CN109053067B - 灌浆浆料及在水泥稳定碎石层分缝施工过程中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供水泥稳定碎石层分缝施工过程中的灌浆浆料，对低填方路段、道路中的起弧点、道路填挖交界处及道路中线处进行切缝；在切缝处罐填浆料；已灌缝完成的切缝处上部铺设抗裂贴，即可完成对水泥稳定碎石层分缝的施工。在本发明的工艺中提供一种聚酯类胶泥混合物，具体成份包括：聚氨酯类或聚氯乙烯胶泥、膨胀石墨、膨润土或高岭土、粉煤灰、水。采用本发明的技术方案应用了水稳层分缝施工方法，降低了道路面层返修率，实现质保期内道路面层无裂缝。主要是通过沥青面层施工前预先对水稳层设置切缝，对道路填挖交界处、道路起弧点、止弧点及道路中轴线易出现裂缝处设置分缝，解决了低填方路段面层易出现贯穿性裂缝的问题，达到降低道路面层返修率的效果。

Description

灌浆浆料及在水泥稳定碎石层分缝施工过程中的应用

技术领域

本发明涉及一种水泥稳定碎石层分缝施工方法及所用到的胶泥料，属于建筑工程技术领域。

背景技术

现有的城市市政道路共有的特点有三点：一是城市道路一般征迁难度大，道路施工时一般不能达到全路段流水作业，道路施工时往往因征迁先后顺序而进行分段施工，此种施工方式易导致道路路基及水稳层基层施工缝较多，道路面层成型后易产生裂缝，道路面层返修率大大提高。二是市政道路在水稳层上基层成型后往往需利用大量时间进行侧平石、人行道及非机动车道施工，待施工完成后进行车行道面层施工，该施工方法可减少人行道及非机动车道施工时机械设备及堆放材料对车行道面层造成损坏，但因人行道及非机动车道施工时间久，极易导致道路基层因临时车辆通行造成不规则裂缝的出现，不规则裂缝一般难以准确地判断裂缝走势，极易造成修补不准确从而导致面层裂缝的产生。三是城市道路建设中，业主为减少项目投资，一般对山体开挖量控制极其严格，部分城市道路会出现上下坡起伏较大，坡道起弧点往往因上下拉应力增大而导致道路面层裂缝的产生，使得沥青道路使用寿命降低，返修率大大提高。

发明内容

本发明在道路施工中采用水泥稳定碎石层分缝施工，在道路上基层中每8m-20m预设一处横缝，对全段道路中轴线处设置一处纵缝，切缝完成后在缝隙中灌注聚酯类胶泥，切缝上部铺设一层抗裂贴等步骤，成功规避了不规则裂缝的产生，解决了道路基础贯穿性裂缝衍生至道路面层的问题。

基于上述问题，本发明提供一种裂缝灌浆浆料，灌浆浆料包括聚氨酯类或聚氯乙烯胶泥、膨胀石墨、膨润土或高岭土、粉煤灰，分别按质量百分数为80-85wt%、0.1-2 wt %、5-8 wt %、2-4 wt %混合而成，余量为水。

所述的聚酯类胶泥为聚氯乙烯胶泥、膨胀石墨、高岭土、粉煤灰分别按质量百分数为83wt%、1.0 wt %、6.8 wt %、3.2 wt %混合而成，余量为水。

所述的膨胀石墨的粒径小于1μm，优选为0.1μm-0.5μm。本发明的技术方案中水的量一定要加以控制，即在1-12.9wt%的添加量，因水过多，水受热快，膨胀石墨首先在水中膨胀，难以与聚氨酯或聚氯乙烯高度混合，若不加水，聚氨酯与聚氯乙烯稠度大，在升温过程中，聚氨酯或聚氯乙烯并不容易搅拌，而膨胀石墨在升温过程已开始膨胀。

所述的将聚氨酯类或聚氯乙烯胶泥、膨胀石墨、水混合搅拌均匀后，在95℃-100℃下静置20h-24h，自然冷却后再添加高岭土、粉煤灰即可得到黏度为1000-1800m·Ps聚酯类胶泥。

