路面灌缝施工技术在公路养护中的应用初探.pdf

年 第 期(总第 期)黑龙江交通科技 .(.)路面灌缝施工技术在公路养护中的应用初探武晓玲(山丹县交通规划设计队甘肃 张掖)摘 要:为解决公路沥青路面裂缝病害结合某公路实际情况对其养护过程中路面裂缝灌缝处理施工技术具体应用进行深入分析提出施工时需要注意的各项要点以期为相关人员提供参考关键词:公路养护沥青路面路面裂缝路面灌缝中图分类号:.文献标识码:文章编号:()收稿日期:公路经过长时间的通车运行其沥青路面难免出现一些病害其中以裂缝最为常见而且裂缝不断发展还会形成更大规模和更严重的破坏 目前在公路养护针对裂缝病害最常用也是最有效的处理方法为灌缝 而为达到理想的灌缝效果需根据工程实际情况对灌缝技术应用进行深入探讨 工程概况某公路路面采用 后水稳砂砾基层与 厚沥青面层 由于该段路基属于高填方路基在其外侧设有挡墙路堤施工时与挡墙衔接部位的部分未能压实导致通车后因受到自身重力及行车载荷持续作用使挡墙一侧的路堤出现固结变形引起不均匀沉降现象最终在超车道的中部与紧急停车道处出现纵向开裂 经取芯后可知此处裂缝呈上窄下宽状已经从面层与基层结构中贯穿且基层部位的裂缝宽度达到 导致基层结构严重破碎 对此经研究决定采用灌缝的方法处治该裂缝 灌缝材料设计.材料选择普通水泥砂浆主要由三部分组成即水、砂、水泥为保证浆体强度在进行砂浆配置的过程中宜选择.水泥为尽可能减少或防止砂浆发生干缩使砂浆有良好流动性宜采用粒径不超过.且含泥量不超过 的细砂 另外要想使砂浆有更好流动性及早期强度减少干缩还需要掺入一定量的减水剂与膨胀剂其具体掺量根据实际情况确定.评价指标确定在灌缝中使用的砂浆除了要有足够的强度还要有良好流动性 如果强度不足会使灌缝后路面强度无法得到有效提升而流动性直接决定了砂浆可灌性质当流动性较强时说明可灌性良好但要注意流动性并非越高越好以内流动性过高可能导致离析、泌水 对此按照 抗压强度不低于 的要求需将流动度控制在 以内.抗压强度试验根据以往实践经验可得到初始配合比即水泥 砂 水 膨胀剂 减水剂 .水灰比采用该范围的中值即.测定不同砂灰比条件下砂浆抗压强度 根据相关试验结果可知砂浆抗压强度达到最大的砂灰比为.流动度试验出于对经济性的综合考虑需要在符合流动度要求的基础上尽可能增加用砂量流动度试验结果如表 所示表 流动度试验结果砂灰比水灰比.水灰比.水灰比.水灰比.水灰比.从表 数据可知当砂浆水灰比为.时采用.的砂灰比可以使砂浆流动度达到施工要求如果继续增加水灰比则很容易导致砂浆离析 基于此建议将水灰比选定为.抗压强度验证对流动度能够达到要求的砂浆配合比实施抗压强度试验参与试验的砂灰比有四种分别为.、.、.与.砂浆水灰比采用推荐值总第 期黑龙江交通科技第 期即.按照这一水灰比分别制作不同的砂浆并分别实施抗压强度试验试验结果如表 所示表 抗压强度试验结果(水灰比:.)砂灰比.抗压强度/.从表 结果可以看出抗压强度达到最大的砂灰比为.基于此可将砂浆生产配合比确定为:水泥 砂 水 膨胀剂 减水剂 .根据凝结时间试验相关要求通过实测可知该生产配合比对应的凝结时间可满足灌浆施工要求 灌缝施工工艺.灌缝时机确定灌缝要在天气状况良好的情况下进行不可在雨天进行否则雨水将对裂缝内部空间造成影响导致灌缝完成后的路面无法形成良好强度同时在灌缝结束后的短期也不可有雨为养生创造良好条件 时机的选择决定了灌缝成败所以必须引起施工单位的重视.