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摘要:本文介绍了路面脱空的五类判别技术,并分析了各类判别技术的优缺点,最后介绍了注浆处治技术和施工质量控制要点。
关键词:水泥混凝土;路面脱空;检测;注浆技术
中图分类号:TU528.45文献标识码: A 文章编号:
一 引言
我国水泥混凝土路面始建于20世纪石0年代中期,80年代以来,水泥混凝土路面在全国得到了迅速发展。目前在我国己建成的水泥混凝土路面中,己有部分路面在使用周期内就出现了各种各样病害,有的己严重影响了其正常的使用功能。板底脱空是其中一个重要的原因。水泥混凝土路面在使用过程中由于卿泥、重载车辆的作用,旧水泥混凝土路面基层抗冲刷性差,路基和路堤不均匀沉降、冰冻的影响及近桥涵段填土压实不足等原因,都会产生板底脱空的问题。水泥混凝土路面板底脱空的产生,改变了水泥混凝土路面板的受力状态,是造成水泥混凝土路面早期断裂的主要原因之一[1]。
二 脱空判别技术
国内目前对板底脱空的评定方法有很多种,按照检测工具的不同,可以分为5类:(l)外观评定法;(2)贝克曼梁弯沉检测法;(3)基于FWD的脱空判别方法:(4)探地雷达法;(5)声振法五种方法[2]- [5]。
外观评定法利用水泥混凝土板脱空后,与脱空前相比,在车辆荷载作用下将会产生更大的变形,严重影响了行车平稳性,两相邻板之间会出现明显的错台。外观评定主要有卿泥判别脱空,错台时一侧板脱空,填缝材料损坏严重处脱空,断角处有脱空,重锤敲打有回响六种方法。外观评定法其优点是原理简单、操作方便、工作量小、不需要昂贵的检测设备,但是该方法具有一定的不稳定性、盲目性、不可重现性。
贝克曼梁弯沉检测法根据对不同部位的判别分为:板中弯沉值判据,相邻两板角弯沉差判据,同板弯沉差判据。该方法不能独立使用,只用弯沉值一个指标来评定脱空时,其结果是不可靠的。使用该方法前选定典型路段,分析该路段的弯沉值,结合路面破损调查,同时与其他脱空检测方法结合评定路面实际脱空状况,然后再通过计算归纳来得出脱空结果。
基于FWD的脱空判别方法包括板角弯沉图法,比较分析法,截距法,弯沉盆变异法,FWD夹角法,考虑接缝传荷的弯沉比法,基于FWD的模量反算法
探地雷达法是向地下介质中发射一定主频的电磁脉冲波,电磁脉冲波在地层介质中传播时,遇到地下介质中的物性介面时,发生波的反射和透射。通过对反射回地面的电磁波进行分析来判断是否有脱空现象。当雷达检测到路面板下有脱空时,将产生夹层反射,空洞会产生绕射。该方法具有检测效率高,准确度高,并且可以实现连续检测的优点。但是该方法对于小于2cm的脱空现象检测效果不明显。
声振法是一种快速简便的无损检测方法,该方法将水泥混凝土路面板是一个声学谐振子,通过检测声谐振子各模式特性的变化可得知缺陷是否存在及其位置、大小等信息。声振法能够方便快速地完成对混凝土路面脱空的无损检测,但是结果往往会受到附近行驶车辆的影响,该方法不能实现连续检测。
三 脱空修护技术
水泥混凝土路面出现脱空现象,如果不及时处理,路面病害將会急剧发展,如果对面板进行大规模的翻修,存在工期长、资金投入大、环境影响大的问题。注浆技术是针对水泥混凝土路面出现板块脱空病害常用的方法,该方法具有快速方便、经济使用、对交通影响小等优点。注浆技术是通过钻孔,利用注浆设备,注浆材料压人路基脱空部位,将空洞及周围松散粒料填实挤密,使浆液以填充、渗透和挤密等方式排除板下空隙中的水份、空气,使面板与基层联结 恢复密实,确保板底均匀支撑,从而增加路面的使用寿命。注浆处治技术主要工序为:检测定板、布孔、钻孔、配浆、压浆、封口养护[6] [7]。
