水泥砼路面病害治理

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——广东深汕高速公路东段病害路段的“灌浆稳板”及“排水盲沟”的试验路段的施工

水泥砼路面病害治理第2页/共75页前言

我国自八十年代以来，修建了大量的高等级水泥混凝土路面的公路和城市道路，为国家的经济建设作出了较大的贡献。随着水泥混凝土路面的修建，交通量和非常规（超载）车辆的增多，出现了新的问题：许多水泥混凝土路面才使用了3~5年，就发生了较大面积的破坏。水泥混凝土路面一旦破坏，修复难度大，成本高，对交通干扰大，还有挖除的废渣造成环境污染等等问题，困扰和阻碍了水泥混凝土路面的进一步发展。

究其原因：设计标准低、配套不完善（如无路基排水设施），施工质量差和水泥混凝土路面养护技术落后等都是重要的因素。各种路面在其使用期内，都要进行一定程度的养护维修，小病害不养护则导致大修。

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水泥混凝土路面的养护技术，目前我国大都还停留在接缝灌缝和置换坏板方面，没有从根本上解决水泥混凝土路面发生早期病害的原因。我们首先在茂名境内的325国道上完成了20余km“灌浆稳板”的试验段工程。经过约6年的观测，效果较好。

2003年和2004年，我们在深汕高速公路东段完成了3km的病害路段的“灌浆稳板”及“排水盲沟”的试验路段的施工。对几块病害严重的板块建立了跟踪观察。为水泥混凝土路面病害治理的课题，提供实践检验数据和施工工艺试验。

现在，我们主要以深汕东灌浆稳板试验路段的施工为例进行介绍。

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一、灌浆稳板施工

1.1.治理前的状况

1.2.施工作业

1.3.治理后的效果

二、路基盲沟排水施工

2.1.盲沟挖开后

2.2.施工作业

3.3.盲沟排水效果

三、其他

四、结语

目

录第5页/共75页一、灌浆稳板施工

1.1治理前的状况主车道连续纵裂

第6页/共75页主车道连续纵裂、板边缘唧泥第7页/共75页主车道连续纵裂、板边缘唧泥第8页/共75页板角破损下沉第9页/共75页主车道板面下沉、啃边、烂板第10页/共75页1.2

施工作业

1.2.1.

灌浆稳板

由于路基下沉和板下积水唧泥等病害导致砼路面板下脱空。

“灌浆稳板”工艺即是对板下注入微膨胀水泥沙浆，排除积水、改善弱化地基、“垫实”脱空层，部分堵死雨水下渗通道，使脱空的砼路面板得到有效的支撑，延长使用寿命。

第11页/共75页第12页/共75页规范的交通标志第13页/共75页钻灌浆孔第14页/共75页灌浆作业车第15页/共75页灌（水泥沙）浆稳板第16页/共75页板边泌出水泥沙浆第17页/共75页路缘石外冒出浆料第18页/共75页路基边坡冒出“灌浆”浆料第19页/共75页“稳板”泌水第20页/共75页三天后进行第二次“深孔”灌浆

第21页/共75页1.2.2.

路面板裂缝植筋

为了加强破损砼路面板的整体性，灌浆稳板作业以后，就通过钻斜孔用改性环氧树脂植入ф25的连接钢筋。

植筋工艺示意图

第22页/共75页放植筋孔位第23页/共75页钻

斜

孔第24页/共75页孔内灌入改性环氧树脂

第25页/共75页植入ф25连接钢筋第26页/共75页植筋封口树脂与砼颜色基本一致第27页/共75页用改性环氧树脂砂浆修补砼板裂缝第28页/共75页抽检树脂是否饱满第29页/共75页1.3.

