1、高速公路水泥混凝土舊路面加固施工工法廣西長長路橋建設有限公司主要完成人：青志剛、黃云、李勝、黃林權、易文娟1 前言1.1 廣西 1997 年末到 2008 年末，已建高速公路2181 公里，其中，水泥路面結構形式占了約 86%。主要是由于廣西擁有豐富的石灰巖及水泥資源，瀝青資源在廣西地區相對稀缺，導致了廣西絕大多數的路面形式為水泥路面。這些混凝土路面已陸續到達設計使用年限，病害嚴重，需要進行各種形式的舊路改造。水泥路面破損的原因，主要是由于混凝土板、基層、路基的缺陷引起的。這些缺陷除了設計因素及施工質量的原因之外，一般是在行車和各種自然因素作用下形成的，而水和超重荷載是主要因素。舊路改造則是以

2、路基路面加固補強為前提。1.2 廣西長長路橋建設有限公司承建了廣西柳南高速公路改擴建工程加鋪瀝青混凝土路面 LNLM3 、 LNLM4 合同段的施工任務， 在施工實踐中， 不斷地對混凝土路面加固施工工藝加以總結和完善，形成了高速公路水泥混凝土舊路面加固施工工法。2 工法特點2.1 本工法采用路基路面注漿加固補強轉換路面結構基層施工工藝，不需大翻修即可使舊路基路面恢復其使用性能，節能降耗。2.2 注漿加固補強工藝操作便捷、設備簡單，可平行大規模施工，縮短工期；2.3 采用彎沉值檢測加固補強效果，質量有保障。3 適用范圍高速公路、一級公路、城市道路、工業園區道路舊水泥路面加固、病害處理。4 工藝原

3、理水通過裂縫接縫滲入基層，造成基層軟化。或積水向路基滲透，通過毛細作用逐漸向上，使路基上部土層變濕。在車輛荷載的重復作用下，出現基層承載力不足，地基不均勻下沉。產生唧泥將基層細料沖走導致板端脫空、路面板塊松動、錯臺、板角冒漿，最后出現斷板破碎。另一方面，超重車荷載大大超過路面設計荷載，造成混凝土板塊疲勞，形成水泥板斷裂、破碎，大大縮短正常使用年限。路基路面注漿加固是通過注漿管,施加一定壓力將漿液均勻注入路基、板底空隙、板下基(墊 )層中 ,以充填、滲透、擠密等方式,趕走板底及基層裂隙中的積水、空氣后占據其位置,經人工控制一段時間后,漿液將原來的松散顆粒或裂隙膠結為整體,形成一個良好的“結石體”

4、，轉換成了路面結構基層。灌漿改善了板底原有受力狀態 ,恢復板體與地基的連續性 ,從而達到加固基礎、治理病害的目的。對于破碎板采用清除澆注新板的方法處理。5 施工工藝流程及操作要點5.1 施工工藝流程調查分析、檢測破碎板路基沉陷、板底脫空錯臺破板鉆孔填平法磨平法清理制漿澆筑砼壓漿不合格養護檢驗圖 5.1-1 工藝流程圖5.2 工法操作要點路基路面加固施工(1) 路基注漿加固對于沉陷的路基，根據路基填土的類別及調查結果，采用壓力注漿加固。路基壓漿漿液擴散半徑為1.3 米，注漿孔孔距為2.5 米，呈正三角形布置。注漿孔深度視處治路段所處填、挖情況具體確定。注漿孔孔徑為75mm，注漿花管孔徑為40mm

5、。注漿材料選用純水泥漿，采用 P.O 32.5 或以上標號的普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.7:1 ，注漿壓力為0.10.5Mpa，根據實際地質條件、現場灌注效果及地面抬動狀況調整。當路基或涵洞壁冒漿均勻后停止注漿。如圖 5.2-1 。圖 5.2-1 路基注漿施工(2) 路面板底脫空灌漿水泥路面板處治以路面板的單點實測彎沉值和接縫兩側板邊彎沉差指標來控制：單點實測彎沉值小于0.14mm 時，水泥路面板塊不處治；單點實測彎沉值介于0.140.40mm之間時，水泥路面板塊進行板底壓漿處理；單點實測彎沉值大于0.40mm 時，水泥路面板塊不再利用，做換板處理；接縫兩側板邊實測彎沉差大于0.08mm 時，

6、傳荷能力較差，水泥路面板塊進行板底壓漿處理。路面板底脫空灌漿的施工方法為：首先布孔、鉆孔，一般鉆35 孔，距邊角4050cm ，孔的直徑略大于灌漿機的噴嘴直徑，并貫穿混凝土板，其深度穿越經過穩定的基層底層，但鉆入土基的深度不超過7cm。采用不小于30mm 的鉆進取芯機鉆孔，鉆孔深度為70cm，且穿透級配碎石基層，鉆不夠深度時，不允許用鋼釬將孔深打到70cm。鉆孔完后，使用壓縮空氣將孔中的混凝土碎屑、雜物清除干凈，以利于灌漿料在壓力泵作用下順利流入脫空處。當清孔完畢后，進行配料。壓漿機事先用水清洗并排凈水分，根據所需灌注的體積、漿體配合比及施工進度，稱取各種材料，將減水劑和早強劑加入水中，將水泥