采用本发明的裂缝灌浆浆料，在制备过程中聚氨酯或聚氯乙烯胶泥、膨胀石墨、水混合搅拌均匀后经95℃-100℃下静置20h-24h，膨胀石墨在较高温度下受热均匀，膨胀系数快，使聚酯类原料如聚氨酯或聚氯乙烯与膨胀石墨在混合过程中，膨胀石墨进入高分子聚合物的空隙中，增强高分子聚合物的抗压强度。

本发明中高岭土或膨胀土（粒径1μm-5μm）、粉煤灰（粒径小于1μm）的添加量不易过多，否则直接导致混合体系的粘度直线下降，在使用过程中难以发挥聚酯类与膨胀石墨的效果。高岭土或膨胀土本身是具有1-100m·Ps的粘性，因该原料含有较多的阳离子，如Ti、Si、Ca、Al等，因粒度细增强聚酯类原料的韧性，调节多层水泥稳定碎石的的收缩、膨胀。粉煤灰粒径小，表面积大，孔径大，吸附性极强，且本身是具有一点粘度，经添加后具有比水泥更好的效果，且使聚酯类混合体系中各原料更稳定。

本发明的技术方案将所述的灌浆浆料进行水泥稳定碎石层分缝施工上的应用具体是在道路施工中采用水泥稳定碎石层分缝施工，对道路上基层起弧点上预设一处横缝，切缝完成后在缝隙中灌注聚酯类胶泥，切缝上部铺设一层抗裂贴等步骤成功规避了不规则裂缝的产生，解决了道路基础贯穿性裂缝衍生至道路面层的问题。

具体水泥稳定碎石层分缝施工方法如下：

（1）填筑高差为0m-2m的低填方路段、道路中的起弧点、道路填挖交界处及道路中线处进行切缝；

（2）切缝处罐填浆料；

（3）已灌缝完成的切缝处上部铺设抗裂贴，即可完成对水泥稳定碎石层分缝的施工。

所述的低填方路段路面切缝频次为每8m-20m设置一条横缝，横缝宽度0.8cm-1cm，深度为5-7cm；道路填挖交界处设置一条横缝，横缝宽度为0.8cm-1cm，深度为5cm-7cm。

进一步优选方案为低填方路段路面切缝频次为每10m设置一条横缝，横缝宽度1cm，深度为7cm；道路填挖交界处设置一条横缝，横缝宽度为1cm，深度为7cm。

所述的道路中线处设置一条纵缝，纵缝宽度1cm-1.5cm，深度为8cm-10cm；道路坡度大于5%的起弧点设置一条横缝，横缝宽度1cm-1.5cm，深度为8cm-10cm。

进一步优选方案为所述的道路中线处设置一条纵缝，纵缝宽度1.5cm，深度为10cm；道路坡度大于5%的起弧点设置一条横缝，横缝宽度1.5cm，深度为10cm。

对道路中宽度为0.8-1cm，深度为5-7cm的横缝内部灌填裂缝灌浆浆料。

对宽度为1-1.5cm，深度为8-10cm的纵、或横缝内部灌填粒径小于8mm的沥青砼。

对已灌缝完成的切缝处上部铺设抗裂贴，对道路中宽度为0.8-1cm，深度为5-7cm的横缝上部铺设宽度为25-30cm的抗裂贴。

进一步优选方案为对已灌缝完成的切缝处上部铺设抗裂贴，对道路中宽度为0.8-1cm，深度为5-7cm的横缝上部铺设宽度为30cm的抗裂贴。

对宽度为1-1.5cm，深度为8-10cm的纵、横缝上部铺设宽度为45-50cm的抗裂贴。

进一步优选方案为对宽度为1-1.5cm，深度为8-10cm的纵、横缝上部铺设宽度为50cm的抗裂贴。

附图说明

图1为道路结构示意图，其中，1.底基层，2.下基层，3.上基层，4.下面层，5.上面层，6.灌缝，7.自然裂缝，8.切割机锯条。

图2为道路切缝示意图，其中，1.道路起弧点或填挖交界处，2.横向伸缩缝，3.道路中心线，4.纵缝。

图3为道路切缝灌浆示意图，其中，a.道路起弧点及纵缝切缝构造，b.基层横向缩缝构造，c.基层纵向施工缝构造，1-1.50cm宽抗裂贴，1-2.30cm宽抗裂贴，1-3.30cm宽抗裂贴，2.切割机锯缝，3.灌缝，4.分仓线。

