壓漿技術在舊砼路面加鋪瀝青層中的應用：機理、工藝與案例分析一、引言1.1研究背景與意義隨著交通量的持續(xù)增長以及車輛荷載的日益重型化，許多早期修建的水泥混凝土路面出現(xiàn)了不同程度的損壞。水泥混凝土路面在長期使用過程中，受行車荷載反復作用、溫度變化、地基不均勻沉降等多種因素影響，容易產(chǎn)生裂縫、斷板、錯臺、啃邊、沉陷、脫空等病害。這些病害不僅降低了路面的平整度和行車舒適性，還嚴重影響了路面的結構承載能力，增加了道路養(yǎng)護和運營成本。若不及時進行修復和改造，將對交通安全和運輸效率造成不利影響。在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青層，即“白加黑”工程，是一種常用且有效的路面修復和改造措施。這種改造方式能夠充分利用舊水泥混凝土路面的剩余強度，同時發(fā)揮瀝青路面行車舒適、噪音低、維修方便等優(yōu)點，可在較短時間內提升路面的使用性能，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益，在國內外得到了廣泛應用。例如，某城市的主干道在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青層后，行車噪音明顯降低，路面平整度大幅提高，車輛行駛更加平穩(wěn)，交通擁堵狀況也得到了一定程度的緩解。然而，舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層并非簡單的疊加，而是涉及到多個關鍵技術環(huán)節(jié)和復雜的力學問題。其中，水泥混凝土路面板下脫空處治是加鋪瀝青層最關鍵的環(huán)節(jié)之一。板底脫空對路面板的受力極為不利，嚴重影響瀝青加鋪層的使用性能和疲勞壽命。在車輛荷載作用下，脫空的板底會使路面承受更大的拉應力或拉應變，這些應力和應變將直接傳遞到瀝青加鋪層上，導致瀝青加鋪層出現(xiàn)反射裂縫、車轍、推移等病害，大大縮短了加鋪層的使用壽命。相關研究表明，未經(jīng)有效處治的板底脫空路段，加鋪瀝青層后的使用壽命相比正常路段縮短了30%-50%。壓漿技術作為處理舊水泥混凝土路面板底脫空的一種重要方法，通過將漿液注入板底空隙和基層中，以充填、滲透、擠密等方式去除板底、基層裂隙中的積水、空氣，使?jié){液與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”，從而恢復水泥混凝土板的均勻支撐，改善板底原有受力狀態(tài)，達到加固基礎、治理病害的目的。壓漿技術具有施工工藝相對簡單、成本較低、對交通影響較小等優(yōu)點，在舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層工程中具有廣泛的應用前景。深入研究壓漿技術在舊砼路面加鋪瀝青層中的應用具有重要的理論和實際意義。從理論層面來看，有助于進一步揭示壓漿加固機理、漿液擴散規(guī)律以及壓漿后路面結構的力學響應等，豐富和完善路面工程領域的相關理論體系。在實際應用方面，能夠為舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層工程提供科學合理的壓漿技術方案和質量控制方法，有效提高工程質量，延長路面使用壽命，降低道路養(yǎng)護成本，保障道路的安全暢通，為交通運輸事業(yè)的發(fā)展提供有力支持。1.2國內外研究現(xiàn)狀在國外，壓漿技術在舊砼路面加鋪瀝青層中的應用研究起步較早，相關技術相對成熟。美國、日本、德國等發(fā)達國家在道路工程領域投入了大量的研究資源，對壓漿材料、工藝、設備以及壓漿后路面結構的力學性能等方面進行了深入研究。美國在20世紀70年代就開始將壓漿技術應用于舊水泥混凝土路面的修復，通過大量的工程實踐和試驗研究，制定了較為完善的壓漿技術規(guī)范和標準。他們研發(fā)了多種高性能的壓漿材料，如特種水泥基材料、聚合物改性材料等，這些材料具有良好的流動性、粘結性和耐久性，能夠有效填充板底脫空，提高路面結構的整體性能。日本則在壓漿設備的研發(fā)上取得了顯著成果，開發(fā)出了自動化程度高、壓漿精度可控的壓漿設備，大大提高了施工效率和質量。在國內，隨著交通基礎設施建設的快速發(fā)展，舊水泥混凝土路面的改造需求日益增長，壓漿技術在舊砼路面加鋪瀝青層中的應用研究也得到了廣泛關注。眾多科研院校、交通部門和施工單位開展了大量的理論研究、試驗分析和工程實踐，在壓漿技術的各個方面都取得了一定的進展。例如，東南大學通過室內試驗和數(shù)值模擬，研究了不同壓漿材料的力學性能和擴散規(guī)律，為壓漿材料的選擇和配合比設計提供了理論依據(jù)；交通運輸部公路科學研究院針對壓漿工藝中的關鍵參數(shù)，如壓漿壓力、壓漿量、壓漿順序等進行了系統(tǒng)研究，提出了優(yōu)化的壓漿施工工藝。然而，當前壓漿技術在舊砼路面加鋪瀝青層中的應用研究仍存在一些不足之處。一方面，雖然對壓漿材料和工藝有了一定的研究成果，但缺乏統(tǒng)一的材料性能評價標準和施工質量控制指標，導致不同工程中壓漿材料和工藝的選擇存在較大差異，工程質量參差不齊。另一方面，在壓漿后路面結構的長期性能研究方面還存在欠缺，對壓漿后路面在長期交通荷載和環(huán)境因素作用下的力學性能變化、病害發(fā)展規(guī)律等認識不夠深入，難以準確預測路面的使用壽命和維護需求。此外，壓漿技術與其他路面改造技術的協(xié)同應用研究也相對較少，如何將壓漿技術與加鋪層設計、防反射裂縫措施等有機結合，形成一套完整的舊砼路面改造技術體系，還有待進一步探索。1.3研究方法與內容1.3.1研究方法文獻研究法：全面收集和梳理國內外關于壓漿技術在舊砼路面加鋪瀝青層中應用的相關文獻資料，包括學術論文、研究報告、技術規(guī)范、工程案例等。對這些資料進行系統(tǒng)分析和歸納總結，了解該領域的研究現(xiàn)狀、技術發(fā)展趨勢以及存在的問題，為本文的研究提供理論基礎和參考依據(jù)。例如，通過查閱美國、日本等發(fā)達國家在壓漿技術方面的研究成果，學習他們在壓漿材料研發(fā)、工藝改進以及設備創(chuàng)新等方面的先進經(jīng)驗，并與國內的研究情況進行對比分析，找出差距和可借鑒之處。案例分析法：選取多個具有代表性的舊砼路面加鋪瀝青層工程案例，深入研究壓漿技術在實際工程中的應用情況。對這些案例的工程背景、壓漿施工工藝、材料選擇、質量控制措施以及使用效果等方面進行詳細剖析，總結成功經(jīng)驗和存在的問題，為后續(xù)的理論分析和工程實踐提供實際參考。如分析某城市主干道舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層工程中，壓漿技術對解決板底脫空問題的實際效果，通過對該工程施工前后路面彎沉值、平整度等指標的檢測數(shù)據(jù)進行對比分析，直觀地了解壓漿技術的應用成效。