7、、膨脹劑倒入灌漿機的攪拌筒中，先進行一定的拌和，然后再將已溶有減水劑、早強劑的水加入并不斷攪拌，形成均勻漿體， 攪拌時間5-10 分鐘。漿體在配制好后半小時內用完，并在施工過程中不停的攪拌。灌注水泥漿，施工中采用“圍、擠、壓”方法，就是先將注漿區圍住，再在中間插孔擠密。灌漿是按照由低到高，由外向內的順序進行，即先灌注地勢低的再灌注地勢高的，先灌注外車道再灌注內車道，這樣易于保證注漿質量。灌漿過程中，先灌注靠近路面兩側的孔，再灌注路面之間的孔，有利于灌注密實。將壓力泵的壓力均勻增加到0.8Mpa 左右，最大壓力控制在 1.5Mpa ，并停留35 分鐘。當漿體由其他孔中或路的兩側擠出時表明已灌滿，

8、減小壓力并將噴嘴提起，使孔中灌滿漿體，關閉壓力泵，將灌漿機移到下一孔繼續進行灌漿。灌漿15 分鐘后將孔中的漿體抹平即可，不需另外的封堵材料。灌漿后12 小時內控制交通，壓漿板上禁止車輛通行，以利于板下漿體的硬化和強度的增強。如圖5.2-2。圖 5.2-2 路面板鉆孔施工更換破碎板水泥路面板經調查發現確定為破碎板或經檢測單點實測彎沉值大于0.40mm 時，水泥路面板塊不再利用，做換板處理。1、破板采用“兩刀”切法，用切割機沿破碎板的周邊割兩刀，確保破板邊緣整齊。靠行車道一側立好安全網。圖 5.2-3“兩刀切”圖 5.2-4 破板2、基層處理：清除砼面板后，要對基層進行認真檢查，確保基層平整。如有

9、基層有坑槽、松散或破損應按相應技術規范要求挖除處理并用C10 砼填平，待達到強度后才能進行下一道工序。注意：不能用澆筑路面混凝土直接填補3、澆筑混凝土（ 1）檢查準備材料， 發電機、 振動棒、 混凝土運輸車等機械設備的數量及運行是否正常。如果天氣不好還要準備彩條布，隨時應急。（ 2）到攪拌站檢查原材料，水泥、砂、碎石、含泥量、含水量、施工配合比。檢查攪拌設備是否清洗干凈，不可有廢料留在攪拌設備內。（ 3）檢測坍落度是否在施工配合比范圍內。（ 4）當現場氣溫大于等于 30 度時，應避開高溫時段施工。（5）振動棒的使用：每車道應使用2 根振動棒，組成橫向振動棒組。圖 5.2-5 澆注新路面板4、保

10、養采用單面防水土工布覆蓋保濕養生，為防止土工布被風吹掀起，要求土工布四周用濕麻袋覆蓋壓實。每天上午、下午至少各灑水一次，并根據天氣情況適當增加灑水次數。5、切縫為防止斷板，應及時切縫，特別在夜間降溫較大或降雨時，應提早切縫。宜早不宜晚，宜深不宜淺。6、刻槽采用硬刻槽， 當抗壓強度達到40后可開始刻槽，刻槽后應將路面沖洗干凈并恢復養生。構造深度0.7mm TD 1.1mm。7、灌縫使用 M950 聚氨酯道路嵌縫膠。各種施工方法、 工藝及驗收均按更換砼路面縮縫工程的要求進行。路面錯臺找平處理1、處治方法的選擇： 3mm h 5mm 時采用磨平法； 5mm <h 時采用填補法處理；施工位置、處

11、治方法須由現場管理人員確認同意后方可施工2、施工工序先標識確定打磨范圍，然后將高側打磨，邊打磨邊吸收清洗漿液，用3 米直尺檢測打磨效果，直至平整度小于3mm。打磨后要對打磨處進行刻紋，保證行車摩擦系數；并按要求把與打磨的砼路面相同長度的縮縫進行更換。路基路面加固驗收對已完成加固工作的路面測量彎沉值，板邊彎沉值要求0.14mm ，板邊彎沉差 0.06mm ，達不到要求的水泥混凝土板再進行板底灌漿，直到滿足要求為止。圖 5.2-6 檢測彎沉值6 材料與設備6.1 路基路面加固的主要材料是水泥，管理中主要抓好儲存、運輸、裝卸、檢驗各個環節中的質量保證。水泥在進場時質保資料必須齊全，試驗室按要求對進場