具体实施方式

本工法关键技术属于市政道路水泥稳定碎石基层施工新技术新工艺，在宜昌市点军区天台路及团结路施工过程中，首次成功应用了此施工方法。该方法成本投入较少且整个施工过程操作简单，解决了低填方路段面层易出现贯穿性裂缝的问题。

本工法核心技术为预先对道路中水泥稳定碎石上基层易产生裂缝处进行分缝切割，再对切缝内填入抗拉性强、抗形变能力强的柔性沥青，对处理过后的切缝处上部设置一层抗裂贴，能够实现道路因不均匀受力而产生的贯穿性裂缝不衍生至道路面层，确保达到降低道路面层裂缝的出现率及道路面层的返修率，水泥稳定碎石层分缝施工采用预设切缝的方式及采用组合柔性材料的方式，是本工法的创新。

实施例1

水泥稳定碎石层分缝施工工艺流程

摊铺水稳层上基层→预设切缝部位→利用小型切割机对预设切缝部位进行切割→对切缝部位设置聚氯乙烯胶泥或细粒式沥青砼→在切割处上部布置抗裂贴。

天台路为城市次干道，道路等级为Ⅱ级，使用年限为15年，根据征地拆迁的先后顺序，天台路分为了2期进行道路基层施工，首段为K0+000-K1+500段，第二段为K1+500-K2+983段，道路结构主要由路基、三层水泥稳定碎石层及双层沥青面层组成，水泥稳定碎石层由摊铺机一次摊铺成型。

团结路为城市主干道，道路等级为Ⅰ级，使用年限为15年，根据征地拆迁的先后顺序，团结路分为两期进行道路基层施工，首段为K0+052-K0+901段，第二段为K0+901-K2+260段，道路结构主要由路基、三层水泥稳定碎石层及双层沥青面层组成，水泥稳定碎石层由摊铺机一次摊铺成型。

预设分缝

根据现场实际情况，对低填方路段、道路中较大的起弧点、道路填挖交界处及道路中线等易产生裂缝处做标记，准备切缝。

切缝

对已标记好的部位利用手扶式切割机进行切割，低填方路段（填筑高差为0-2m）路面极易产生贯穿性裂缝，切缝频次为每10m设置一条横缝，横缝宽度1cm，深度为5-7cm，填挖交接处设置一条横缝，横缝，横缝宽度为1cm，深度为5-7cm。

道路中线处、道路起弧点及因先后施工产生的施工缝处受到的拉应力最大，极易产生裂缝，对全道路中线处设置一条纵缝，纵缝宽度1.5cm，深度为10cm，对道路坡度大于5%的起弧点设置一条横缝，横缝宽度1.5cm，深度为10cm。

灌缝

对道路中宽度为1cm，深度为5-7cm的横缝内部灌填聚酯类胶泥，对宽度为1.5cm，深度为10cm的纵、横缝内部灌填细粒式沥青砼。

所述的聚酯类胶泥由聚氯乙烯、膨胀石墨、高岭土、粉煤灰分别按质量百分数为83wt%、1.0 wt %、6.8 wt %、3.2 wt %混合而成，余量为水。

采用所述的聚酯类胶泥罐填横缝的方法，将聚氯乙烯胶泥、膨胀石墨、水混合搅拌均匀后，在95℃-100℃下静置20h-24h，自然冷却后再添加高岭土、粉煤灰即可得到黏度为1800m·Ps聚酯类胶泥。所述的高岭土（粒径1μm-5μm）、粉煤灰（粒径小于1μm）。高岭土具有20m·Ps的粘性，粉煤灰具有40m·Ps的粘性。

