海文高速水泥混凝土路面综合处置.docx
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海文高速水泥混凝土路面综合处置
海文高速沥青加铺水泥混凝土路面综合处置
一、弯沉值控制指标
1、板块单点弯沉控制指标(单位0.01mm)为:
①单点实测弯沉值Lr≤14,不处理;
②单点实测弯沉值14<Lr≤40,钻孔压浆处理;
③单点实测弯沉值Lr>40,整板破碎,处理基层
2、板间实测弯沉差控制指标:
两相邻板间弯沉差控制在0.06mm以内,否则灌浆处理。
弯沉值的测量位置为板的边、角部位,弯沉差的测量部位为板角处,及裂缝两侧位置。
标准载重汽车的外轮定位于板角处,采用两弯沉仪同时测量两块板间的弯沉值,其差值即为弯沉差。
二、病害调查
1、在旧水泥混凝土路面进行调查,分块逐一编号,逐一检查各种病害情况、实测弯沉值,并绘制病害平面图;
2、根据病害情况、实测弯沉值确定中和处置方法和工程量。
三、灌浆处理
1、水泥混凝土路面板底灌浆是通过高压灌浆机,将胶凝填充材料灌入板底脱空处及基层空隙中,形成一层强度高、稳定性好、与混凝土板底密贴的结构层,以恢复混凝土板底的正常承接,起到加固混凝土面板、维护面板正常使用状态和保障路面使用寿命的作用。
使之符合在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土。
2、旧水泥混凝土路面面板板底灌浆工程施工工艺
脱空位置检查——制浆设备配置——布置注浆钻孔施工——制浆——灌浆——养生——封堵效果检查——封孔清场等八个环节
3、灌浆位置的确定可采用雷达探测、实测弯沉值、板块错台与路面唧泥情况目测等方法。
目测人为因素干扰较大,雷达探测费用较高,通过实践认为,通过弯沉测试与雨天停止后2-3天目测接缝两侧唧泥现象,联合确定压浆的位置较为使用方便。
根据养护规范和大量的经验证明,接缝处的弯沉值大于0.2mm时,两侧堆积有细料、错台超过5mm,通过灌浆工艺处理效果较好。
应根据事先调查及弯沉实测值确定压浆位置、板块。
4、浆体的材料组成及技术要求
⑴原材料
水泥:
普通硅酸盐水泥,32.5Mpa及以上
粉煤灰:
Ⅱ级及Ⅱ级以上
外掺剂:
FDN高效减水剂,CAS型膨胀剂
⑵配合比
为了得到具有高强、早强、大流动性、微膨胀等特点的灌浆浆体材料,通过大量试验和实体工程检验,建议配合比(重量比)如下:
材料
水泥
水
粉煤灰
膨胀剂
减水剂
比例
88
80
80
12
1
5、灌浆施工工艺
⑴灌浆浆最基本设备包括钻孔机、浆体拌合机和高压灌浆机。
⑵首先是布孔、钻孔,通常情况下钻3~5孔,距边角40~50cm,孔的直径略大于灌浆机的喷嘴直径,同时孔应贯穿混凝土板,其深度穿越通过稳定的基层垫层,但钻入土基深度不能超过7cm。
钻完孔后,应压缩空气将孔中混凝土碎屑、杂物清除干净,以利于灌浆材料在灌注压力作用下顺利流入脱空处。
⑶当清孔完毕后,可以进行配料。
压浆机事先应清洗并排净水分,根据所需灌注的体积、浆体配合比及施工进度,称取各种材料,将减水剂和早强剂加入水中,将水泥、粉煤灰、膨胀剂倒入灌浆机的搅拌桶内,先进行一定的拌合,然后再将已溶有减水剂和早强剂的水加入病不断搅拌,形成均匀浆体,搅拌时间宜在5~10min。
应确保浆体在配置好后半小时内用完,并且施工过程应进行不停的搅拌。
⑷灌浆过程中,应先灌注靠近路面两侧的孔,再灌注路面之间的孔,以有利于灌注密实。
将高压灌浆机的压力均匀增加至0.8MPa左右,最大压力控制在1.5MPa,并停留3~5min。