裂缝预处理对裂缝进行预处理的目的在于确保之后的灌缝施工顺利完成所以预处理是决定灌缝能否取得理想效果的关键环节如果预处理不到位将有可能使浆液由于受到压力作用导致溢出不仅影响灌缝效果还会造成资源浪费 基于此应先对裂缝的内壁与周围进行处理清除灰尘与积水然后利用密封胶封堵清理完成后的裂缝期间确保密封胶到达缝底 此外还要对取芯部位两侧存在的裂缝进行封堵因为此处受到的压力较大在必要时可在孔洞两侧分别 左右的位置使用环氧树脂进行密封.钻芯布孔()孔径确定与控制对于在沥青路面中使用的取芯机其钻头规格主要有两种即 与 相比之下采用 钻头进行取芯相对容易且孔洞尺寸不大无需使用过多的砂浆及环氧树脂更重要的是不会给原路面造成太大的破坏因此在一般情况下应优先考虑使用 钻头()孔深确定与控制为了使注入的砂浆可以到达目标位置孔深的确定要充分考虑裂缝内部情况 如果裂缝并未引起土基开裂则孔深到达上基层即可而如果裂缝导致土基开裂则孔深需要到达整个基层即将整个基层贯穿()孔位确定与控制孔位一般沿裂缝分布方向在其中心进行布置相邻两个钻孔之间的距离大小对砂浆灌入能否达到饱满有直接影响如果钻孔之间的距离过小将除了会增加钻孔方面的投入还会对施工进度造成很大影响造成浪费而如果钻孔之间的距离过大将导致砂浆难以灌满使最终的灌缝效果大打折扣 基于此本次制定了如下三种布孔方案:方案一:第一观察孔和灌浆孔之间相距 第二观察孔和灌浆孔之间相距 方案二:第一观察孔和灌浆孔之间相距 第二观察孔和灌浆孔之间相距 方案三:第一观察孔和灌浆孔之间相距 第 二 观 察 孔 和 灌 浆 孔 之 间 相 距()孔洞清理按照上述参数完成钻孔操作后及时将孔洞中存留的灰尘及积水清理干净此后还要借助高压液化气罐对于路表面相距 的孔洞进行加热使其内壁达到完全干燥.设置封堵管为了给灌浆创造便利条件要在钻孔完成后在孔内设置封堵管同时安装支持拆卸能有效避免溢浆的封盖 按照 的比例对环氧树脂与聚酰胺树脂进行混合将其搅拌均匀后立即涂抹在钻孔的内壁与封堵管处然后把封堵管设置在钻孔内使其比路面略低最后在钻孔与封堵管之间形成的区域内填入树脂.灌浆对注浆管和封堵管进行连接同时将灌浆机刚开始的注浆压力设置为.在灌浆开始后应对观察孔实际状态做动态观察如果发现浆液溢出应立即设置盖板进行封堵之后方可继续灌浆与此同时经常观察裂缝中是否产生溢浆如果发现溢浆需立即开始卸压并将灌浆机关闭 施工中按照以上三种方案分别实施试验性施工经实践可得采用前两种方案时浆液从观察孔中溢出说明这两套方案的钻孔间距设置的过小 按照方案三进行布孔确定一定压力条件下浆液可达到最远距离采用初始压力开始灌浆后很快压力就停止变化且浆液数量为减少经观察发现无浆液溢处对此按照.的频率提升灌浆压力在压力数值达到.后浆液数量开始减少同时在与灌浆孔相距.的位置发现溢浆此时立即对该观察孔进行封堵然后继续提升灌浆压力在压力第 期武晓玲:路面灌缝施工技术在公路养护中的应用初探总第 期升高至.后浆液开始从裂缝中喷出随机立即停灌 在与灌浆孔相距 的位置并没有出现溢浆基于此当压力为.时 宽裂缝单侧砂浆灌入距离可以达到.通过对上述流程的适当重复可确定其它裂缝灌浆可达到的最远距离.