無(wú)砂混凝土在白加黑路面病害處治中的應(yīng)用

1、    無(wú)砂混凝土在白加黑路面病害處治中的應(yīng)用    劉斌【摘要】：本文通過(guò)分析白加黑路面病害成因,提出了在白加黑路面唧泥、翻漿路段應(yīng)用無(wú)砂混凝土設(shè)置排水設(shè)施,解決白加黑路面病害的技術(shù)方案，為提高高速公路運(yùn)營(yíng)質(zhì)量、延長(zhǎng)高速公路使用壽命提供參考?！娟P(guān)鍵詞】：無(wú)砂混凝土 高速公路 白加黑路面 應(yīng)用中圖分類號(hào)：tu528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a 文章編號(hào)：前言無(wú)砂混凝土是粗骨料顆粒的聚合體，由骨料、水泥和水拌制而成的一種多孔輕質(zhì)混凝土, 它不含細(xì)骨料,每個(gè)顆粒都被大約1.3mm厚的水泥漿薄層所包裹，在混凝土內(nèi)部存在大量較大的空隙,水可以在硬化的混凝土中流動(dòng)。與其它透水

2、性土工材料相比, 其不但具有良好的透水性能,而且具有混凝土造型方便、堅(jiān)固耐久等優(yōu)點(diǎn)。本文針對(duì)無(wú)砂混凝土良好的透水性能和造型方便、堅(jiān)固耐久等優(yōu)點(diǎn), 結(jié)合328國(guó)道儀征段實(shí)例,著重對(duì)無(wú)砂混凝土在白加黑路面病害處治中的應(yīng)用進(jìn)行探討。1、項(xiàng)目概況328國(guó)道海寧線儀征段起點(diǎn)八字橋（k133+119），終點(diǎn)寧揚(yáng)交界（k163+819），全長(zhǎng)30.7km，建成于1987年，原為水泥混凝土板塊路面，1998年加鋪瀝青混凝土面層進(jìn)行“白加黑”高速化完善改造。1999年完善工程結(jié)束后，白加黑路面在使用過(guò)程中,混凝土板縫逐漸向?yàn)r青混凝土路面上反射,形成不同程度的反射裂縫,并逐步引發(fā)"白加黑"路面

3、唧泥、翻漿等病害。2、病害成因分析及處治機(jī)理2.1 病害成因分析根據(jù)病害調(diào)查情況分析, "白加黑"路面唧泥、翻漿等病害的根源是水患，是雨水通過(guò)反射裂縫或路面孔隙滲入路面、路基無(wú)法自然排出，在車輛荷載反復(fù)作用下，與路基毛細(xì)水共同作用下的必然結(jié)果。同時(shí)本路段原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，路基高度不足，毛細(xì)水作用明顯，主線和輔道之間設(shè)置的磚砌水溝，砂漿抹面堵塞了層間水有效排出，水患對(duì)路面病害形成和發(fā)展的影響尤其明顯。2.2 病害處治機(jī)理根據(jù)病害成因分析，本路段唧泥、翻漿等病害的處治關(guān)鍵在于對(duì)原路面病害修補(bǔ)的基礎(chǔ)上，如何有效排除層間水。本案根據(jù)病害處理與排水改造相結(jié)合原則，按照“堵疏結(jié)合”的思路

4、，以疏為主進(jìn)行處治，主要通過(guò)在原路肩位置應(yīng)用無(wú)砂混凝土設(shè)置排水墊層，有效排除層間水，隔斷毛細(xì)水上升通道。2.3 無(wú)砂混凝土應(yīng)用特點(diǎn)（1）無(wú)砂混凝土具有一定的粘結(jié)性，可以和路面混凝土結(jié)構(gòu)相結(jié)合，形成組合路面結(jié)構(gòu)，無(wú)砂混凝土即是路面結(jié)構(gòu)層的一部分，與土工布結(jié)合后無(wú)砂排水混凝土既是路面結(jié)構(gòu)層的一部分，又起到了層間排水通道的作用，無(wú)需另設(shè)排水設(shè)施。（2）無(wú)砂混凝土擁有碎石盲溝排水功能能夠有效排除路基中積水及路面層間水，同時(shí)具有混凝土堅(jiān)固耐久優(yōu)點(diǎn)，能夠有效增強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，比松散的級(jí)配碎石盲溝牢固。（3）無(wú)砂混凝土透水性較大，毛細(xì)作用較小，使無(wú)砂混凝土能夠有效減少毛細(xì)作用對(duì)路面影響。（4）堅(jiān)固耐久