注浆技术分为水泥注浆法和沥青注浆法注浆材料主要包括:沥青、水泥、粉煤灰、水、外加剂等。制成的浆体应具有良好的可泵性、和易性、保水性,浆体过稠不能均匀布满板底空隙,浆体过稀,干缩性大。在施工中,有时为防止浆体的干缩,浆液中宜掺加一定量膨胀剂。流动度是影响可灌性的主要因素,一般流动度越高,可灌性就越好。粉煤灰比例也影响水泥浆的后期强度,水灰比越大,则浆体的强度会逐渐降低,因此不宜采用过大的水灰比[6]。注浆的质量直接影响修护的效果。施工过程中,对孔位,注浆压强等要根据具体情况来具体实施,严格控制施工中的各个环节,注浆完成后要注意养护,确保灌浆质量。施工后7天,14天要对修护结果进行检测评定。
四 总结
工程实践表明,采用压浆技术处理水泥混凝土板底脱空现象经济实用,操作简单,效果明显,是目前最有效的修护方法。
道路施工过程中要严把质量关,从材料到施工工艺都要严格要求,对路面定期维护,增加道路使用寿命,节约资源。
[参考文献]
[1] 赵茂才.水泥混凝土路面板下脱空封堵设计理论与处治技术[Ml.哈尔滨工业大学出版社,2003
[2] 张宁,李雁.水泥混凝土路面脱空评定系统[J].华东公路,1997,22(6).
[3] 曹东伟,胡长顺.水泥混凝土路面板底脱空判别方法研究[J].西安公路交通科技,1998,18(7).
[4] 王陶.基于遗传算法的刚性路面脱空判定[J].中国公路学报,2003,16(3)
[5] 张显安.水泥混凝土路面板下脱空状况的分析和评定【D].长沙:长沙理工大学,2005.
[6] 周文献,孙立军,阐胜男.水泥混凝土路面脱空与压浆处治研究综述[J]公路,2004,(12)
[7] 邱丽章,王瑞宜.水泥混凝土路面脱空及其检测方法[J].中南公路工程,2007,32(3).
关键词:水泥混凝土;路面脱空;检测;注浆技术
中图分类号:TU528.45文献标识码: A 文章编号:
一 引言
我国水泥混凝土路面始建于20世纪石0年代中期,80年代以来,水泥混凝土路面在全国得到了迅速发展。目前在我国己建成的水泥混凝土路面中,己有部分路面在使用周期内就出现了各种各样病害,有的己严重影响了其正常的使用功能。板底脱空是其中一个重要的原因。水泥混凝土路面在使用过程中由于卿泥、重载车辆的作用,旧水泥混凝土路面基层抗冲刷性差,路基和路堤不均匀沉降、冰冻的影响及近桥涵段填土压实不足等原因,都会产生板底脱空的问题。水泥混凝土路面板底脱空的产生,改变了水泥混凝土路面板的受力状态,是造成水泥混凝土路面早期断裂的主要原因之一[1]。
二 脱空判别技术
国内目前对板底脱空的评定方法有很多种,按照检测工具的不同,可以分为5类:(l)外观评定法;(2)贝克曼梁弯沉检测法;(3)基于FWD的脱空判别方法:(4)探地雷达法;(5)声振法五种方法[2]- [5]。
外观评定法利用水泥混凝土板脱空后,与脱空前相比,在车辆荷载作用下将会产生更大的变形,严重影响了行车平稳性,两相邻板之间会出现明显的错台。外观评定主要有卿泥判别脱空,错台时一侧板脱空,填缝材料损坏严重处脱空,断角处有脱空,重锤敲打有回响六种方法。外观评定法其优点是原理简单、操作方便、工作量小、不需要昂贵的检测设备,但是该方法具有一定的不稳定性、盲目性、不可重现性。