养生在灌浆完成后先将封堵管取出为便于取出可事先对封堵管进行加热将封堵管取出后利用砂浆对形成的孔洞进行填补在养生过程中应做好交通控制禁止任何车辆从灌浆区域上经过确保浆体材料良好硬化在浆体形成足够的强度后才可正式开放路段的交通 在完成以上灌缝施工后需在砂浆强度形成后选取芯样用于检验此次灌缝的效果 经钻芯检验可知灌入的砂浆可以使基层结构粘结对裂缝进行了根治能有效避免新裂缝的产生验证了以上施工工艺的合理性与可行性.裂缝预防措施裂缝处理只是一个方面更加重要的是在施工中预防裂缝的产生 为防止因路基发生横向失稳导致纵向裂缝产生需要在路线设计过程中防止路线从洼地中穿过包括分布在平原段上的局部洼地也可以在路堤两侧通过工程处理将表面层的水流截断防止其流向路堤同时辅以边沟进一步加强排水 在条件允许的情况下还可以设置深度较大的盲沟使其和地面排水充分结合也就是在边沟的下方设置盲沟使盲沟中的水排除到附近河流或沟渠若附近没有河沟等可以排水的地方需要在路堤附近开挖集水池防止自由水不断渗流至路堤下层土体最终杜绝纵向裂缝的产生及发展适当增加设计深度在进行路基设计的过程中如路基处在坡面上则雨雪很容易渗入到路堤边部下地基的上部土层导致路堤承载力大幅降低 如果上侧边部地基实际承载力大幅下降将使上部路堤产生外倾式沉降最终导致路面被掰开产生纵向裂缝 对此需要在路堤上侧坡面增设边沟防止表面水持续流向路堤必要时还可设置深度更大的盲沟来截断已经进入到土层内的自由水以免这部分水顺坡流进路堤下层地基 另外选择合适的位置增设涵洞直接将水引流至路堤的另外一侧 如果路堤边部没有得到充分碾压导致实际密实度和路堤中部土层实际密度存在明显差别则在降雨后会有大量雨水通过路肩及边坡表面进入导致路堤边部产生明显的沉降进而使路面边缘出现纵向裂缝对此要在施工中重视路堤边部碾压确保横向密实度达到均匀 只要路面产生裂缝不论裂缝类型都会为水的渗入提供通道若层间水无法及时排除则在车辆反复碾压作用后会导致混合料遭到严重冲刷导致沥青和石料之间剥离引起坑槽和唧浆等病害 因此只要路面出现裂缝就必须采取灌缝等措施进行处理 结 论()路面灌缝所用砂浆的配合比以路面实际情况为依据结合以往工程经验确定本次施工所用砂浆的具体配比为:水泥 砂 水 膨胀剂 减水剂 .()裂缝灌缝处理施工工艺流程为:确定适宜的灌缝时机对裂缝进行必要的预处理钻孔布置设置封堵管灌浆养生 在以上工艺流程中对裂缝进行必要的预处理和钻孔布置是决定最终灌缝效果的关键工序()在大规模灌缝施工中钻孔直径一般按 控制而钻孔深度需根据裂缝破坏情况进入基层或到达土基 当裂缝宽度为 时钻孔之间的距离以 为宜当裂缝宽度超过 时钻孔之间的距离以 为宜 对于灌浆压力要想达到理想的灌浆效果需不低于.参考文献:蒋玉飞李倩樊晓刚.公路水泥混凝土的路面施工常见的问题及控制分析.公路工程():.张文利唐晖.开槽灌缝技术在沥青路面裂缝修复中的应用.公路交通科技(应用技术版)():.许蓓邢兵.灌缝设备在沥青路面灌缝施工中的应用与工艺探讨.筑路机械与施工机械化():.张玮梁明范维玉南国枝罗辉.沥青路面灌缝材料研究进展.石油沥青():.白明举.水泥混凝土路面使用聚氨酯灌缝的施工工艺.公路交通科技(应用技术版)():.陈辉强敖付勇贺强等.高寒山区沥青路面温拌灌缝材料的制备与性能.土木工程与管理学报():.王波.高速公路沥青路面裂缝注浆灌缝处置后加速加载试验性能验证.北方交通():.孙华东范维玉时敬涛等.型沥青路面冷灌缝材料黏附性能研究.中国石油大学学报(自然科学版)():.