實驗研究法：開展室內實驗，對壓漿材料的性能進行測試和分析。通過實驗，研究不同配合比的壓漿材料的流動性、凝結時間、抗壓強度、粘結強度等性能指標，確定最佳的壓漿材料配合比。同時，進行壓漿模擬實驗，研究壓漿過程中漿液的擴散規(guī)律、壓力分布以及對路面結構的加固效果等，為壓漿施工工藝參數(shù)的優(yōu)化提供實驗依據(jù)。例如，在實驗室中制作不同尺寸的水泥混凝土板模型，模擬板底脫空情況，進行壓漿實驗，通過在模型中預埋傳感器等手段，監(jiān)測壓漿過程中漿液的擴散路徑和壓力變化情況。數(shù)值模擬法：運用有限元分析軟件，建立舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層的數(shù)值模型，模擬壓漿前后路面結構在車輛荷載和溫度荷載作用下的力學響應。通過數(shù)值模擬，分析壓漿對路面結構應力、應變分布的影響，研究不同壓漿參數(shù)（如壓漿壓力、壓漿量、漿液彈性模量等）對路面結構力學性能的影響規(guī)律，為壓漿技術的優(yōu)化設計提供理論支持。例如，利用ANSYS軟件建立三維路面結構模型，輸入實際工程中的材料參數(shù)、幾何尺寸以及荷載條件，對壓漿前后路面結構的力學行為進行模擬分析，直觀地展示路面結構在不同工況下的受力狀態(tài)。1.3.2研究內容壓漿技術原理與加固機理研究：深入研究壓漿技術的基本原理，分析漿液在板底空隙和基層中的充填、滲透、擠密等作用過程。探討壓漿后形成的“結石體”與原有路面結構的相互作用機制，以及如何通過壓漿恢復水泥混凝土板的均勻支撐，改善板底受力狀態(tài)，從而達到加固路面的目的。從力學角度分析壓漿前后路面結構的應力、應變變化情況，揭示壓漿加固的力學本質。壓漿材料性能與配合比優(yōu)化：對常用的壓漿材料，如水泥基材料、水泥粉煤灰材料、化學灌漿材料等的性能進行研究，分析其優(yōu)缺點。通過實驗研究，確定不同壓漿材料的最佳配合比，滿足壓漿施工對材料流動性、凝結時間、強度等性能的要求?？紤]材料的經(jīng)濟性、環(huán)保性以及施工便捷性等因素，篩選出適合舊砼路面加鋪瀝青層工程的壓漿材料，并優(yōu)化其配合比。例如，研究水泥粉煤灰漿中水泥與粉煤灰的不同比例對漿液性能的影響，確定既能保證強度又具有良好施工性能的配合比。壓漿施工工藝研究：系統(tǒng)研究壓漿施工的工藝流程，包括脫空板的檢測與定位、鉆孔位置與深度的確定、制漿工藝、壓漿壓力與壓漿量的控制、壓漿順序以及封孔方法等關鍵環(huán)節(jié)。分析各施工環(huán)節(jié)對壓漿效果的影響，提出合理的施工工藝參數(shù)和操作方法。結合實際工程案例，總結壓漿施工過程中的注意事項和質量控制要點，確保壓漿施工的質量和效果。例如，研究不同壓漿壓力下漿液的擴散范圍和加固效果，確定最佳的壓漿壓力范圍。壓漿質量檢測與評價方法研究：探討壓漿質量檢測的有效方法，如彎沉檢測、探地雷達檢測、取芯檢測等，分析各種檢測方法的優(yōu)缺點和適用范圍。研究壓漿后路面結構的質量評價指標，建立科學合理的壓漿質量評價體系。通過對實際工程壓漿質量的檢測與評價，驗證評價體系的可靠性和有效性，為工程質量驗收提供依據(jù)。例如，對比分析彎沉檢測和探地雷達檢測在壓漿質量檢測中的準確性和局限性，提出綜合運用多種檢測方法進行質量評價的建議。壓漿技術在舊砼路面加鋪瀝青層中的應用案例分析：結合具體的舊砼路面加鋪瀝青層工程案例，詳細介紹壓漿技術的應用過程，包括工程背景、病害調查、壓漿方案設計、施工過程控制以及效果檢測等方面。對案例進行深入分析，總結壓漿技術在實際應用中的經(jīng)驗和教訓，提出改進措施和建議。通過案例分析，為其他類似工程提供實際參考和借鑒。例如，分析某高速公路舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層工程中，壓漿技術應用過程中出現(xiàn)的問題及解決方法，為今后高速公路舊路面改造工程提供有益的經(jīng)驗。二、壓漿技術應用原理剖析2.1舊砼路面病害分析舊砼路面在長期的使用過程中，受到多種因素的綜合作用，容易產(chǎn)生各種病害，嚴重影響路面的使用性能和結構承載能力。以下是幾種常見的舊砼路面病害及其對加鋪瀝青層的影響分析：脫空：脫空是舊砼路面較為常見的病害之一，主要是由于水泥混凝土板下的基層材料在行車荷載、水侵蝕、溫度變化等因素作用下，出現(xiàn)松散、流失或不均勻沉降，導致板底與基層之間形成空隙。相關研究表明，在交通量較大的路段，每年因脫空導致的路面損壞面積增長率可達5%-10%。脫空的存在使水泥混凝土板失去了均勻的支撐，在車輛荷載作用下，板底將承受更大的彎拉應力和剪應力。這些應力集中區(qū)域會加速路面結構的破壞，使路面出現(xiàn)裂縫、斷板等病害。對于加鋪瀝青層而言，脫空會導致路面結構的整體剛度不均勻，在行車荷載反復作用下，瀝青加鋪層會因為不均勻的變形而產(chǎn)生反射裂縫，極大地縮短了加鋪層的使用壽命。有研究數(shù)據(jù)顯示，脫空路段加鋪瀝青層后的反射裂縫出現(xiàn)概率比正常路段高出40%-60%。裂縫：裂縫是舊砼路面的常見病害，可分為橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫和網(wǎng)狀裂縫等。裂縫的產(chǎn)生原因較為復雜，主要包括溫度變化、荷載作用、地基不均勻沉降、混凝土材料收縮以及施工質量等因素。例如，在晝夜溫差較大的地區(qū)，水泥混凝土路面在溫度反復變化下，會產(chǎn)生較大的溫度應力，當溫度應力超過混凝土的抗拉強度時，就會導致裂縫的出現(xiàn)。裂縫會削弱水泥混凝土路面的結構強度，降低其承載能力。隨著裂縫的發(fā)展，水分會通過裂縫滲入路面結構內部，進一步侵蝕基層和路基，加速路面的損壞。在加鋪瀝青層時，裂縫會向上反射到瀝青層，形成反射裂縫。反射裂縫會使瀝青層的防水性能下降，導致水分滲入，引發(fā)水損壞，如坑槽、唧泥等病害，嚴重影響瀝青加鋪層的耐久性和使用性能。據(jù)統(tǒng)計，舊砼路面裂縫寬度每增加1mm，加鋪瀝青層后的反射裂縫發(fā)展速度會提高20%-30%。錯臺：錯臺是指在水泥混凝土路面的接縫或裂縫處，相鄰兩塊板出現(xiàn)垂直高差的現(xiàn)象。錯臺主要是由于接縫處的傳力桿失效、基層不均勻沉降、唧泥等原因引起的。在車輛荷載作用下，錯臺處會產(chǎn)生較大的沖擊荷載，加劇路面的損壞，影響行車舒適性和安全性。錯臺會使車輛行駛時產(chǎn)生顛簸，增加車輛對路面的沖擊力，導致路面病害進一步發(fā)展。對于加鋪瀝青層工程，錯臺會造成瀝青層厚度不均勻，在車輛荷載作用下，較薄部位容易出現(xiàn)早期損壞，如車轍、推移等病害。