检验灌浆效果——测量弯沉值

第30页/共75页用探地雷达探测密实情况第31页/共75页灌浆前后参数变化：

高程抬高平均5~10mm；

弯沉灌浆前54.63%大于0.2mm的规定值；灌浆后89.6%弯沉值小于0.1mm；

探地雷达反射波形图发生重大变化，板下脱空松散介质灌浆后呈密实状态；

抽芯检验99.1%板底有硬化的浆液，平均厚度14.8mm。灌浆稳板效果评价

板底脱空走浆面广，板下恢复均匀支撑；

凝固后的水泥砂浆与砼面板和基层粘结牢固，无收缩现象；

水泥砂浆三天抗压强度达10MPa；满足早期通车要求。

第32页/共75页半年后破损板依然稳定第33页/共75页半年后裂缝未见发展第34页/共75页半年后裂缝未见发展第35页/共75页20个月后裂缝未见发展第36页/共75页第37页/共75页

从以上几张我们跟踪的板块照片可以看出：经过20个月的气候和行车检验，水泥混凝土路的板底病害，通过灌浆稳板、裂缝植筋和增设边缘排水盲沟的治理，得到了有效的控制。断裂板得到了有效的支撑，处于稳定状态。与换板等施工方法比较，由于断裂板的使用寿命得到了延长，其社会、经济和环境效益十分明显。第38页/共75页二、路基盲沟排水131111

水是造成砼路面板破损的主要内在因素。修建盲沟，使经过中央绿化带和板缝（含裂缝）渗入路基内的雨水顺利排除路基以外。既可弥补原设计的不足，又可以和灌缝稳板工艺形成互补。使水泥混凝土路面板的病害处理更合理、更完善。

第39页/共75页4个月后回访：

经过灌浆处理的板块边缘无唧泥现象第40页/共75页4个月后回访：

未灌浆处理的板块边缘唧泥严重第41页/共75页“路槽”式路基内无排水通道，水害严重，增修边缘排水盲沟非常必要！第42页/共75页盲沟设计图第43页/共75页2.1.

盲沟开挖后“灌浆稳板”施工的半年后，我们开始进行增设边缘排水盲沟的施工。盲沟的开挖，就象手术刀一样，直接检查了我们“灌浆稳板”工艺的效果。路肩开挖后可见板下渗水的水痕第44页/共75页厚度约为6mm的沙浆层

第45页/共75页厚度约为25mm的沙浆层

第46页/共75页两层“脱空”均被沙浆垫实第47页/共75页第48页/共75页2.2.

盲沟施工作业挖纵向集水盲沟槽第49页/共75页安装纵向集水管

纵向集水管用的开孔波纹管第50页/共75页第51页/共75页安装横向出水管第52页/共75页仔细填入多孔砼第53页/共75页分层夯实多孔砼

第54页/共75页施工现场与试验的多孔砼

第55页/共75页检测压实度第56页/共75页浇注路肩砼

第57页/共75页恢复路面的排水系统第58页/共75页2.3.

盲沟的排水效果

由于目前施工正值雨季，对于我们已经完成的排水盲沟也是一个检验。从后面的几张照片说明排水盲沟的设计和施工是成功的。横向出水口流出清水第59页/共75页第60页/共75页三、其

他3.1.

未进行板底病害治理的水泥砼路面破坏的照片

从后面的几张照片可以看见：广东某一级公路的水泥砼路面，由于未治理板底病害，建成才3年多已损毁严重，目前正在进行重新翻修路面的施工。对社会、经济和环境的效益也产生影响。第61页/共75页水泥路面似乎已荡然无存

第62页/共75页路面下沉，砼板破损第63页/共75页砼路面板已成“马赛克”

第64页/共75页换的新板也还是破损第65页/共75页3.2.

改性沥青砼加铺层被破坏

为了利用破损水泥混凝土路面和改善其行车的舒适性，目前大都采用在其上面加铺改性沥青砼面层。破损的水泥砼路面板因为板底的脱空和积水等病害未得到治理而处于“浮动”状态。由于基底的不稳定，在板下积水和汽车荷载的共同作用下，导致加铺层较快出现开裂唧泥等病害。第66页/共75页开裂唧泥

第67页/共75页开裂唧泥

第68页/共75页3.3.南海兴建的一级公路路基正在切割盲沟槽第69页/共75页铺设盲沟的纵向集水管和横向排水管第70页/共75页盲沟已浇注多孔砼和铺设土工布第71页/共75页沥青路面的纵向排水盲沟第72页/共75页雨后横向排水管排水良好第73页/共75