水泥砼路面板真空灌浆技术应用

2023-12-15 38点热度 0人点赞

在我国,水泥混凝土路面已经有多年的使用历史,它构成了我国公路网的主要形式之一,占据了相当大的比重。其强度高、刚度大、受温度影响小、使用寿命长等优点得到了充分展现。然而,这种路面的接缝较多,对超载情况较为敏感,常常引发脱空、唧泥、裂缝等先期病害,最终导致路面的破损。因此,如何预防和治疗这类病害,以及对水泥混凝土路面进行良好的养护,延长公路的使用寿命,提高通行能力,具有重要的实际意义。

面对近年来我国现有的部分水泥混凝土路面已经接近或超过设计年限的问题,板下脱空成为导致路面板断裂甚至破碎的关键因素。为了解决这一问题,板下灌浆技术成为一种有效的解决办法。这种技术通过灌注水泥浆液、水泥粉煤灰浆液、水泥砂浆等材料,充实板底脱空的空间,达到稳定水泥混凝土板块的目的,进一步改善了路面的通车状况。

一、灌浆加固机理

灌浆法是指利用液压、气压或电化学原理,通过注浆把浆液均匀地注入地层中,浆液以填充,渗透和挤密等方式,赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置,经一定时间后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个结构新、强度高、防水性能好和化学稳定性良好的“结石体。

二、真空灌浆技术需要注意的问题

1.真空灌浆技术是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术,在我国应用比较少,缺乏相应的技术依据,同时真空灌浆施工需要有较高水平的质量控制。因此,需要结合现有的施工材料和设备,摸索能够符合预应力施工质量要求而又切实可行的施工工艺。

三、真空灌浆技术的基本流程

1、浆体配比设计

这种高性能水泥浆与普通水泥浆相比,在原材料的配比方面主要差异为低水灰比和多成份,其目的是为了增加水泥浆的密实度,改善水泥浆性能,从而达到高强和耐久的目的。

水泥浆试块采用70.7×70.7×70.7mm的钢模型,在常温下24h后拆模,进行试验室养护。试验结果表明:水灰比琥小,强度越高,用525#普硅水泥7天强度最大达到78MPa,大大超过所要求的强度。改选用425#普硅水泥,7天强度最大达到55MPa以上,因此,选用425#普硅水泥即可达到要求。

2、真空灌浆施工工艺

(1)预应力筋成孔管材

预应力混凝土构件中有采用直束、弯曲和U型束等的布筋方式,金属波纹管在预应力筋管成孔方面不能满足小半径的弯曲及U型束的布筋要求,故采用新型成孔材料——塑料波纹管。与金属波纹管相比,在强度和耐腐蚀方面,有更好的保护作用。

(2)施工步骤

首先,准备工作

①检查确认材料数量,种类是否齐备,品质是否保证;

②检查机具是否齐备、完好;

③检查供水、供电是否齐全、方便;

④按配方秤量浆体材料,减水剂首先溶于一部分水,待用;

⑤连接装好各部件。

(3)搅拌水泥浆

①搅拌水泥浆之前要求,加水空转数分钟,将积水倒净,使搅拌机内壁充分湿润。搅拌好的灰浆要做至基本御尽。

②装料:首先将称量好的水(扣除用于溶化减水剂的那部分水)、水泥、膨胀水泥、粉煤灰倒入搅拌机,搅拌2分钟;将溶于水的减水剂倒入搅拌机中,搅拌3分钟出料;水泥浆出料后应尽量马上进行泵送,否则要不停地搅拌;必须严格控制用水量,否则多加的水全部泌出,易造成管道顶端有空隙;对未及时使用而降低了流动性的水泥浆,严禁采用增加水的办法来增加灰浆的流动性。

(4)灌浆

①将灰浆加至灌浆泵中,在灌浆泵的高压橡胶管出口打出浆体,待这些浆体浓度与灌浆泵中的浓度一样时,关掉灌浆泵,将高压橡胶管此端接至孔道的灌浆管上,扎牢。

②关掉灌浆阀,启动真空泵,当真空度达到度维持在-0.06~-0.09MPa值时,启动灌浆泵,打开灌浆阀,开始灌浆,当浆体经过空气滤清器时,关掉真空泵及抽气阀,打开排气阀。

③观察排气管的出浆情况,当浆体稠度和灌入之稠度一样时,关掉排气阀,仍继续灌浆2~分钟,使管道内有一定的压力,最后关掉灌浆阀。

(5)清洗拆下抽真空管的两个活接,卸下真空泵;拆下空气滤清器和灌浆胶管,清洗灌浆泵、搅拌机、阀门、空气滤清器以及粘有灰浆的工具。

总之,由于真空灌浆施工工艺本身有较高水平的质量控制,加上采用合理配比的混合材料,采用真空灌浆技术将能保证孔道灌浆的均匀性,能形成一个密实、不透水的保护层,并能消除孔隙。另外,塑料波纹管是绝缘体,与金属波纹管相比,具有更强的耐腐蚀性,大大改善了构件的防腐蚀性能。因此真空灌浆技术是确保高质量灌浆的一个强有力的手段。

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