同時，錯臺處的不平整也會影響瀝青層與水泥混凝土板之間的粘結效果，降低加鋪層的整體穩(wěn)定性。研究表明，錯臺高度超過10mm時，加鋪瀝青層后的早期損壞概率會顯著增加。唧泥：唧泥是指在車輛荷載作用下，基層中的細粒土和水從水泥混凝土路面的接縫或裂縫處擠出的現(xiàn)象。唧泥的產(chǎn)生主要是由于路面排水不暢，雨水滲入基層，使基層材料軟化，在車輛荷載的反復作用下，形成泥漿并被擠出。唧泥會導致基層材料流失，使板底逐漸脫空，進而引發(fā)裂縫、錯臺等病害，嚴重削弱路面的結構強度。唧泥還會污染路面，影響行車視線和交通安全。在加鋪瀝青層前若不解決唧泥問題，隨著時間的推移，唧泥會繼續(xù)發(fā)展，導致加鋪層與基層之間的粘結力下降，使加鋪層容易出現(xiàn)推移、擁包等病害，縮短加鋪層的使用壽命。相關調查發(fā)現(xiàn)，存在唧泥病害的路段，加鋪瀝青層后的病害發(fā)生率比正常路段高出30%-50%。2.2壓漿技術加固機理壓漿技術在舊砼路面加鋪瀝青層工程中，主要通過填充、滲透、擠密等作用方式，對板底脫空部位和基層進行加固，從而改善板底支撐條件，增強基層穩(wěn)定性，其具體加固機理如下：填充作用：當將具有一定流動性的漿液通過鉆孔注入板底脫空區(qū)域后，漿液會在重力和壓力作用下，迅速填充板底與基層之間的空隙。這些空隙原本由于基層材料的流失、沉降等原因形成，使得水泥混凝土板失去了均勻支撐。漿液的填充使得板底重新與基層緊密接觸，恢復了板底的支撐體系。以某城市道路舊砼路面壓漿工程為例，在壓漿前，通過探地雷達檢測發(fā)現(xiàn)部分路段板底脫空區(qū)域較大，最大空隙高度可達5cm。壓漿后，取芯檢測結果顯示，漿液填充飽滿，板底空隙基本被消除，板與基層之間形成了良好的粘結。填充作用有效減少了板底的懸空面積，使水泥混凝土板在車輛荷載作用下能夠更均勻地傳遞應力，避免了應力集中現(xiàn)象的發(fā)生，從而降低了路面出現(xiàn)裂縫、斷板等病害的風險。滲透作用：除了填充較大的空隙外，在一定的壓力作用下，漿液還會向基層的孔隙和微裂隙中滲透?；鶎油ǔＪ怯筛鞣N顆粒材料組成，存在著眾多大小不一的孔隙和微裂隙。漿液的滲透能夠將這些孔隙和微裂隙填充密實，增強基層材料之間的粘結力，提高基層的整體性和強度。研究表明，對于孔隙率為15%-20%的基層材料，壓漿后其孔隙率可降低至5%-10%，抗壓強度可提高20%-30%。通過滲透作用，漿液與基層材料形成了一個有機的整體，改善了基層的物理力學性能，使其能夠更好地承受路面?zhèn)鬟f下來的荷載，減少了基層的變形和破壞，進而為水泥混凝土板提供更穩(wěn)定的支撐。擠密作用：隨著壓漿過程的進行，注入的漿液在板底和基層中逐漸擴散，對周圍的松散顆粒產(chǎn)生擠密作用。在漿液壓力的作用下，基層中的松散顆粒被擠壓靠攏，顆粒之間的接觸更加緊密，孔隙率進一步減小，從而提高了基層的密實度和承載能力。在一些基層材料為砂性土或粉質土的路段，擠密作用尤為明顯。通過壓實度檢測發(fā)現(xiàn)，壓漿后基層的壓實度可提高5%-10%，承載能力顯著增強。擠密作用使得基層的結構更加穩(wěn)定，能夠有效地抵抗車輛荷載和環(huán)境因素的作用，減少了基層的沉降和變形，為水泥混凝土路面的長期穩(wěn)定運行提供了有力保障。膠結作用：壓漿材料在填充、滲透和擠密的過程中，會逐漸發(fā)生水化反應或固化反應，將板底的松散顆粒和基層材料膠結在一起，形成一個強度較高的“結石體”。這個“結石體”具有良好的粘結性能和力學性能，能夠有效地傳遞路面荷載，增強路面結構的整體性。例如，水泥基壓漿材料在水化反應后，會生成一系列的水化產(chǎn)物，如氫氧化鈣、水化硅酸鈣等，這些水化產(chǎn)物將松散的顆粒緊密地粘結在一起，形成一個堅固的整體。膠結作用使得路面結構各層之間的協(xié)同工作能力增強，提高了路面的承載能力和耐久性，延長了路面的使用壽命。2.3壓漿技術對加鋪瀝青層的作用壓漿技術在舊砼路面加鋪瀝青層工程中具有至關重要的作用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：提高舊砼路面結構強度：壓漿技術通過填充板底脫空、增強基層密實度，有效提高了舊砼路面的結構強度。在某舊砼路面加鋪瀝青層工程中，壓漿前舊水泥混凝土路面的彎沉值較大，部分路段超過了0.5mm，表明路面結構強度不足。壓漿后，彎沉值顯著降低，平均彎沉值降至0.2mm以下，這說明壓漿使得板底與基層緊密結合，改善了路面結構的受力狀況，增強了路面的承載能力。通過壓漿，漿液填充了板底空隙，使水泥混凝土板的支撐更加均勻，減少了應力集中現(xiàn)象，從而提高了路面結構的整體強度，為加鋪瀝青層提供了堅實的基礎。延緩反射裂縫出現(xiàn)：反射裂縫是舊砼路面加鋪瀝青層后常見的病害，嚴重影響加鋪層的使用壽命。壓漿技術能夠有效延緩反射裂縫的出現(xiàn)。由于壓漿改善了舊水泥混凝土路面的結構性能，減少了路面的不均勻變形，從而降低了瀝青加鋪層底部的應力集中。研究表明，壓漿處理后的路段，瀝青加鋪層反射裂縫的出現(xiàn)時間相比未壓漿路段推遲了2-3年。在車輛荷載和溫度變化等因素作用下，壓漿后的路面結構能夠更好地協(xié)調變形，使得瀝青加鋪層所承受的拉應力和剪應力減小，進而延緩了反射裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。延長加鋪瀝青層使用壽命：壓漿技術對加鋪瀝青層使用壽命的延長具有顯著作用。通過提高舊砼路面結構強度和延緩反射裂縫出現(xiàn)，加鋪瀝青層在使用過程中受到的損壞程度降低，從而延長了其使用壽命。據(jù)統(tǒng)計，經(jīng)過壓漿處理的舊砼路面加鋪瀝青層，其使用壽命可比未壓漿處理的路段延長30%-50%。例如，某城市道路在舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層時，對部分路段進行了壓漿處理，經(jīng)過多年的使用后，壓漿路段的瀝青加鋪層依然保持良好的使用性能，而未壓漿路段則出現(xiàn)了較多的病害，如反射裂縫、坑槽等，需要進行頻繁的維修和養(yǎng)護。這充分證明了壓漿技術能夠有效延長加鋪瀝青層的使用壽命，降低道路養(yǎng)護成本，提高道路的使用效益。三、壓漿技術施工工藝詳解3.1施工準備工作在舊砼路面加鋪瀝青層工程中，壓漿技術施工前的準備工作至關重要，它直接關系到壓漿施工的順利進行以及工程質量的好壞。施工準備工作主要涵蓋舊砼路面狀況調查、測量工作開展、材料準備與檢驗以及設備選型與調試等多個方面。舊砼路面狀況調查：全面且細致地調查舊砼路面狀況是壓漿施工的首要任務。通過詳細的調查，能夠準確掌握路面病害的類型、分布范圍以及嚴重程度等關鍵信息，從而為后續(xù)的壓漿方案制定提供可靠依據(jù)。調查內容主要包括路面病害類型識別，運用目測法、敲擊法以及彎沉檢測法等多種方法，對路面裂縫、斷板、脫空、錯臺、唧泥等病害進行全面識別與分類。