國道水泥混凝土路面養護中壓漿技術分析

文/陳曉晶

1 前言

國道水泥混凝土路面工程由于建設時間比較長，加上大量的車輛通行產生的荷載會導致路面發生開裂、位移、沉陷問題，因此在養護環節施工單位需要考慮到國道水泥混凝土路面的承載力要求，合理選擇養護技術，提升路面質量。壓漿技術屬于一種常用技術，該技術具備工藝簡單、技術成熟等優勢，將其應用到國道水泥混凝土路面養護工程中可起到良好促進作用。

2 壓漿技術概述

對于公路工程而言，水泥混凝土工程是我國常見的結構形式，在水泥混凝土項目施工的階段中，如果路面接縫位置出現荷載問題，就會產生荷載下降以及變異的情況，導致路面裂縫病態問題發生，嚴重影響到車輛通行的安全性。壓漿施工主要是通過壓漿泵作為主要設備，形成一定的壓力，通過壓漿管將制作符合要求的材料直接灌入脫空底板的下部空隙內，然后滲透到基層結構上，讓內部空隙完全填充完畢，保證結構的支撐性能合格。壓漿預防性養護施工技術的應用，在混凝土面板結構的支撐性能沒有完全喪失的條件下進行，可以保證路面結構的支撐性能滿足要求，但是壓漿技術并不能保證路面結構的承載性能完全達到要求，一旦選擇的壓漿技術不夠科學，就會出現錯臺以及混凝土二次斷裂的情況，嚴重的還會出現安全事故[1]。

3 工程概況

某國道公路項目最初在2007年投入運營使用，路面結構形式為厚度20cm 的混凝土面層，基層結構應用的是20cm 厚度的石灰粉煤灰土穩定粒料，而底基層則應用的是灰土層結構，厚度尺寸為20cm。該工程在運行一段周期后，一些路段出現比較大的沉陷、裂縫、坑槽等問題，給車輛的通行造成了不良影響。相關管理單位通過商量決定后，需要在舊水泥路面上采用瀝青混凝土面層，在利用原有路面基層功能的同時，實現了路基路面結構的強度功能；同時，針對一些路面出現的大面積板底脫空、錯臺等病害問題，在通過現場鑒定、分析后，決定采用壓漿技術進行處理，提升路面養護效果[2]。

4 材料確定及施工要求

4.1 材料選擇

在壓漿技術應用階段中，材料需要具備一定的性能，因為壓漿的施工范圍是存在差異性的，壓漿質量好壞與材料的性能有著密切的關系，因此施工材料的性能對于壓漿養護效果有著直接影響。該工程項目中，壓漿材料的制作需要使用水泥、水、粉煤灰等材料。該項目工程水泥材料型號主要以42.5 普通硅酸鹽材料為主，其他添加輔助材料按照工況需求選擇[3]。

4.2 施工要求

4.2.1 漿體強度要求

根據配合比參數的要求，保證各種材料的加入比例符合該參數的要求。按照配合比制作試塊，養護7d 后進行強度檢測，抗壓強度為3.5～5.5MPa，以避免面板與基層結構發生夾層問題。

4.2.2 水灰比與黏稠度要求

根據設計方案要求確定配合比參數，保證材料的流動性符合要求，漿液材料的黏度比較大的情況下，無法填充底部空隙，而黏度較小則會造成材料的干縮性提升，質量無法滿足要求。該工程中，水灰比在0.4～0.5之間，流動度保持在4～6s，保證黏稠度符合工程的要求。要想保證漿液流動性合格，施工人員應該通過減少水泥材料使用量、添加相應的粉煤灰提升工程效果。

4.2.3 保水性要求

在施工環節中，材料的保水性非常重要，材料受到外部因素影響下，干燥的基層會吸收大量的水分，導致流動性逐漸下降。因此，在設計時設計人員要考慮漿液保水問題，適當地將一些保水劑添加到其中，并設計漿液施工時的泌水率使其滿足規范值要求。

4.2.4 收縮性及早期強度要求

在施工環節中，為了切實解決漿體干縮問題，設計人員需要按照設計需求將相關的膨脹劑添加其中，且將收率控制在2%范圍以內。同時，為了實現交通正常通行，還需將早強劑添加到配比設計中。在本工程中，早強劑的用量率約為14%～16%。

5 施工工藝

5.1 壓漿位置選定

在壓漿位置確定的過程中，工作人員主要是通過彎沉檢測的方式進行選擇的。由于彎沉檢測效果好，能夠識別面板的空隙以及厚度，真實體現板底病害的實際情況；另外，還有一種方法也比較常用，那就是目測錯臺法，雖然準確性較低，但其經濟性好。經過多個方面分析，該工程中應用彎沉檢測以及降雨后2d 目測接縫位置上即將錯臺聯合方法確定壓漿的位置，如果超出規定標準，則需要及時進行壓漿施工。

