水泥混凝土路面裂缝形成过程以及压浆技术在水泥混凝土路面中的应用

摘要：在水泥混凝土路面中，因其本身接缝多，且在车辆荷载、环境等外力影响下，水泥混凝土面层出现断裂或板块脱空等现象。如不及时养护维修，将会严重影响水泥混凝土路面的使用寿命和行车性能。因此，在水泥混凝土路面维修与养护中，我们需要探索切实可行的方法。压浆工艺就可以在混凝土养护中起到了良好的预防性作用。

关键词：混凝土路面裂缝压浆技术养护维修

Abstract: in the cement concrete pavement, because of their joint itself, and in the vehicle load, environment and other external forces influence, the cement concrete road surface appear rupture or plate escapes wait for a phenomenon. If not timely maintenance, will seriously affect the service life of the cement concrete pavement and driving performance. Therefore, in the cement concrete pavement maintenance and maintenance in, we need to explore the feasible method. Pressure grouting process can play a good concrete curing preventive effect.

Keywords: concrete pavement fracture grouting technology maintenance

中图分类号：U416.216文献标识码： A 文章编号：

一、 水泥混凝土路面裂缝形成过程

1. 1初期阶段

水泥混凝土路面是将水泥混凝土直接浇筑在凹凸不平的基

层上, 通过基层存在的孔隙, 浇筑过程中水泥砂浆会渗入基层一定深度, 等到混凝土凝固后, 水泥砂浆将面层和基层形成一个整体。然而这一界面部分的弹模、泊松比和强度既不同于面层的弹模、泊松比和强度, 又不同于基层的相应指标,实质上是一过渡层, 并且相对面层而言,该层即为强度薄弱层。随着时间的推移, 基层和面层的弹模、泊松比和强度以各自不同的速度在增长, 同时面层水泥混凝土逐渐凝结, 混凝土将产生收缩变形和周期性的温度变形,而面层与基层之间的不等量变形在面板横缝切割后必然会导致本来融为一体的过渡层沿路面板薄弱层平面开裂和破坏, 将面层与基层彼此分离, 且分离界面处于一种非光滑的凹凸不平状态。过渡层破坏, 面板与基层分离, 混凝土路面继续胀缩和产生温度变形, 使板产生巨大的剪应力。然而,板的自重以及面板与凹凸不平的基层之间的咬合作用, 对路面板收缩起到阻碍作用,导致剪应力对面板直接施加撕裂破坏, 从而使板底不同部位微裂的产生成为必然

1. 2中期阶段

水泥混凝土面板本身就是一种损伤构件,在浇筑振捣成型时呈现为一种疏孔、微裂纹弥散的状态, 内部含有微裂纹、微孔隙,在行车荷载和温度应力作用下,路面板板中裂纹尖端附近的混凝土逐渐损伤,裂纹会逐渐发展和加剧,板底及板中出现裂纹后, 受拉区应力增大,裂纹有向板顶扩展的趋势。受拉区受损,承载能力下降, 导致受压区压应力增大,该区受压损伤进一步加剧, 板中裂纹延长,路面不平整时动载作用将使这种破坏加剧,裂纹加速扩展, 板底裂纹的向上扩展和板中裂纹的进一步延长,必然会导致两者在某一应力水平下互相连通, 从而加剧板的开裂破坏。

1. 3后期阶段

由于混凝土的抗弯拉强度比抗压强度低得多,在车轮荷载作用下当弯拉应力超过混凝土的极限抗弯拉强度时, 混凝土板产生断裂破坏。且在车辆荷载重复作用下, 混凝土板会在低于其极限抗弯拉强度时出现破坏。此外,由于板顶面和底面的温差会使板产生温度翘曲应力, 板的平面尺寸越大,翘曲应力也越大, 水泥混凝土是一种脆性材料, 它在断裂时相对拉伸变形很小。因此, 在车辆荷载作用下板产生过大的拉应力而遭破坏。

以上为水泥混凝土路面裂缝形成过程，我们在维护过程中，应先从初期破坏抓起，防止引起中后期更为严重的破坏。因此，我在这介绍一种对水泥混凝土路面板的断裂切实可行的施工技术--------底层压浆技术。

二、压浆技术工艺

水泥混凝土路面压浆技术是采用岩土工程压浆填充原理，对水泥混凝土路面早期病害进行板底加固、基础充实的工艺方法。其主要作用机理为：采用小型施工机具钻孔穿透水泥面板，向板下填充水泥灰浆液，通过施加高压使板底基层松散处得以填充密实，基层与面层脱空处能够联结密实以达到面板均匀传荷的目的，避免混凝土路面面板过早损坏。其施工工序为：定板— 布孔— 钻孔—压浆 — 封口 — 养护

2.1定板

水泥混凝土路面板块与基层之间出现空隙、空洞而导致路面损坏。对这种脱空的判断一般是通过板角弯沉测定和板块使用状况综合确定。在调查时采用目测法对脱空板观察重车通过时板的松动起伏情况；对错台板量取其高差并记录；对唧泥板最好在雨后及时观察缝隙冒浆情况；对裂缝板视其边角下沉情况确定压浆孔位置。根据情况将坏板定好，编号。

2.2布孔

在板的四个角选择孔位，以距板边各50公分为宜，一般避免在板中央位置布孔。如遇裂缝板则考虑在裂缝四边布孔，孔位与裂缝间距离大于30公分。

2.3钻孔

用小型施工机具钻孔，钻头直径3公分，孔与混凝土面板垂直，其深度要穿透板块并稍经过稳定的基层。用5公分长橡胶管安插在孔口作为衬垫，用吹气的方法形成空胶以便于砂浆初始分布。橡胶管外径与孔径一致为宜，以便使灌浆栓塞与孔口紧密结合，防止漏浆。

2.4压浆

钻孔后用红漆在板面标注各孔压浆顺序，对单车道需压浆的板块，沿纵向按弯沉值由大到小的顺序压浆；对于双车道板块均需压浆的，沿纵向上弯沉最大的一点开始顺序压浆，先中部后边部，两板间各增加一孔。

压浆施工所用混合料配合比为普通硅酸盐水泥42.5：粉煤灰：水：JK—24：铝粉=1：0.6：0.7：0.16：0.001.将水泥和粉煤灰按比例放入砂浆搅拌筒内，搅拌15秒，然后加入JK—24及铝粉，搅拌15秒，再加水搅拌，投料过程中不停搅拌直至浆液均匀，将浆液送入搅拌器用泵送出。

2.5封口

压浆灌满浆后，应拔出灌浆栓塞，插上木塞，以便有足够的时间使灰浆充分凝固。灌浆后，残留在板面上的浆料要及时冲扫掉，应避免浆液充入缝隙。当相邻板块均灌浆完毕后，取出木塞，用快凝水泥砂浆或快硬密封胶密封孔口并抹平。.

2.6养护

灌浆后的24小时内应避免车辆通过灌浆区，一般养生期3天，到达养生期后，通过弯沉检测若板块出现单点弯沉值大于控制代表值时，需再钻一次孔补灌。

三、结束语

压浆技术的应用，体现了养护工作方针“预防为主，防治结合“的宗旨，在混凝土路面板尚未破损时，板底压浆技术是成本低、速度快、效果好、通车快。也可避免被清除的破碎板废渣对环境的污染，对减缓板块的破损、延长使用寿命、防止混凝土路面的早中期破坏将有积极作用。随着压力灌浆技术的不断推广，将进一步取得良好的经济效益和社会效益。

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