例如，在某城市主干道舊砼路面調查中，通過目測發(fā)現(xiàn)大量橫向裂縫，部分裂縫寬度超過5mm；通過敲擊法判斷出部分板塊存在脫空現(xiàn)象；利用彎沉檢測設備對路面彎沉值進行檢測，發(fā)現(xiàn)部分路段彎沉值遠超規(guī)范允許范圍，表明路面結構承載能力不足。此外，還需調查路面的使用年限、交通量、車輛荷載等情況，因為這些因素會對路面病害的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。使用年限較長的路面，病害往往更為復雜和嚴重；交通量較大、車輛荷載較重的路段，路面受到的破壞也更為明顯。測量工作開展：精確的測量工作對于確定壓漿位置和深度起著決定性作用。在測量工作中，首先要對舊砼路面進行平面定位測量，利用全站儀、GPS等測量儀器，按照一定的間距對路面進行測量，確定每個壓漿孔的平面位置，并做好標記。例如，在某高速公路舊砼路面壓漿工程中，根據(jù)設計要求，每隔5m設置一個測量控制點，通過全站儀測量控制點的坐標，然后根據(jù)壓漿孔的設計間距，確定每個壓漿孔的平面位置。其次，要進行高程測量，測量路面各點的高程，計算出路面的平整度和縱橫坡度，以便在壓漿施工中準確控制壓漿深度。通過水準儀測量路面不同位置的高程，對比設計高程，可確定路面的高低差，從而確定壓漿深度。此外，還需測量舊砼路面的厚度，為鉆孔深度的確定提供依據(jù)，確保鉆孔能夠準確穿透水泥混凝土板并進入基層。材料準備與檢驗：合適的壓漿材料是保證壓漿質量的關鍵。常用的壓漿材料有水泥基材料、水泥粉煤灰材料、化學灌漿材料等。在材料準備過程中，應根據(jù)工程實際情況和設計要求，選擇性能優(yōu)良、質量可靠的壓漿材料。以水泥基壓漿材料為例，應選用強度等級不低于42.5的普通硅酸鹽水泥，其初凝時間不小于3h，終凝時間不大于10h，以確保漿液在施工過程中有足夠的可操作時間，且能在壓漿后及時凝固。同時，要對材料的各項性能指標進行嚴格檢驗，包括漿液的流動性、凝結時間、抗壓強度、粘結強度等。通過實驗室試驗，對水泥基材料的流動性進行測試，要求其在規(guī)定的時間內能夠順利流動，填充板底空隙；對凝結時間進行測定，確保符合施工要求；對7天和28天的抗壓強度進行測試，滿足設計強度要求；對粘結強度進行檢驗，保證漿液與基層和水泥混凝土板之間有良好的粘結效果。此外，還需注意材料的儲存和保管，防止材料受潮、變質，影響壓漿質量。設備選型與調試：先進且性能良好的壓漿設備是壓漿施工的重要保障。根據(jù)工程規(guī)模、壓漿工藝要求以及現(xiàn)場施工條件等因素，合理選擇壓漿設備，如壓漿泵、攪拌機、鉆孔機等。在某大型舊砼路面改造工程中，由于工程規(guī)模較大，選擇了功率較大、壓漿壓力穩(wěn)定的壓漿泵，其最大壓漿壓力可達5MPa，能夠滿足不同工況下的壓漿需求；同時，配備了高速攪拌機，攪拌速度可達1000r/min以上，能夠快速均勻地攪拌漿液。在設備選型完成后，要對設備進行全面調試，檢查設備的運行狀況、壓力控制系統(tǒng)、計量裝置等是否正常。對壓漿泵的壓力進行調試，確保壓力能夠準確控制在設定范圍內；對攪拌機的攪拌效果進行測試，保證漿液攪拌均勻；對鉆孔機的鉆孔深度和垂直度進行調試，確保鉆孔質量符合要求。只有經(jīng)過調試合格的設備，才能投入到壓漿施工中，以保證施工的順利進行和壓漿質量的穩(wěn)定。3.2施工流程與要點3.2.1定板與布孔定板即確定需要進行壓漿處理的水泥混凝土板塊，這是壓漿施工的首要環(huán)節(jié)，直接關系到后續(xù)壓漿效果以及整個路面的修復質量。在實際工程中，常采用多種方法相結合來準確判斷脫空板。彎沉檢測法是一種較為常用且有效的方法，通過使用自動彎沉儀、貝克曼梁等設備，對路面進行多點彎沉檢測。當檢測點的彎沉值超過規(guī)定的允許值時，如一般規(guī)定單點彎沉值大于0.3mm（具體數(shù)值可根據(jù)路面設計標準和實際情況確定），則可初步判斷該板塊存在脫空現(xiàn)象。例如，在某國道舊砼路面改造工程中，通過彎沉檢測發(fā)現(xiàn)部分路段的彎沉值高達0.5mm，遠超允許值，經(jīng)進一步檢查確認這些板塊存在嚴重脫空。同時，還可結合觀察法進行判斷。在重車通過時，仔細觀察板塊的松動起伏情況，若板塊出現(xiàn)明顯的晃動或起伏，說明其支撐狀況不佳，很可能存在脫空。對于唧泥板，可在雨后及時觀察縫隙冒漿情況，若有泥漿從縫隙擠出，表明基層材料已被沖刷軟化，板底存在脫空。對于裂縫板，可通過觀察其邊角下沉情況來確定是否需要壓漿以及壓漿孔的位置，若邊角下沉明顯，說明板底支撐不均勻，需進行壓漿處理。布孔是壓漿施工中的關鍵步驟，合理的布孔能夠確保漿液均勻擴散，充分填充板底脫空區(qū)域。布孔原則通常遵循均勻分布、全面覆蓋脫空區(qū)域的要求。一般來說，孔位應選擇在板的四邊，距離板邊約30-50cm為宜，這樣既能保證漿液能夠有效擴散到板底各個部位，又能避免鉆孔對板邊造成過大的損傷。在某城市道路舊砼路面壓漿工程中，根據(jù)板塊尺寸和脫空情況，在板的四邊均勻布置了4-6個壓漿孔，孔距控制在1-1.5m之間，壓漿后效果檢測表明，漿液擴散均勻，板底脫空得到了有效填充。對于有裂縫的板塊，布孔時需特別注意，孔位與裂縫間距要大于30cm，以防止壓漿過程中漿液從裂縫中大量流失，影響壓漿效果。在裂縫兩側適當增加布孔數(shù)量，可使?jié){液更好地滲透到裂縫周圍的脫空區(qū)域，增強加固效果。對于板塊斷成兩塊或多塊的情況，應在斷縫兩側各增加1-2個孔，確保斷縫處也能得到充分的加固。3.2.2鉆孔作業(yè)鉆孔作業(yè)是壓漿施工的重要環(huán)節(jié)，其質量直接影響到壓漿的效果和工程的成敗。在鉆孔設備的選擇上，通常采用專用的鉆孔機，如液壓鉆孔機、電動鉆孔機等。這些鉆孔機具有鉆孔速度快、精度高、操作方便等優(yōu)點，能夠滿足不同工程條件下的鉆孔需求。例如，在某高速公路舊砼路面壓漿工程中，選用了功率較大的液壓鉆孔機，其鉆孔速度可達每分鐘1-2m，大大提高了施工效率。鉆孔深度的控制至關重要，應根據(jù)水泥混凝土板的厚度和基層的情況進行確定。一般要求鉆孔深度要穿透水泥混凝土板并進入基層一定深度，通常進入基層5-10cm，以確保漿液能夠充分填充板底脫空區(qū)域，并對基層進行加固。在實際施工中，可通過在鉆孔機上安裝深度控制裝置來精確控制鉆孔深度。例如，某工程中水泥混凝土板厚度為25cm，鉆孔深度控制在30-35cm之間，保證了鉆孔質量。鉆孔垂直度也是影響壓漿效果的關鍵因素之一，鉆孔應保持垂直，誤差應控制在1%以內。若鉆孔傾斜，會導致壓漿管無法順利插入，影響漿液的注入，甚至可能造成壓漿管堵塞。為保證鉆孔垂直度，在鉆孔前，應對鉆孔機進行調試和校準，確保其鉆頭垂直于路面。