当发现浆体尤其他孔中或路的两侧挤出时,表明已灌满,减小压力并将喷嘴提起,是孔中灌满浆体,关闭压力泵,将灌浆机移到下一孔继续进行灌浆。
⑸灌浆15min后将孔中的浆体抹平即可,不需另外的封堵材料。
灌浆后12小时内控制交通,刚灌注好的浆板上禁止车辆通行,以利于板下浆体的硬化和强度的增强。
6、压浆质量控制措施
⑴严格控制材料质量和配合比
水泥:
必须购买符合强度要求的水泥,在施工前应作水泥的有关试验,包括安定性、细度、抗压、抗折强度、初凝、终凝时间等。
粉煤灰:
应为新近生产的粉煤灰,对化学成分进行分析。
水:
干净、无污染、可饮用水。
外加剂:
不能使用过期、失效、不符合要求的添加剂。
在厂家销售点购买具有产品指标和合格证的产品
2保证浆体质量
浆体应具备良好的流动性,以便于压力不大的情况下浆体能获得较大的扩展半径,但对于空隙较大及土体疏松或脱空区大的地方,必须具有流动性较小和触变性大的浆体,以免扩散到不必要的地方或产生路基边坡跑浆现象。
因此在必要时可在浆体中加入适量细砂或粘土形成既经济又能保证工程质量的浆体,提高浆体中的固体含量,减少用水量。
7、灌浆过程控制
⑴施工前先对海文高速公路路面下电缆、光缆等管线和管沟等埋设物和附属设施进行详细的调查,包括其埋设位置、深度、保护材料和方式等
⑵灌浆板下有埋设物时,根据其埋藏深度等实际情况减小灌浆深度或压力,以及采用其他适当方式进行处置。
3避免浆体的沉淀,应缩短浆体从搅拌到灌入板底时间、在存放或压入过程中进行不间断搅拌使浆体始终处于运动状态,保证不发生沉淀和离析现象,但时间不应超过初凝时间。
4灌浆时若发现灰浆从未压或压过的孔溢出时,应及时用木塞塞紧,10min后拔除,且此孔无须再进行灌浆。
5错台面板抬升高度达到0.5mm,应换下一孔灌浆,如此反复压,直到面板抬升到相应的高度,否则极易发生断板。
6工时应重视路基边坡跑浆现象,一旦发生跑浆立即停止灌浆,并及时采取堵漏措施,待完成控制后再继续施工,获采取间歇式灌浆。
8、压浆质量检测
⑴灌浆处理7天后进行质量检测,质量检测采用落锤式弯沉仪(FWD)进行动态弯沉测定,或贝克曼梁进行静态弯沉检测,检测频率为逐板,弯沉代表值符合沥青加铺要求,单点实测弯沉值Lr<=14。
⑵第一次灌浆后经检测弯沉值混凝土板不符合要求,则需进行第二次灌浆浆,布孔则集中在不符合条件的孔位附近补1~2孔。
⑶每天按规范要求制作灰浆试块一组,7d抗压强度不得低于3.5MPa。
三、灌缝处理
裂缝修补方法很多,一般根据裂缝的宽度和深度确定修补工艺。
我们根据裂缝宽度将裂缝分为4种:
(1)微裂缝,此类裂缝缝宽<5 mm,裂缝边缘无碎裂或仅有轻微碎裂,没有或有少量支缝,对车辆行驶的平稳性影响不太大;
(2)小裂缝,此类裂缝宽为 5~15mm,裂缝边缘有轻微碎裂,并有少量支缝,裂缝两侧有微量错台,会引起车辆轻微跳动;(3)中裂缝,此类裂缝缝宽为15~25 mm,裂缝边缘有中等碎裂,并有少量支缝,裂缝两侧有少量错台,会引起车辆明显跳动;(4)大裂缝,此类裂缝缝宽>25mm,裂缝边缘有严重碎裂,并有较多支缝,裂缝两侧有较大错台,会引起车辆剧烈跳动。
1、 非开槽修补法(传统修补法)
非开槽修补法适合对微裂缝进行修补,根据使用材料的不同,这种修补方法可以分为热补和冷补2种。
1AH—110重交通石油沥青热补施工
机具设备:
沥青热熔和喷涂设备(安装在工程车上)。
施工工艺:
准备工作→备料→加热熔解AH— 110重交通石油沥青→清除裂缝四周灰尘→骑缝喷涂热熔石油沥青→抹板抹平→自然冷却→开放交通。
2、改性乳化沥青冷补施工
改性乳化沥青是液态的混合冷补材料,对机具设备无特殊要求,现场搅拌后人工刮涂封缝(三涂)。
施工工艺:
准备工作→清缝→工人拌料→人工刮涂一次→固化→二次刮涂→固化→三次刮涂→固化→开放交通(固化时间15~20min)。
这些传统的方法经多年的生产实践证明,无论是采用重交通石油沥青还是改性乳化沥青灌缝,随着表层及基层的温度收缩,最多不超过1年,维修后的裂缝又在原灌缝位置重新开裂,其失效率占86%以上,只好第二年重新修补。
这样经常的维修,不仅增加了养护费用,而且频繁的养护作业会造成行车的诸多不便和不安全因素。
3、开槽修补法
开槽修补法适合于中小裂缝,是国外通用的裂缝处理方法,使用的设备包括开槽机和灌缝机,补缝 材料采用针对裂缝修补专门设计的密封胶(改性沥青聚合物),开槽尺寸至少为1 cm宽,1~3 cm深,开槽的深度、宽度比不应超过2:
1,深度比越低越好。
开槽修补法施工工艺流程一般分5个步骤。
(1)准备工作。
检查开槽机与灌缝机,确保其技术状况良好;根据路面裂缝的具体情况,确定补缝设计方案;启动灌缝机并向密封胶加热罐内添加密封胶,将密封胶加热、搅拌至193℃,不能超过204℃;加热期间将灌缝机拖挂在卡车后面,并把密封胶、隔离墩、安全指示标牌、开槽机和肩背式吹风机等装在卡车上,拖到预定施工地点,将高速公路半幅的一半封闭作为施工区。
(2)开槽。
按照设计的开槽尺寸,预先调节好开槽机开槽深度,然后进行开槽作业。
作业时,根据裂缝宽度种类情况,及时调节开槽尺寸,满足最低设计要求。
(3)清槽。
用肩背式吹风机将槽内的碎渣及裂缝两侧至少10cm范围内的灰尘彻底清扫干净。
(4)灌缝。
若在气温低于4℃时补缝,灌缝机须配有预热设备对开槽部位进行预热,若在此温度下不预热就进行补缝,会降低密封胶的粘结力;如果在气温高于4℃时补缝,可不进行预热,一般预热后的补缝效果要好。
在密封胶加热温度达到193℃左右时,用灌缝机上带有刮平器的压力喷头将密封胶均匀地灌入槽内,并在裂缝两侧拖成一定宽度与厚度的封层。
(5)养护。
用密封胶灌缝后,在密封胶充分冷却并把路面上的碎渣清扫干净后,才能开放交通,一般冷却时间为15min左右,具体开放交通时间可根据气温情况灵活掌握。
经过几年的灌缝实践证明,灌缝失效的最主要表现是密封胶与裂缝两壁未能牢固地粘结,主要与密封胶技术性能、清槽是否彻底和施工时的环境温度有关,因此选择施工季节和适合当地施工环境的密封胶非常重要。
五、换板处理板
1、换板处理即将板块破碎、处理基层、新浇筑混凝土
旧水泥混凝土路面单点实测弯沉值Lr>=14,整板破碎,处理基层,新浇筑混凝土板。
对提高路面结构承载能力、增强板体稳定性和行车舒适有利,改善板间接缝传荷能力。
市加铺层具有较高的强度和稳定性及较好的路面使用性能。
2、破碎板更换施工工艺
确定破碎板——旧板破碎——清运——清扫基层——基层处理——浇筑混凝土——养生——检查清场等施工工序
⑴破碎板确定
根据规范交叉贯穿通底裂缝,将板块分割成3块称为破碎板,破碎板通过目测确定或弯沉实测确定。
如果事先进行了调查、检测可根据其结果直接确定。
⑵原材料及技术要求
碎、砾石(粗集料):
强度不低于Ⅲ级,石料压碎值不大于28%,要求洁净无杂质,含泥量不大于1%。
砂(细集料):
要求坚硬、洁净和无杂质的中粗砂,砂的细度模数应在2.5~3.3之间。
含泥量应小于3%。
水:
人或牲畜饮用水
外加剂:
符合规范要求
⑶混凝土配合比
应以质量计并通过设计和试配确定。
试配时使用施工实际使用的材料,配制的混凝土应满足和易性、凝结速度等施工技术条件,制成的混凝土应符合强度、耐久性等质量要求。
普通混凝土配合比可参照《公路工程水泥混凝土试验规程》(JTJ053)附录所列步骤、经验资料和经验公式确定。