12、的水泥都要取樣檢驗，試驗室取樣合格后物資部簽發驗收單，記錄水泥來源、標號、數量、到貨日期、發票號碼、存放地點、檢驗品質及水泥使用的地段等。6.2 每批進場的集料均按規范要求對集料的規格、級配、含泥量、等特性進行取樣分析，證明合格后方可進場堆放，并簽發驗收單。施工過程中定期檢查料堆的級配特性，監測有無變化。集料場地經硬化，無污染，具有良好的防排水設施。細集料用遮雨棚遮蓋，不同規格的集料采用隔墻分隔。6.3 加固路面施工主要設備表見表6-1。表 6-1主要施工設備表序號名 稱型號及規格單位數量備注1發電機組200KW臺3現場施工用2混凝土鉆孔機臺12鉆孔3取芯鉆臺6現場施工用4壓漿機臺8現場施工用

13、5灰漿攪拌機套6拌水泥漿用6水車8T輛4現場施工用7貝克曼梁5.4m套6現場檢測用8自卸汽車東風日產輛12現場施工用9電動打磨機臺410挖掘機DH55臺8現場施工用117 質量控制7.1 質量控制依據： ISO9001 質量管理體系 、公路工程質量檢驗評定標準 、公路水泥混凝土路面施工技術規范 、公路養護技術規范 、公路工程集料試驗規程 、設計文件。7.2 施工前合理進行人員組織，根據崗位配置施工人員，嚴格輪換班制度。7.3 在施工前，編制施工方案，做好施工技術和安全技術交底，施工時嚴格按照制定的施工方案進行。7.4 在施工前，必須做好設備的檢修和調試工作，保證在施工過程中設備不出現故障，并且

14、要設置足夠數量的備用設備，備足易損件配件。7.5 施工過程全程監控，每個施工環節都有人員負責，避免出現脫節， 發現問題及時解決。7.6 正確的試驗數據對指導路面施工具有重要意義，需要人員具有高度的責任心和有科學嚴謹的檢測方法。8 安全措施8.1 嚴格執行公司“三標一體化”管理體系，成立安全管理機構，進行危險源因素評價和分析，制定安全管理方案，遵照公路工程施工安全技術規程、施工現場臨時用電安全技術規范等有關規定執行。8.2 在施工前做好安全技術交底工作，成立安全管理領導小組，實行安全生產責任制度。8.3 編制專項安全保證措施方案和安全生產事故緊急預案。8.4 對進場的施工管理人員、機械操作員、

15、施工隊工人進行安全知識培訓、安全技術教育，提高安全意識。8.5 重點預防機械、車輛傷害，預防觸電、火災等的傷害。8.6 在施工現場設置醒目的安全標志、標語和其它交通管理設施，以保證施工人員安全。9 環保措施9.1 嚴格執行公司“三標一體化”管理體系，成立環保管理機構，進行環境因素評價和分析，制定施工期間環境保護措施，遵照建設工程施工現場管理規定有關規定執行。9.3 施工工作面做到整齊整潔，防止污水、泥漿污染旁邊行車道。9.4 現場主要道路、 料場等工作場地進行硬化處理，加強道路及料場灑水，防止揚塵過大。9.5 施工垃圾集中分類堆放在臨時存放站，不得沿線隨意撒棄；有毒有害及危險廢棄物集中管理，專

16、人處置。10 效益分析10.1 經濟效益該工法施工流程緊密，施工人員少，施工進度快，柳南高速公路改擴建工程采用該施工工法，比原計劃提前兩個月完成了加鋪路面的施工任務，為項目節省了四百多萬的設備租金。10.2 社會效益采用該工法，實現了工期的縮短，滿足了市場投資回報快的需求，高速公路占用的大量土地、資金、材料等資源能在最短時間內發揮效用，產生了良好的社會效益。10.3 技術效益采用該工法，有效地保證了路面施工質量。有效消除舊路面的病害，彎沉檢測值指標高于合格標準。同時為廣西高速公路的大規模改造舊水泥路面施工提供施工經驗。11 工程實例11.1 廣西柳南高速公路改擴建工程加鋪瀝青混凝土路面NLM3

17、 、 LNLM4合同段路線全長分別為27.696 公里和29.44 公里，全線設計車道為雙向四車道高速公路。全封閉、全立交，設計行車速度為120 公里 /小時，路基寬度為28 米，行車道寬2× 7.5 米，中央分隔帶寬3米，行車道左側路緣帶寬2× 0.75米，硬路肩寬2× 3.75 米，土路肩寬2× 0.5 米；路面橫坡：行車道及路緣帶為2%，硬路肩為2%，土路肩為3%；面層結構為水泥混凝土。廣西長長路橋建設有限公司承建的加鋪瀝青混凝土路面NLM3 、 LNLM4合同段在施工前期中采用了該工法進行舊路面加固施工，比合同工期提前了一個月完成，質量良好，取得了較好的效果。書是我們時代的生命 別林斯基書籍是巨大的力量