在鉆孔過程中，可采用垂直度檢測儀器，如鉛垂線、電子水平儀等，實時監(jiān)測鉆孔垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差及時調整。此外，在鉆孔作業(yè)過程中，還需注意以下事項：鉆孔時應采取適當?shù)慕祲m措施，如使用噴霧降塵設備，減少粉塵對環(huán)境和施工人員健康的影響；鉆孔完成后，應及時清理孔內的碎屑和雜物，防止其堵塞壓漿管；對鉆孔進行編號和記錄，以便后續(xù)壓漿作業(yè)能夠有序進行。3.2.3漿液制備漿液作為壓漿技術的關鍵材料，其性能和質量直接決定了壓漿效果和路面加固的可靠性。在材料配比方面，常用的水泥基壓漿材料主要由水泥、水、外加劑等組成。水泥應選用強度等級不低于42.5的普通硅酸鹽水泥，以保證漿液具有足夠的強度。水膠比一般控制在0.4-0.6之間，水膠比過小會導致漿液流動性差，難以填充板底脫空區(qū)域；水膠比過大則會使?jié){液強度降低，影響加固效果。例如，在某工程中，通過試驗確定水膠比為0.5時，漿液的流動性和強度能夠達到最佳平衡。外加劑的種類和摻量對漿液性能也有重要影響。常用的外加劑有減水劑、膨脹劑、早強劑等。減水劑可有效降低水膠比，提高漿液的流動性和可泵性，一般摻量為水泥質量的0.5%-1.5%。膨脹劑能夠補償漿液在硬化過程中的收縮，提高漿液與板底和基層的粘結力，摻量通常為水泥質量的3%-8%。早強劑可加快漿液的硬化速度，縮短施工周期，摻量根據(jù)實際需要確定。攪拌方法對漿液的均勻性和性能也至關重要。應采用機械攪拌方式，使用高速攪拌機，攪拌速度一般控制在600-1000r/min之間。先將水泥、外加劑等干料加入攪拌機中，攪拌均勻后，再緩慢加入水，繼續(xù)攪拌3-5min，確保漿液各成分充分混合，均勻一致。在攪拌過程中，要注意觀察漿液的狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)漿液出現(xiàn)離析、結塊等現(xiàn)象，應及時調整攪拌時間和攪拌速度。質量控制要點貫穿于漿液制備的全過程。在原材料進場時，應對水泥、外加劑等進行嚴格的質量檢驗，檢查其質量證明文件、性能指標是否符合要求。每批次水泥應進行強度、凝結時間等試驗，外加劑應進行減水率、膨脹率等性能測試。在漿液制備過程中，要嚴格按照設計配合比進行配料，使用精確的計量設備，確保各種材料的用量準確無誤。對制備好的漿液，應進行性能檢測，包括流動性、凝結時間、抗壓強度等。其中，流動性可采用漏斗法進行檢測，要求漿液在規(guī)定時間內能夠順利通過漏斗；凝結時間應滿足施工要求，初凝時間一般不小于2h，終凝時間不大于10h；7天抗壓強度應達到設計強度的70%以上，28天抗壓強度應達到設計強度要求。3.2.4壓漿操作壓漿操作是壓漿施工的核心環(huán)節(jié)，其關鍵操作要點直接影響到壓漿質量和路面加固效果。壓漿壓力的控制是壓漿操作的關鍵之一，壓力過小，漿液無法有效填充板底脫空區(qū)域，達不到加固目的；壓力過大，則可能導致水泥混凝土板破裂、拱起等問題。在實際施工中，應根據(jù)路面結構情況、板底脫空程度等因素合理確定壓漿壓力。一般來說，初始壓漿壓力可控制在0.5-1.0MPa之間，隨著壓漿的進行，逐漸提高壓力，最終壓力控制在2.0-3.0MPa之間。在某舊砼路面壓漿工程中，通過現(xiàn)場試驗確定，對于脫空程度較輕的板塊，壓漿壓力控制在1.5-2.0MPa即可；對于脫空嚴重的板塊，將壓力提高到2.5-3.0MPa，取得了良好的壓漿效果。壓漿速度也需要嚴格控制，過快的壓漿速度會使?jié){液在板底分布不均勻，影響加固效果；過慢的壓漿速度則會延長施工時間，降低施工效率。一般壓漿速度控制在3-5L/min之間，根據(jù)實際情況可適當調整。在壓漿過程中，要密切觀察壓漿壓力和流量的變化，確保壓漿速度穩(wěn)定。壓漿順序的合理安排能夠保證漿液均勻擴散，充分填充板底脫空區(qū)域。通常按照先邊緣后中間、先下后上的順序進行壓漿。先對板的邊緣孔進行壓漿，使?jié){液在板底邊緣形成一個封閉的區(qū)域，防止?jié){液向周圍擴散，然后再對中間孔進行壓漿，使?jié){液在板底均勻分布。對于多層結構的路面，應先對下層孔進行壓漿，待下層漿液填充飽滿后，再對上層孔進行壓漿。在壓漿過程中，還需注意以下事項：當觀察到相鄰孔或板縫有漿液冒出時，應暫停壓漿，穩(wěn)壓2-3min后，再繼續(xù)壓漿，確保漿液充分填充；若發(fā)現(xiàn)壓漿壓力突然升高或降低，應立即停止壓漿，檢查原因，排除故障后再繼續(xù)施工；壓漿過程中，要隨時記錄壓漿壓力、壓漿量、壓漿時間等參數(shù)，以便對壓漿質量進行跟蹤和分析。3.2.5封口與養(yǎng)護壓漿完成后的封口工作是確保壓漿效果的重要環(huán)節(jié)，它能夠防止?jié){液流出，保證板底填充的密實性。封口方法通常采用水泥砂漿或膨脹水泥漿進行封堵。在壓漿結束后，應立即將鉆孔內的壓漿管拔出，然后將配制好的封口材料填入鉆孔中，用工具將其搗實、抹平，使其與路面平齊。封口材料的強度應不低于壓漿材料的強度，以保證封口的牢固性。在某工程中，采用強度等級為M30的水泥砂漿進行封口，經(jīng)過一段時間的觀察，封口處未出現(xiàn)開裂、脫落等現(xiàn)象，有效保證了壓漿效果。養(yǎng)護對于壓漿后路面結構的強度增長和穩(wěn)定性至關重要。養(yǎng)護期間，應限制車輛通行，避免對壓漿后的路面造成擾動。一般養(yǎng)護時間不少于7天，在養(yǎng)護初期，應保持路面濕潤，可采用灑水、覆蓋保濕材料等方式進行養(yǎng)護。例如，在養(yǎng)護期間，每天定時對路面進行灑水，保持路面濕潤狀態(tài)，同時在路面上覆蓋土工布等保濕材料，減少水分蒸發(fā)，促進漿液的硬化和強度增長。在養(yǎng)護過程中，還需對壓漿后的路面進行質量檢查，如觀察路面是否有裂縫、隆起等異?，F(xiàn)象，檢查封口處是否完好。若發(fā)現(xiàn)問題，應及時采取措施進行處理。通過科學合理的封口和養(yǎng)護措施，能夠確保壓漿后的路面結構強度得到有效提升，延長路面的使用壽命。3.3施工質量控制與檢測施工質量控制貫穿于壓漿技術在舊砼路面加鋪瀝青層施工的全過程，對確保工程質量和使用壽命至關重要。在施工過程中，需從多個方面進行嚴格的質量控制。材料質量控制是施工質量控制的基礎。壓漿材料的性能直接影響壓漿效果，因此必須對原材料進行嚴格的檢驗和控制。對于水泥，應檢查其品種、強度等級、安定性等指標，確保符合設計要求，每批次水泥進場都需有質量檢驗報告，并按規(guī)定進行抽樣復試。外加劑的質量也不容忽視，其摻量應根據(jù)試驗確定，嚴格控制誤差范圍，以保證漿液的性能穩(wěn)定。如減水劑的減水率、膨脹劑的膨脹率等指標都需滿足設計要求，避免因外加劑質量問題導致漿液出現(xiàn)離析、強度不足等情況。施工過程控制是保證壓漿質量的關鍵環(huán)節(jié)。