較高。
擴縫灌漿法適用于裂縫寬度小于3 mm的表面裂縫。這種方法主要適用于受泥土雜物侵入較為嚴重的裂縫,首先沿著裂縫將縫口擴寬,再除去其中的雜物,最后填入修補材料,主要依靠材料自身的滲透性能,從而使裂縫得到修復。擴縫注漿法的施工過程與直接注漿法大體一致,兩者之間最主要的區別在于擴縫注漿首先要沿裂縫兩側切出一條10~15 mm寬、5~10 mm深的V形小槽。擴縫注漿法的施工工藝流程大致如下所示:切割→擴縫→翻挖→黏結界面清理→護圍→黏強劑配料→攪拌→澆筑→振搗→抹平→養護→觀察→開放交通。
水泥混凝土路面出現裂縫嚴重影響路面的平整度,雨水滲透還會進一步破壞路基,嚴重影響路基的耐久性。因此應該重視設計和施工中的各個環節,制定有效措施防止裂縫產生,這樣才能延長水泥混凝土路面的使用壽命,降低長期的養護成本,取得最好的經濟效益及社會效益。
[1]徐雷.水泥混凝土路面裂縫、斷板的原因及預防措施[J].中國新技術新產品,2011(4):214.
[2]馬強,張哲,吳志心.水泥混凝土路面病害分析與治理[J].山西交通科技,2011(2):32-34.
“污泥圍城”的背后:破解難題還需技術革新
雖然污泥處理處置方面的政策趨嚴,但行業發展始終處在“步履蹣跚”的狀態中。近期污泥處理處置行業再次迎來政策力挺。
工信部對外公開征求對《關于加快推進環保裝備制造業發展的指導意見》(征求意見稿)》(下稱《指導意見》)的意見。
《指導意見》指出,主要目標之一是到2020年產業結構不斷優化,培育十家百億規模龍頭企業,創建百家具有示范引領作用的規范企業,打造千家“專精特新”的中小企業,形成若干個帶動效應強、特色鮮明的產業集群,環保裝備制造業產值達到10 000億元。
在固體廢物處理處置方面,《指導意見》表示,重點研發建筑垃圾施法分選、污染底泥治理修復等處理技術。
事實上,針對污泥處理處置,國家相關部門也出臺了一系列的政策措施。例如,之前發布的“水十條”就曾強調,污水處理設施生產的污泥應進行穩定化、無害化和資源化處理處置,禁止處理處置不達標的污泥進入耕地,地級及以上城市污泥無害化處理處置率應于2020年底前達到90%以上。
在相關政策中,其內容多以強調要妥善處理處置污泥、有效利用及降低處置成本等方面。然而,在國家對污泥處理處置方面的政策越發趨嚴的情況下,污泥處理處置現狀仍堪憂。由于我國城鎮污水處理廠污泥處理處置能力不足、技術滯后,也導致了大量的污泥沒有得到規范化的處理處置。因此,也直接給水體、土壤和大氣帶來了二次污染。
U418.6
B
1009-7716(2017)10-0151-03
10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.10.046
2017-05-08
韋亞彬(1985-),男,廣東信宜人,助理工程師,從事道路與橋梁施工工程工作。