5.2 具體操作

5.2.1 孔洞作業要點

在鉆孔作業階段，需要嚴格按照設計方案的要求確定好位置、數量、規格。一般情況下，板塊之間的布孔數量需要按照其規格確定，比例3×4m 的板塊其孔洞最少5 個；一些病害嚴重的區域則需要增加孔洞的數量，斷縫位置上應該增加1～2 孔。布孔開始之前，技術人員應該做好現場的勘察工作，確定合適的布孔位置，孔位設定在板周邊，且相鄰孔之間的距離為50cm，避免在板中央設置。針對裂縫板結構而言，為了保證其后續工作的質量，工作人員需要在裂縫周圍布置空隙，相互之間的距離要大于30cm。根據明確的具體孔位，在施工前及時進行鉆孔作業，深度鉆孔需要穿越加鋪的瀝青混凝土板層，此時應做好各方面的控制工作。在開展本工程項目時，鉆孔設備選擇直徑3cm 的鉆頭，由于該工程的結構層厚度為30.8cm，所以，鉆孔深度為30～35cm 之間。要想使得漿液灌入時順利完成，且能夠填充到脫空層空隙位置，噴射管管口應該超出脫空板底。利用吹起的方法制作空腔形式，讓灰漿可以準確地分布，并提高填充的效果和質量，同時做好灌漿栓塞和孔口連接，減少漏氣進而出現的漿液滲透問題。當鉆孔工序完畢后，施工人員需要在面板的位置做好壓漿的次序確定。在鉆孔完成以后，使用高壓槍清理干凈孔內的雜物，并保證后續工程能有序進行。

5.2.2 壓漿材料制備

清孔施工完成之后，施工人員根據配合比的要求進行壓漿材料的制作，保證材料的性能符合要求。在材料混合制作時，材料的加入順序也要嚴格控制，使其能夠滿足養護工程需求，對材料性能配比詳細情況見表1。

表1 壓漿養護施工漿液性能

5.2.3 壓漿

在壓漿施工環節，事先將漿體灌注于施工設備，從而讓漿液與混凝土板層形成一個穩固面，直接在水泥塊結構上進行錨固施工，栓塞底部需要和基層結構至少有5～10cm 的距離，同時軟管出口部位上套裝，保證不存在漏漿等情況。打開栓塞泵，在正常工作之后就要打開注漿泵設備，同時開啟攪拌機連續攪拌材料進行制作；施工階段，施工人員需要綜合分析漿液流動的速度情況，等漿液填充位置滿足設計點時停止操作。壓漿環節壓力要緩慢增加，使其達到2.5～3MPa 時即可，此外操作時穩壓時間要大于3min，且動態觀察壓力變化情況確保內部滲透性合格，密實度達標，隨后打開啟卸荷控制開關，以保證降壓的速度滿足實際需求。在操作階段中，壓漿壓力的控制非常關鍵，若壓力過大，則會導致結構斷裂；壓力太低，則填充效果下降，故而需要施工人員合理控制壓力。

5.3 壓漿施工注意事項

5.3.1 一旦出現冒漿問題，就需要施工人員控制壓漿壓力，使其在2～3MPa 范圍內繼續壓漿5～10s。如果脫空底板存在積水問題，為了減少漿液壓力變化出現的冒漿，需要持續壓漿作業，等到冒漿5～10s 以后，才能停止施工。需要注意的是，針對一些注漿壓力滿足不了設計值時，需要做好施工量以及施工壓力的控制，必要時及時進行停漿處理。

5.3.2 在操作環節中，施工人員若需要對頂升脫空位置施工，則需要待板塊超過正常位置1～2cm 后，馬上停止注漿操作，且等待壓力注漿消失后，使其達到正常位置進行后續操作。

5.3.3 養護作業需要在壓漿工序完成之后進行，同時還要進行必要的沉彎檢測，一旦檢測的結果大于標準的代表值，就需要進行二次壓漿，并且全面做好壓漿的質量管理工作，避免過壓問題出現。

6 結語

板底脫空和錯臺等都是水泥混凝土路面在運營中極易發生的病害問題，極大地影響了路面的運行效果。從這一病害實際情況分析發現，通過壓漿養護施工，可以保證水泥混凝土結構性能符合要求；同時，選擇合適的壓漿施工材料，加強材料的質量控制，保證壓漿施工效果，延長路面使用壽命，提高交通運行質量和效果，防止產生嚴重的負面影響。本文以某國道項目為案例進行分析，了解水泥混凝土路面結構病害問題，總結分析養護施工工藝標準，落實各個方面的技術標準控制，保證養護施工的質量和效果合格，切實提升水泥混凝土結構性能達標，完全達到了交通通行標準，促進交通領域的健康發展。