在定板與布孔階段，要準確判斷脫空板，確保布孔位置合理，嚴格按照設計要求進行操作。例如，在某工程中，由于對脫空板的判斷不準確，導致部分應壓漿的板塊未進行處理，后續(xù)路面出現(xiàn)了新的病害。在鉆孔作業(yè)時，要控制好鉆孔深度和垂直度，防止因鉆孔質量問題影響壓漿效果。鉆孔深度不足可能導致漿液無法有效填充板底脫空區(qū)域，鉆孔傾斜則可能使壓漿管插入困難，甚至無法插入。在漿液制備過程中，應嚴格按照配合比進行配料，確保攪拌均勻。使用精確的計量設備，對水泥、水、外加劑等材料的用量進行準確計量，避免因配合比不準確導致漿液性能不穩(wěn)定。在壓漿操作時，要嚴格控制壓漿壓力、壓漿速度和壓漿順序。壓漿壓力過大可能導致水泥混凝土板破裂，壓力過小則無法使?jié){液充分填充脫空區(qū)域。壓漿速度過快會使?jié){液在板底分布不均勻，壓漿順序不合理則可能導致部分區(qū)域無法得到有效填充。壓漿效果的檢測是評估施工質量的重要手段，常用的檢測方法包括彎沉檢測、探地雷達檢測、取芯檢測等，每種檢測方法都有其獨特的優(yōu)缺點和適用范圍。彎沉檢測通過測量路面在荷載作用下的彎沉值，來判斷板底脫空情況和壓漿效果。其優(yōu)點是操作相對簡單、成本較低，能夠直觀反映路面的承載能力變化。在某舊砼路面壓漿工程中，通過彎沉檢測發(fā)現(xiàn)，壓漿后路面的彎沉值明顯降低，表明壓漿有效改善了路面的支撐狀況。然而，彎沉檢測只能反映路面表面的變形情況，對于板底內部的情況無法準確檢測。探地雷達檢測利用電磁波在不同介質中的傳播特性，來探測板底脫空、裂縫等病害。它具有檢測速度快、不損壞路面、能夠連續(xù)檢測等優(yōu)點，可以快速獲取大面積路面的病害信息。但探地雷達檢測結果受多種因素影響，如路面結構層材料的電磁特性、地下水位等，對檢測人員的技術水平要求較高，檢測結果的解釋存在一定難度。取芯檢測則是直接從路面中取出芯樣，觀察芯樣的完整性、漿液填充情況等，從而判斷壓漿效果。取芯檢測結果直觀、準確，能夠提供最直接的證據(jù)。在某工程中，通過取芯檢測發(fā)現(xiàn)，部分芯樣中漿液填充飽滿，板底與基層粘結緊密，但也有部分芯樣存在漿液不飽滿的情況，為后續(xù)的質量改進提供了依據(jù)。然而，取芯檢測屬于破壞性檢測，檢測數(shù)量有限，不能全面反映整個路面的壓漿質量。壓漿質量的評價標準通常依據(jù)相關規(guī)范和設計要求來確定。對于彎沉檢測，一般要求壓漿后路面的彎沉值滿足設計彎沉值的要求，如某工程設計要求壓漿后路面彎沉值不大于0.3mm。對于探地雷達檢測，根據(jù)圖像特征判斷板底脫空區(qū)域是否明顯減小或消失，若脫空區(qū)域面積減小率達到80%以上，可認為壓漿效果良好。取芯檢測中，要求芯樣的完整性好，漿液填充飽滿度達到90%以上。通過嚴格的施工質量控制和有效的檢測手段，可以確保壓漿技術在舊砼路面加鋪瀝青層工程中的應用效果，提高路面的結構強度和使用壽命。在實際工程中，應根據(jù)具體情況選擇合適的檢測方法，并綜合運用多種檢測手段，全面、準確地評價壓漿質量，為工程質量驗收和后續(xù)維護提供可靠依據(jù)。四、壓漿技術應用案例深度分析4.1案例一：梅河高速公路加鋪工程4.1.1工程概況梅河高速公路是連接廣東省梅州市與河源市的重要交通干道，建成通車已有較長時間。隨著交通量的不斷增長以及車輛荷載的日益重型化，該高速公路部分路段的舊水泥混凝土路面出現(xiàn)了較為嚴重的病害。其中，大量水泥混凝土板塊存在脫空現(xiàn)象，經(jīng)彎沉檢測，部分板塊的彎沉值高達0.6mm以上，遠超正常范圍，表明板底支撐嚴重不足。同時，路面還存在眾多裂縫，包括橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫等，裂縫寬度最大可達8mm，這些裂縫不僅影響了路面的平整度，還加速了路面結構的損壞。此外，錯臺和唧泥等病害也較為普遍，部分路段的錯臺高度超過15mm，嚴重影響了行車舒適性和安全性。為了提升路面的使用性能，延長道路使用壽命，相關部門決定對該路段進行舊砼路面加鋪瀝青層改造工程。設計要求加鋪后的瀝青層厚度為10cm，分兩層攤鋪，下面層為6cm厚的中粒式瀝青混凝土AC-20，上面層為4cm厚的細粒式瀝青混凝土AC-13。同時，要求通過壓漿技術對舊水泥混凝土路面的板底脫空等病害進行有效處理，確保加鋪后的路面結構具有足夠的強度和穩(wěn)定性，能夠滿足未來交通量增長的需求。4.1.2壓漿技術應用過程在梅河高速公路加鋪工程中，壓漿技術的應用過程嚴格按照規(guī)范和設計要求進行。首先，采用彎沉檢測與探地雷達檢測相結合的方法，對舊水泥混凝土路面進行全面檢測，準確確定需要壓漿處理的板塊以及脫空區(qū)域的位置和范圍。通過彎沉檢測，對路面各測點的彎沉值進行測量，初步判斷板塊的脫空情況；再利用探地雷達進一步探測板底脫空的具體位置和深度，為后續(xù)的定板與布孔提供精確依據(jù)。根據(jù)檢測結果進行定板與布孔，對于脫空板，在板的四邊均勻布置壓漿孔，孔距控制在1.2m左右，距離板邊約40cm。對于裂縫板，在裂縫兩側適當加密布孔，孔位與裂縫間距保持在35cm以上，以確保漿液能夠充分填充裂縫周圍的脫空區(qū)域。鉆孔作業(yè)采用專用的液壓鉆孔機，確保鉆孔的垂直度和深度精度。鉆孔深度控制在穿透水泥混凝土板并進入基層8cm左右，以保證漿液能夠有效填充板底脫空區(qū)域并對基層進行加固。在鉆孔過程中，實時監(jiān)測鉆孔垂直度，誤差控制在0.8%以內，同時及時清理孔內的碎屑和雜物，防止其堵塞壓漿管。漿液制備選用強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥，水膠比控制在0.5左右，同時摻入適量的減水劑和膨脹劑。減水劑的摻量為水泥質量的1.0%，以提高漿液的流動性和可泵性；膨脹劑的摻量為水泥質量的5%，用于補償漿液在硬化過程中的收縮，提高漿液與板底和基層的粘結力。采用高速攪拌機進行攪拌，攪拌速度控制在800r/min，攪拌時間為4min，確保漿液均勻一致。壓漿操作時，初始壓漿壓力控制在0.6MPa左右，隨著壓漿的進行，逐漸提高壓力，最終壓力控制在2.5MPa左右。壓漿速度控制在4L/min左右，密切觀察壓漿壓力和流量的變化，確保壓漿過程穩(wěn)定。按照先邊緣后中間、先下后上的順序進行壓漿，當觀察到相鄰孔或板縫有漿液冒出時，暫停壓漿，穩(wěn)壓3min后，再繼續(xù)壓漿，確保漿液充分填充。壓漿完成后，立即采用強度等級為M30的水泥砂漿進行封口，將鉆孔內的壓漿管拔出后，將水泥砂漿填入鉆孔中，搗實、抹平，使其與路面平齊。封口后，對路面進行為期7天的養(yǎng)護，養(yǎng)護期間限制車輛通行，保持路面濕潤，采用灑水和覆蓋土工布的方式進行保濕養(yǎng)護。4.1.3應用效果評估壓漿技術在梅河高速公路加鋪工程中的應用取得了顯著效果。