5、的混凝土強(qiáng)度性能與較好的透水性能使無(wú)砂混凝土可以用作滲溝的出水結(jié)構(gòu)材料。3、病害處治方案根據(jù)原路面病害連續(xù)性和分布情況，病害處治方案按連續(xù)翻漿處治、單點(diǎn)翻漿處治兩種情況考慮。3.1 連續(xù)翻漿處治根據(jù)病害調(diào)查情況確定處治路段，銑刨行車道及硬路肩瀝青面層，挖除石灰土底基層，石灰土基層平整密實(shí)后噴灑改性乳化瀝青下封層，設(shè)置12cm無(wú)砂混凝土，無(wú)砂混凝土既作為排水通道排除層間水和滲入路面的積水，同時(shí)作為路面墊層與路面結(jié)構(gòu)共同作用承擔(dān)車輛荷載；為解決層間水集中排水問(wèn)題，無(wú)砂混凝土之間按10米間距設(shè)置10cm打孔pvc橫向排水管，橫向排水管內(nèi)側(cè)與水泥混凝土面板及石灰土基層交接，外部延伸至土路肩外10cm。

6、無(wú)砂混凝土及pvc管設(shè)置完畢后，滿鋪防滲土工布，澆注18cmc20素砼，恢復(fù)路面。圖5.1 排水設(shè)計(jì)示意圖施工中無(wú)砂混凝土澆筑到磚砌水溝外緣，恢復(fù)邊溝時(shí)排水混凝土作為磚砌水溝墻體的一部分，嚴(yán)禁使用水泥砂漿對(duì)相應(yīng)位置無(wú)砂混凝土抹面堵塞排水通道，保證pvc管和無(wú)砂混凝土共同作用排除路面積水和層間水。3.2 單點(diǎn)翻漿處治針對(duì)單點(diǎn)翻漿處治施工中排水設(shè)施設(shè)置位置無(wú)法有效控制，排水管設(shè)置僅解決設(shè)置排水管的點(diǎn)層間水排除，相臨路段層間水無(wú)法有效排除，造成行車道與路肩接縫和超車道接縫位置出現(xiàn)翻漿、唧泥現(xiàn)象。擬處理長(zhǎng)度為翻漿點(diǎn)前后各1塊板，處理總板數(shù)視現(xiàn)場(chǎng)情況而定，一般為2-4塊板。增設(shè)排水設(shè)施與單點(diǎn)翻漿按1：1

7、對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置，采用無(wú)砂混凝土將水泥板塊下層間水排出路面結(jié)構(gòu)層。4、排水混凝土的技術(shù)要求與分析（1）選擇級(jí)配優(yōu)良、粒級(jí)較小的碎石是配制無(wú)砂混凝土的關(guān)鍵之一，骨料粒徑較大、顆粒級(jí)配較差，則碎石孔隙率越大，會(huì)影響無(wú)砂混凝土的強(qiáng)度，不利于配置較高強(qiáng)度的無(wú)砂混凝土，集料的最大粒徑要求不大于37.5mm，4.75mm以下顆粒含量不超過(guò)16%，為開級(jí)配集料，少含或不含細(xì)集料，集料的壓碎值不大于16%，（2）無(wú)砂混凝土可采用普通硅酸鹽水泥或粉煤灰水泥；施工中需有效控制水泥用量，水泥用量偏高時(shí)，多余的漿體填充混凝土內(nèi)部孔隙，影響無(wú)砂混凝土滲透性；水泥用量偏低時(shí)，骨料表面與水泥石界面粘結(jié)強(qiáng)度低。試驗(yàn)表明在一定范圍