设置抗裂贴

对已灌缝完成的切缝处上部铺设抗裂贴，对道路中宽度为1cm，深度为7cm的横缝上部铺设宽度为30cm的抗裂贴，对宽度为1.5cm，深度为10cm的纵、横缝上部铺设宽度为50cm的抗裂贴，达到阻断基层与面层之间贯穿性裂缝生成的目的。

通过上述施工方式解决了道路基础贯穿性裂缝衍生至道路面层的问题，团结路及天台路开放交通已达两年，道路未出现任何裂缝，达到了预期效果。

本发明成功应用了水稳层分缝施工方法，降低了道路面层返修率，实现质保期内道路面层无裂缝。主要是通过沥青面层施工前预先对水稳层设置切缝，对道路填挖交接处、道路起弧点、止弧点及道路中轴线等易出现裂缝处设置分缝，解决了低填方路段面层易出现贯穿性裂缝的问题，达到降低道路面层返修率的效果。

实施例2

本实施例的步骤与实施例1相同，仅灌缝不同，具体如下

对道路中宽度为1cm，深度为6cm的横缝内部灌填聚酯类胶泥，对宽度为1.5cm，深度为10cm的纵、横缝内部灌填细粒式沥青砼。

所述的聚酯类胶泥由聚氨酯、膨胀石墨、膨润土、粉煤灰分别按质量百分数为82wt%、0.8 wt %、7.2 wt %、3.5 wt %混合而成，余量为水。

采用所述的聚酯类胶泥罐填横缝的方法，将聚氯乙烯胶泥、膨胀石墨、水混合搅拌均匀后，在95℃-100℃下静置20h-24h，自然冷却后再添加高岭土、粉煤灰即可得到黏度为1500m·Ps聚酯类胶泥。所述的高岭土（粒径1μm-5μm）、粉煤灰（粒径小于1μm）。高岭土具有25m·Ps的粘性，粉煤灰具有60m·Ps的粘性。

实施例3

本实施例的步骤与实施例1相同，仅灌缝不同，具体如下

对道路中宽度为1cm，深度为5cm的横缝内部灌填聚酯类胶泥，对宽度为1.5cm，深度为10cm的纵、横缝内部灌填细粒式沥青砼。

所述的聚酯类胶泥由聚氨酯、膨胀石墨、膨润土、粉煤灰分别按质量百分数为80wt%、1.0 wt %、6.5 wt %、3.3wt %混合而成，余量为水。

采用所述的聚酯类胶泥罐填横缝的方法，将聚氯乙烯胶泥、膨胀石墨、水混合搅拌均匀后，在95℃-100℃下静置20h-24h，自然冷却后再添加高岭土、粉煤灰即可得到黏度为1780m·Ps聚酯类胶泥。所述的高岭土（粒径小于3μm）、粉煤灰（粒径小于1μm）。高岭土浆料具有25-50m·Ps的粘性，粉煤灰浆料具有60-100m·Ps的粘性。

Claims (4)

1.一种灌浆浆料，其特征在于，灌浆浆料包括聚氨酯类或聚氯乙烯胶泥、膨胀石墨、膨润土或高岭土、粉煤灰，分别按质量百分数为80-85wt%、0.1-2 wt %、5-8 wt %、2-4 wt %混合而成，余量为水。

2.权利要求1所述的灌浆浆料，其特征在于，聚氨酯类或聚氯乙烯胶泥、膨胀石墨、高岭土、粉煤灰分别按质量百分数为83wt%、1.0 wt %、6.8 wt %、3.2 wt %混合而成，余量为水。

3.权利要求1或2所述的灌浆浆料，其特征在于，将聚氨酯类或聚氯乙烯胶泥、膨胀石墨、水混合搅拌均匀后，在95℃-100℃下静置20h-24h，自然冷却后再添加高岭土、粉煤灰即可得到黏度为1000-1800m·Ps灌浆浆料。

4.采用权利要求1-3任一项所述的灌浆浆料进行水泥稳定碎石层分缝施工上的应用。

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