通過對壓漿前后路面彎沉值的對比檢測發(fā)現(xiàn)，壓漿后路面的彎沉值明顯降低，平均彎沉值從壓漿前的0.55mm降至0.2mm以下，表明板底脫空得到了有效填充，路面結構的承載能力得到了顯著提升。路面平整度也得到了明顯改善，壓漿前路面的平整度標準差達到2.5mm以上，車輛行駛時顛簸感強烈；壓漿后平整度標準差降至1.2mm以下，車輛行駛更加平穩(wěn)舒適。這不僅提高了行車的舒適性，還減少了車輛對路面的沖擊力，有利于延長路面的使用壽命。從長期使用效果來看，經(jīng)過一段時間的運營后，加鋪瀝青層后的路面未出現(xiàn)明顯的反射裂縫、車轍、推移等病害，表明壓漿技術有效地改善了舊水泥混凝土路面的結構性能，延緩了反射裂縫的出現(xiàn)，提高了加鋪瀝青層的使用壽命。與未進行壓漿處理的路段相比，該路段的病害發(fā)生率明顯降低，養(yǎng)護成本也大幅減少，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。綜上所述，壓漿技術在梅河高速公路舊砼路面加鋪瀝青層工程中的應用效果顯著，為類似工程提供了寶貴的經(jīng)驗和借鑒。4.2案例二：某國道北段養(yǎng)護工程4.2.1工程背景與問題某國道北段作為區(qū)域交通的重要通道，承擔著大量的客貨運輸任務。該路段舊路為水泥混凝土路面，建成于[具體年份]，隨著交通量的持續(xù)增長以及重型車輛的頻繁通行，路面狀況逐漸惡化。在加鋪瀝青層之前，路面已出現(xiàn)了多種嚴重病害，對行車安全和舒適性造成了較大影響。通過詳細的路況調查發(fā)現(xiàn)，路面存在大量的脫空板，經(jīng)彎沉檢測，部分板塊的彎沉值高達0.8mm以上，遠超規(guī)范允許值，表明板底支撐嚴重不足。脫空的存在使水泥混凝土板在車輛荷載作用下處于不利的受力狀態(tài)，容易產(chǎn)生裂縫和斷板。裂縫病害也十分普遍，包括橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫等，裂縫寬度最大可達10mm，這些裂縫不僅削弱了路面的結構強度，還為水分的滲入提供了通道，加速了路面病害的發(fā)展。錯臺現(xiàn)象在部分路段較為突出，錯臺高度最大達到20mm，車輛行駛經(jīng)過錯臺處時會產(chǎn)生明顯的顛簸和跳動，嚴重影響行車舒適性和安全性。此外，唧泥病害也時有發(fā)生，基層中的細粒土和水在車輛荷載作用下從路面接縫或裂縫處擠出，導致基層材料流失，進一步加劇了路面的損壞。這些病害的產(chǎn)生主要是由于交通荷載的長期作用、路面結構設計不合理、施工質量問題以及自然環(huán)境因素等多方面原因。交通量的不斷增加和重型車輛的增多，使得路面承受的荷載遠超設計標準，加速了路面的損壞。路面結構設計中，基層材料的選擇和厚度設計可能存在不合理之處，導致基層的承載能力和穩(wěn)定性不足，容易出現(xiàn)脫空、唧泥等病害。施工過程中，若水泥混凝土的澆筑質量不高、接縫處理不當?shù)?，也會為路面病害的產(chǎn)生埋下隱患。自然環(huán)境因素如雨水的侵蝕、溫度的變化等，會使路面材料的性能逐漸劣化，進一步加重病害的發(fā)展。4.2.2壓漿技術解決方案針對該國道北段舊路的病害情況，采用壓漿技術進行處理。在壓漿技術方案制定過程中，首先利用探地雷達和彎沉檢測相結合的方法，對路面進行全面檢測，準確確定脫空板和病害嚴重區(qū)域。探地雷達能夠快速、無損地探測板底脫空的位置和范圍，彎沉檢測則可定量評估路面的承載能力和脫空程度，兩者相互補充，為后續(xù)的壓漿施工提供了可靠依據(jù)。根據(jù)檢測結果進行定板與布孔，對于脫空板，在板的四角和四邊中點布置壓漿孔，孔距控制在1-1.2m之間，距離板邊約35-45cm，以確保漿液能夠均勻擴散到板底各個部位。對于裂縫板，在裂縫兩側各布置一排壓漿孔，孔位與裂縫間距保持在30-35cm，通過壓漿使?jié){液滲透到裂縫內部，增強裂縫處的粘結強度。鉆孔作業(yè)采用專用的電動鉆孔機，嚴格控制鉆孔深度和垂直度。鉆孔深度要求穿透水泥混凝土板并進入基層6-8cm，通過在鉆孔機上安裝深度控制裝置，確保鉆孔深度誤差控制在±2cm以內。同時，利用垂直度檢測儀器實時監(jiān)測鉆孔垂直度，保證鉆孔垂直于路面，垂直度誤差控制在1%以內，避免因鉆孔傾斜影響壓漿效果。漿液制備選用強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥，水膠比控制在0.45-0.55之間，通過試驗確定最佳水膠比，以保證漿液具有良好的流動性和強度。為改善漿液性能，摻入適量的減水劑和膨脹劑，減水劑摻量為水泥質量的0.8%-1.2%，可有效降低水膠比，提高漿液的流動性和可泵性；膨脹劑摻量為水泥質量的4%-6%，能夠補償漿液在硬化過程中的收縮，增強漿液與板底和基層的粘結力。采用高速攪拌機進行攪拌，攪拌速度控制在700-900r/min，攪拌時間為3-5min，確保漿液均勻一致。壓漿操作時，初始壓漿壓力控制在0.4-0.6MPa，根據(jù)路面結構和脫空情況逐步提高壓力，最終壓力控制在2-2.5MPa之間。壓漿速度控制在3-4L/min，密切關注壓漿壓力和流量的變化，確保壓漿過程穩(wěn)定。按照先邊緣后中間、先下后上的順序進行壓漿，當觀察到相鄰孔或板縫有漿液冒出時，暫停壓漿，穩(wěn)壓2-3min后，再繼續(xù)壓漿，以保證漿液充分填充板底脫空區(qū)域。壓漿完成后，采用強度等級為M25的水泥砂漿進行封口，將鉆孔內的壓漿管拔出后，立即將水泥砂漿填入鉆孔中，用工具搗實、抹平，使封口處與路面平齊。封口后，對路面進行為期7-10天的養(yǎng)護，養(yǎng)護期間設置警示標志，限制車輛通行，保持路面濕潤，采用灑水和覆蓋塑料薄膜的方式進行保濕養(yǎng)護，促進漿液的硬化和強度增長。4.2.3長期效果跟蹤對該路段壓漿后的使用情況進行了長期跟蹤監(jiān)測，監(jiān)測時間長達5年。通過定期的彎沉檢測、平整度檢測以及病害調查，分析壓漿后的長期效果和存在的問題。彎沉檢測數(shù)據(jù)顯示，壓漿后路面的彎沉值在初期顯著降低，平均彎沉值從壓漿前的0.7mm降至0.25mm左右，表明板底脫空得到了有效填充，路面結構的承載能力得到了明顯提升。在后續(xù)的監(jiān)測過程中，彎沉值雖有一定程度的緩慢增長，但在5年內仍保持在0.35mm以下，處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，說明壓漿后的加固效果能夠在較長時間內維持。路面平整度也得到了有效改善，壓漿前路面平整度標準差達到3mm以上，車輛行駛顛簸感強烈；壓漿后平整度標準差降至1.5mm以下，行車舒適性大幅提高。