贝克曼梁弯沉检测法根据对不同部位的判别分为:板中弯沉值判据,相邻两板角弯沉差判据,同板弯沉差判据。该方法不能独立使用,只用弯沉值一个指标来评定脱空时,其结果是不可靠的。使用该方法前选定典型路段,分析该路段的弯沉值,结合路面破损调查,同时与其他脱空检测方法结合评定路面实际脱空状况,然后再通过计算归纳来得出脱空结果。
基于FWD的脱空判别方法包括板角弯沉图法,比较分析法,截距法,弯沉盆变异法,FWD夹角法,考虑接缝传荷的弯沉比法,基于FWD的模量反算法
探地雷达法是向地下介质中发射一定主频的电磁脉冲波,电磁脉冲波在地层介质中传播时,遇到地下介质中的物性介面时,发生波的反射和透射。通过对反射回地面的电磁波进行分析来判断是否有脱空现象。当雷达检测到路面板下有脱空时,将产生夹层反射,空洞会产生绕射。该方法具有检测效率高,准确度高,并且可以实现连续检测的优点。但是该方法对于小于2cm的脱空现象检测效果不明显。
声振法是一种快速简便的无损检测方法,该方法将水泥混凝土路面板是一个声学谐振子,通过检测声谐振子各模式特性的变化可得知缺陷是否存在及其位置、大小等信息。声振法能够方便快速地完成对混凝土路面脱空的无损检测,但是结果往往会受到附近行驶车辆的影响,该方法不能实现连续检测。
三 脱空修护技术
水泥混凝土路面出现脱空现象,如果不及时处理,路面病害將会急剧发展,如果对面板进行大规模的翻修,存在工期长、资金投入大、环境影响大的问题。注浆技术是针对水泥混凝土路面出现板块脱空病害常用的方法,该方法具有快速方便、经济使用、对交通影响小等优点。注浆技术是通过钻孔,利用注浆设备,注浆材料压人路基脱空部位,将空洞及周围松散粒料填实挤密,使浆液以填充、渗透和挤密等方式排除板下空隙中的水份、空气,使面板与基层联结 恢复密实,确保板底均匀支撑,从而增加路面的使用寿命。注浆处治技术主要工序为:检测定板、布孔、钻孔、配浆、压浆、封口养护[6] [7]。
注浆技术分为水泥注浆法和沥青注浆法注浆材料主要包括:沥青、水泥、粉煤灰、水、外加剂等。制成的浆体应具有良好的可泵性、和易性、保水性,浆体过稠不能均匀布满板底空隙,浆体过稀,干缩性大。在施工中,有时为防止浆体的干缩,浆液中宜掺加一定量膨胀剂。流动度是影响可灌性的主要因素,一般流动度越高,可灌性就越好。粉煤灰比例也影响水泥浆的后期强度,水灰比越大,则浆体的强度会逐渐降低,因此不宜采用过大的水灰比[6]。注浆的质量直接影响修护的效果。施工过程中,对孔位,注浆压强等要根据具体情况来具体实施,严格控制施工中的各个环节,注浆完成后要注意养护,确保灌浆质量。施工后7天,14天要对修护结果进行检测评定。
四 总结
工程实践表明,采用压浆技术处理水泥混凝土板底脱空现象经济实用,操作简单,效果明显,是目前最有效的修护方法。
道路施工过程中要严把质量关,从材料到施工工艺都要严格要求,对路面定期维护,增加道路使用寿命,节约资源。
[参考文献]
[1] 赵茂才.水泥混凝土路面板下脱空封堵设计理论与处治技术[Ml.哈尔滨工业大学出版社,2003
[2] 张宁,李雁.水泥混凝土路面脱空评定系统[J].华东公路,1997,22(6).
[3] 曹东伟,胡长顺.水泥混凝土路面板底脱空判别方法研究[J].西安公路交通科技,1998,18(7).
[4] 王陶.基于遗传算法的刚性路面脱空判定[J].中国公路学报,2003,16(3)
[5] 张显安.水泥混凝土路面板下脱空状况的分析和评定【D].长沙:长沙理工大学,2005.
[6] 周文献,孙立军,阐胜男.水泥混凝土路面脱空与压浆处治研究综述[J]公路,2004,(12)
[7] 邱丽章,王瑞宜.水泥混凝土路面脱空及其检测方法[J].中南公路工程,2007,32(3).