配制混凝土时,应根据具体情况确定混凝土拌合物的塌落度。
混凝土的最大(或最小)水泥用量应符合规范要求。
⑷旧混凝土板的破除
应采用人工配合空压机作业,建议不用冲击锤等破坏机械,特别是针对城市道路有地下设施路段。
应注意不要损坏上基层
就混凝土不破除后,应立即清运混凝土废料,并保持施工现场整洁。
⑸基层处理
清运完混凝土废料后,对基层进行检查
基层呈网状开裂,且严重渗水,其面积超过原面积2/3者,应将开裂渗水基层全部挖出后以15#混凝土填充、捣实,并与原基层同高。
基层局部损坏的,应对基层局部损坏部位进行开挖,清理干净后用15#混凝土填充、捣实,并与原基层同高。
基层上仅有1条裂缝者,应制作由三根纵筋(其长度是裂缝长度而定,间距20cm),若干分布筋(长度50cm,间距20cm)绑扎而成的钢筋网,在浇筑是覆盖在裂缝上。
基层无裂缝者,可直接浇筑混凝土面层。
⑹混凝土浇筑
基层不处理的可直接浇筑混凝土
基层铺钢筋网的,钢筋网下要留有保护层并固定牢固,然后浇筑混凝土。
基层处理的,待所换基层达到一定强度(抗压10MPa以上)后,再浇筑面层混凝土。
无论基层是否处理,浇注混凝土前基层的强度、平整度、湿度含水量、高程等都必须符合规范要求
行车道与超车道之间纵缝内的传力杆钢筋,应予保留或恢复;横缝(涨缝或缩缝)中的拉杆钢筋也应保留。
连续换板也应对旧板留出纵、横缝并进行灌缝。
对于硬路肩,由于其厚度脚脖,部分路段施工质量较差,参照换板施工,进行整板破碎清除,新浇筑厚24cm的C25混凝土板。
混凝土的养生应根据现场情况和条件选用适当的养生方法,并经监理工程师同意。
⑺取样和试验
为了控制换板混凝土质量,一般应作抗折强度试验。
当监理工程师提出要求时,承包人还应作抗压强度等试验。
抗折强度试验采用小梁试验方法测定,也可采用圆柱劈裂强度推算小梁抗折强度。
大那个采用钻取圆芯检验的推算强度和小梁抗折强度时,应同时符合规定要求。
混凝土抗折强度检验应符合以下规定:
应用正在摊铺的混凝土拌合物制作试件,试件的养生条件与现场混凝土板养生相同。
每天或每铺筑200m3,应同时制作试件2组(每组3个),龄期分别为7天和28天。
每铺筑1500m3混凝土应增做一组试件,用于检测后期强度,龄期不应小于90天。
如果试件表明普通水泥混凝土的7天强度28天(换算成标准养生条件的强度)强度的60%(矿渣水泥混凝土为50%)时,应检查分析原因,并对混凝土配合比做适当修正。
浇筑完成的混凝土板,应检验实际强度,可现场钻取圆柱试件,进行圆柱劈裂强度试验,以圆柱劈裂强度推算小梁抗折强度。
如果试件表明混凝土的28天强度不能达到规定的强度,则承包人可以从相应龄期地点的混凝土构件中切取样品,对照其强度。
切取样品的尺寸和切取试件的部位均由监理工程师决定,去件后由承办人负责修复孔穴,其费用承包人担负。
六、路面一般病害的处理
施工方法及工艺
旧水泥混凝土路面的一般病害不需要特别处理,但必须进行必要的处理,否则影响加铺后的沥青路面使用质量和寿命。
本方案未列事项可根据《公路水泥混凝土路面养护技术规范》JTJ073.1—2001规定进行一般处理。
⑴裂缝维修
对宽度小于3mm的轻微裂缝可不预处理。
对于大于3mm小于6mm的裂缝可采用改性沥青或规范要求的材料灌缝处理,但灌缝高度必须低于水泥板上表面5mm。
对于大于6mm的裂缝可直接或扩缝后采用沥青砂或Strata混合料填补。
⑵板边、板角修补
对宽度小于3mm的轻微裂缝及贯穿全厚的大于3mm小于15mm的中等裂缝,可采用扩缝灌浆。
对板边宽度大于15mm的严重裂缝采用全深度修补
对板角处理设传力杆浇筑混凝土,基层不良时,采用15#混凝土浇筑基层。