在使用初期，路面平整度保持良好，但隨著時間的推移，部分路段的平整度有所下降，這可能是由于交通荷載的持續(xù)作用以及自然環(huán)境因素的影響，導致路面結構出現(xiàn)了一定程度的變形。在病害調查方面，壓漿后的前3年，路面病害發(fā)展得到了有效控制，裂縫、錯臺、唧泥等病害的發(fā)生率明顯降低。然而，從第4年開始，部分路段出現(xiàn)了少量的反射裂縫，主要是由于舊水泥混凝土路面的原有裂縫在車輛荷載和溫度變化的作用下，逐漸向上反射到瀝青加鋪層。此外，在一些交通量較大的重載車輛集中行駛路段，出現(xiàn)了輕微的車轍病害，這可能與壓漿后路面結構的承載能力在長期重載作用下逐漸下降有關。總體而言，壓漿技術在該國道北段舊砼路面加鋪瀝青層工程中的應用取得了較好的長期效果，有效改善了路面的結構性能，提高了路面的承載能力和行車舒適性，延緩了病害的發(fā)展。但在長期使用過程中，仍需關注反射裂縫和車轍等病害的發(fā)展情況，加強路面的養(yǎng)護和管理，及時采取相應的維修措施，以確保路面的長期穩(wěn)定運行。五、壓漿技術應用優(yōu)勢與挑戰(zhàn)探討5.1應用優(yōu)勢壓漿技術在舊砼路面加鋪瀝青層工程中展現(xiàn)出多方面的顯著優(yōu)勢，這些優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在技術層面，還延伸到經(jīng)濟效益領域，為舊路改造工程提供了有力支持。從技術角度來看，壓漿技術對舊砼路面結構強度的提升效果顯著。通過填充板底脫空區(qū)域，使水泥混凝土板重新獲得均勻支撐，有效改善了路面的受力狀況。在某舊砼路面加鋪瀝青層項目中，壓漿前路面彎沉值較大，部分區(qū)域超過0.4mm，路面承載能力不足，車輛行駛時易出現(xiàn)顛簸、晃動等情況，且路面病害發(fā)展迅速。壓漿后，彎沉值大幅降低，平均彎沉值降至0.2mm以下，路面承載能力顯著增強，能夠承受更大的車輛荷載，路面的穩(wěn)定性和耐久性得到了極大提高，為加鋪瀝青層提供了堅實可靠的基礎。延緩反射裂縫出現(xiàn)是壓漿技術的另一大技術優(yōu)勢。反射裂縫是舊砼路面加鋪瀝青層后常見且難以解決的病害，嚴重影響加鋪層的使用壽命。壓漿技術能夠有效改善舊水泥混凝土路面的結構性能，減少路面的不均勻變形，從而降低瀝青加鋪層底部的應力集中。在實際工程中，經(jīng)過壓漿處理的路段，瀝青加鋪層反射裂縫的出現(xiàn)時間相比未壓漿路段平均推遲了2-3年。這不僅減少了道路維修的頻率和成本，還提高了道路的使用性能和安全性，為道路使用者提供了更舒適、安全的行車環(huán)境。在經(jīng)濟效益方面，壓漿技術具有成本相對較低的優(yōu)勢。相較于其他舊路改造技術，如拆除重建，壓漿技術無需大規(guī)模拆除舊路面，減少了大量的拆除費用和新材料購置費用。在某城市道路改造工程中，采用壓漿技術進行舊砼路面處理，每平方米的處理成本約為[X]元，而若采用拆除重建方式，每平方米成本高達[X]元，成本差異顯著。同時，壓漿技術施工工藝相對簡單，施工周期短，能夠快速恢復交通，減少了因道路施工對交通造成的影響，降低了交通擁堵帶來的間接經(jīng)濟損失。此外，壓漿技術對交通影響較小的優(yōu)勢也帶來了顯著的經(jīng)濟效益。在施工過程中，壓漿技術可以分段、分幅進行施工，不需要長時間封閉交通，最大限度地減少了對交通流量的干擾。這使得道路在施工期間仍能保持一定的通行能力，保障了交通運輸?shù)捻槙常瑴p少了因交通中斷或擁堵導致的物流成本增加、運輸效率降低等問題。以某繁忙的城市主干道改造為例，采用壓漿技術施工，施工期間交通擁堵指數(shù)僅上升了[X]%，而若采用其他對交通影響較大的改造技術，交通擁堵指數(shù)可能會上升[X]%以上，由此可見壓漿技術在減少交通影響方面的重要作用及其帶來的經(jīng)濟效益。5.2面臨挑戰(zhàn)與應對策略盡管壓漿技術在舊砼路面加鋪瀝青層工程中展現(xiàn)出諸多優(yōu)勢，但在實際應用過程中，也面臨著一系列技術難題和施工風險，需要針對性地提出應對策略，以確保工程質量和順利實施。技術難題方面，壓漿材料的性能與耐久性是關鍵挑戰(zhàn)之一。不同的壓漿材料在流動性、凝結時間、強度發(fā)展以及耐久性等方面存在差異，如何選擇合適的壓漿材料，并保證其在復雜的路面環(huán)境下長期穩(wěn)定地發(fā)揮作用，是需要解決的問題。部分水泥基壓漿材料雖然早期強度較高，但在長期水侵蝕和干濕循環(huán)作用下，可能會出現(xiàn)強度衰減、開裂等問題，影響壓漿效果的持久性。為應對這一難題，應加強對壓漿材料的研究和開發(fā)，結合工程實際需求，研發(fā)高性能、耐久性好的壓漿材料。在材料選擇上，充分考慮路面所處的環(huán)境條件、交通荷載等因素，通過試驗確定最佳的材料配合比。同時，加強對壓漿材料耐久性的研究，建立科學的耐久性評價方法，確保材料在長期使用過程中的性能穩(wěn)定。漿液擴散規(guī)律難以精確掌握也是一大技術難題。漿液在板底和基層中的擴散受到多種因素影響，如壓漿壓力、漿液粘度、基層孔隙結構等，使得漿液的擴散范圍和均勻性難以精確控制。在某工程中，由于對漿液擴散規(guī)律認識不足，導致部分區(qū)域漿液擴散不充分，板底脫空未得到有效填充，影響了壓漿效果。為解決這一問題，可借助數(shù)值模擬和實驗研究手段，深入研究漿液擴散規(guī)律。建立考慮多種因素的漿液擴散模型，通過數(shù)值模擬預測漿液在不同工況下的擴散情況，為施工參數(shù)的優(yōu)化提供依據(jù)。同時，開展現(xiàn)場試驗，對不同壓漿參數(shù)下的漿液擴散效果進行監(jiān)測和分析，總結經(jīng)驗，不斷完善施工工藝。施工風險方面，施工過程中的壓力控制不當可能導致嚴重后果。壓漿壓力過大，容易造成水泥混凝土板破裂、拱起等損壞；壓力過小，則無法使?jié){液充分填充板底脫空區(qū)域，達不到預期的加固效果。在某舊砼路面壓漿施工中，因壓漿壓力控制失誤，導致部分水泥混凝土板出現(xiàn)裂縫和拱起現(xiàn)象，不僅增加了工程成本，還延誤了工期。為避免此類風險，應在施工前根據(jù)路面結構、板底脫空情況等因素，通過試驗確定合理的壓漿壓力范圍，并在施工過程中采用先進的壓力控制設備，如智能壓漿泵，實時監(jiān)測和調整壓漿壓力，確保壓力穩(wěn)定在設定范圍內。鉆孔質量問題也不容忽視，鉆孔深度和垂直度偏差可能影響壓漿管的插入和漿液的注入效果。鉆孔深度不足，無法使?jié){液有效填充基層脫空區(qū)域；鉆孔垂直度偏差過大，會導致壓漿管難以插入，甚至損壞壓漿管。為保證鉆孔質量，應選用先進的鉆孔設備，并在施工前對設備進行嚴格調試和校準。在鉆孔過程中，采用高精度的測量儀器，如電子水平儀、深度檢測儀等，實時監(jiān)測鉆孔深度和垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差及時調整。此外