8、內(nèi)，水泥用量越高，無(wú)砂混凝土強(qiáng)度越高，但滲透系數(shù)越小，反之則混凝土強(qiáng)度小，滲透系數(shù)大。（3）水灰比對(duì)無(wú)砂混凝土強(qiáng)度的影響，遵循普通混凝土水灰比對(duì)強(qiáng)度的影響原理。配合比設(shè)計(jì)時(shí)，宜選擇合適的水灰比。水灰比選擇越高，則漿體越多，漿體沿混凝土內(nèi)部孔隙向下流淌，影響無(wú)砂混凝土滲透性，反之漿體過(guò)少，又不能完全包裹骨料表面而影響強(qiáng)度。無(wú)砂混凝土單位體積水泥用量不少于75-100kg，水灰比不宜大于0.5，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，邊長(zhǎng)為150mm的立方體28天抗壓強(qiáng)度不低于2.5mpa。（4）無(wú)砂混凝土可摻用少量粉煤灰，以增加膠結(jié)料的用量，保證膠結(jié)料對(duì)集料的充分包裹。（5）本方案無(wú)砂混凝土滲透性要求不小于300m/d

9、。5、無(wú)砂透水混凝土的施工5.1 混凝土的攪拌無(wú)砂混凝土的攪拌，一般采用與攪拌普通混凝土相同的機(jī)械，攪拌方法也大致相同。由于水泥漿的稠度較大，且數(shù)量較少，為保證水泥漿能夠均勻地包裹在骨料上，宜采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，攪拌時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)。本工程的施工中，無(wú)砂混凝土采用商品混凝土。5.2  澆筑無(wú)砂混凝土是干硬性的混凝土，在澆筑前，用水濕潤(rùn)路面，防止混凝土水分流失加速水泥凝結(jié)。由于無(wú)砂混凝土中水泥量有限，只能包裹骨料顆粒，因此，在澆筑時(shí)不得采用強(qiáng)烈振搗或夯實(shí)，否則將會(huì)使水泥漿沉積，破壞混凝土結(jié)構(gòu)均勻性，并在底部形成不透水層。本本工程的施工中，無(wú)砂混凝土澆筑后用輕型振動(dòng)壓路機(jī)壓

10、實(shí)壓平拌合物。5.3   養(yǎng)護(hù)無(wú)砂混凝土由于存在大量孔隙，易失水，干燥很快，早期養(yǎng)護(hù)非常重要，以免混凝土水分大量蒸發(fā)。遇烈日與大風(fēng)氣候時(shí)，應(yīng)加覆蓋、灑水養(yǎng)護(hù)，使其提前凝結(jié)。無(wú)砂混凝土最少養(yǎng)護(hù)時(shí)間為7天。由于無(wú)砂透水混凝土的粘結(jié)力很低必須保證混凝土達(dá)到足夠強(qiáng)度，才可進(jìn)行下步施工程序。本工程的施工中，澆筑后用塑料簿膜覆蓋表面，并開始灑水養(yǎng)護(hù)。6、方案應(yīng)用效果2010年，揚(yáng)州市公路管理處對(duì)328國(guó)道海寧線儀征段k142+000-k163+819段采用排水混凝土處治唧泥、翻漿等病害1058米，其中單點(diǎn)翻漿18處180米。2012年11月，管養(yǎng)部門對(duì)路面大中修維修改造情況進(jìn)行調(diào)查，2010年處治路段未出現(xiàn)翻漿、縱、網(wǎng)裂現(xiàn)象，路肩排水排水管滴水或濕潤(rùn)總量92%，雨后upvc管明顯存在滴水或濕