⑶错台处理
错台小于1cm不存在脱空是可不处理
错台大于1cm的地方存在脱空时压浆处理或更换水泥板,
错台大于1cm但不存在脱空时采用铣刨、磨平人工凿平或加铺找平层的方法处理;
⑷沉陷处理
沉陷小于50mm的通过灌浆调平,灌浆不能调平的可凿除旧板,浇注水泥混凝土调平。
沉陷大于50mm的可以凿除旧板,浇注水泥混凝土调平,基层不良的,采用15#混凝土浇筑基层。
⑸拱起、胀起处理
拱起小于50mm的通过压浆调平,灌浆不能调平的可凿除旧板,浇注水泥混凝土调平。
拱起大于50mm的可以凿除旧板,浇注水泥混凝土调平,基层不良的,采用15#混凝土浇筑基层。
混凝土板的胀起于拱起的处理方法相同。
⑹坑洞修补
应清除洞内杂物,用水泥砂浆或沥青混凝土填充,达到平整、密实。
⑺接缝处理
接缝宽度小于1cm时可采用规范要求的材料灌缝处理,但灌缝高度必须低于水泥板上表面5mm。
接缝宽度大于1cm时,可直接或扩缝后采用沥青砂或Strata混合料填补。
接缝出现碎裂时,凿除混凝土,全深度修补,基层不良时,采用15#混凝土浇筑基层。
⑻土路肩加固
施工流程
挖除土路面表土至硬路肩基层顶面——护栏立柱施工——填筑碎石盲沟及铺设涤纶长丝PE防渗复合土工布——铺设混凝土预制块护肩——路面面层施工(边缘采用模板或施工完后切除多余部分)——填筑单一粒径碎石滤水层——铺设土路肩加固预制块
预制土路肩混凝土块时,根据路基边缘护栏立柱间距,部分快件接头处应预留立柱孔洞。
材料要求
反滤土工布为涤纶短纤维针刺无妨土工布(SNG300-4型),其规格为300g/m2,抗拉强度≥10KN/m;CBR圆球顶破强度≥1.7KN;断裂伸长率<90%,撕裂强度≥0.24KN;等效孔径O95≤0.15mm;渗透系数5×10-2cm/s
涤纶长丝PE防渗复合土工膜(FS350型),其规格为350g/m2,抗拉强度≥15KN/m;CBR圆球顶破强度≥1.6KN;断裂伸长率<30%;渗透系数5×10-11cm/s
施工要求
路肩加固预制块件按图纸规定尺寸、材料在预制厂统一预制。
各预制构件外形轮廓线条应顺直,表面平整、光洁、颜色一致,其顶面必须垂直于底面
路肩预制块按荒歉首先进行路肩整修,包括下承层整修和内侧坡面整修。
下承层整修要求表面平整,标高控制准确,以保证预制块和碎石垫层厚度。
整修后的集料集中运走。
在已整修完成的路肩断落进行防水土工布铺设,并进行碎石垫层铺筑,正平并进行预制块安装。
预制块安装过程中,必须严格控制标高、线形、要求预制块挂线安装,错缝砌筑,缝与峰之间砂浆饱满、缝宽均匀。
对已砌筑完成且符合要求的预制块进行勾缝时,要求砂浆强度、和易性满足要求,且每层缝宽、缝深也满足要求,其中凹缝按10cm,缝深按5cm控制,勾缝完成后,将预制块表面清扫干净。
对已勾缝完成的段落,废弃材料清理干净,再进行碎石盲沟回填,回填是要求碎石密实,且不污染路面。
碎石回填完成后,进行顶层预制块安装时尤其注意内侧线形平顺,标高与路面标高协调一致,以确保面层摊铺的平整度与美观。
⑼一般病害处理控制
原材料的技术要求应符合《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTJ012)、公路水泥混凝土路面有关施工规范、《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032)的规定。
一般病害处理完毕后,现场监理人员检查签证后,方可进行下道工序。
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