水泥灌浆沥青路面施工工艺进展

水泥灌浆沥青路面施工工艺进展

徐伟强

富蕴天山水泥有限责任公司，新疆阿勒泰836199

摘要：加强施工中水泥灌浆施工技术与方法的灵活使用，有利于提升工程建设水平，及时消除施工中可能存在的安全隐患。因此，需要提高对水泥灌浆施工技术与方法的正确认识，根据工程建设及行业技术规范要求，最大限度地发挥该施工技术与方法实践过程中的各种作用。

关键词：水泥灌浆；沥青路面；施工工艺

1导言

水泥灌浆沥青路面由于其优越的抵抗变型及漏油污染能力，一直被作为一种特种路面。通常水泥灌浆沥青路面是由单一空隙率（25%~35%）的沥青混合料骨架（通常厚度为60mm）灌注高流动性的水泥胶浆而成。当沥青混合料冷却下来时，应立即将水泥浆灌注，并且使其通过重力渗透到空隙结构中。当层中空隙已经完全浸渍，需要人工采用橡胶刮刀对表面进行处理，以提高其抗滑性和耐久性并改善外观。该路面将水泥与沥青路面的优异性能相结合（如柔性、抗车辙能力），体现沥青特征的同时具有较高的承载性及水泥混凝土的耐磨性。相对于传统水泥混凝土路面，水泥灌浆沥青路面最主要的优势是施工速度快，可以满足短期内开放交通的需求。其当前的应用领域包括：机场道面、工厂地面、港口、公交站点、配送中心以及其他重载区域。

由于该路面兼有沥青路面和水泥砂浆的施工特点，施工工艺的组合与配套性决定了该技术的应用效果，为此不同的国家均对其施工工艺进行了研究。本文结合近年来国内外的相关研究成果，总结其施工工艺，供中国技术人员参考。

2灌浆施工现状

2.1灌浆施工的分类和作用

灌浆施工以水泥灌浆施工为主，其主要目的和作用有以下2种：一是填充混凝土与围岩或混凝土与钢结构之间的空隙和空洞，以增强围岩或结构的密实性；二是将水泥浆液灌入岩体裂隙或破碎带，以提高岩体的整体性和抗变形能力、减小渗流量和降低渗透压力，为主体工程提供干地施工条件和确保永久性工程安全稳定运行。

2.2灌浆施工的作业环境及特点

不同类型的灌浆施工，其作业环境各不相同。对于大坝基础固结灌浆、围堰防渗帷幕灌浆，露天作业、系统的排污设施完善、作业面平整便于冲洗，周边环境好、交叉作业小，作业场地开阔、外部环境潜在的危险因素少。对于地下隧洞的回填灌浆、围岩固结灌浆，灌浆施工往往需要紧跟混凝土衬砌施工进行，交叉作业干扰大；大断面隧洞的回填灌浆和围岩固结灌浆施工需要借助大型专用灌浆台车或专用脚手架，高处作业风险突出；小断面隧洞狭长环境潮湿、通风效果差，环境闷热，现场安全用电问题突出，施工设备布置困难，钻孔灌浆产生的废水废浆冲洗、清理难度大。对于大坝基础帷幕灌浆廊道、山体灌浆平洞，陡坡部位的施工平台搭设难度大，钻孔灌浆设备进出困难，反复移动频率高，安全风险突出，同时也存在小断面隧洞所具有的特点。

除了上述不同之处外，灌浆施工又具有相似之处，钻孔灌浆过程始终离不开水，工作面上始终会有水，灌浆管、风管、水管、电缆线、信号线(自动记录仪采集用)等管线众多，而且需跟随每一个钻孔、灌浆过程随时来回移动。钻孔灌浆施工时要产生大量的钻渣(岩芯)和废水，钻孔设备需要随时移动。

2.3灌浆施工的作业设备及人员

灌浆施工设备可以分为钻孔设备和灌浆设备，施工现场常用的钻孔设备有手风钻、100B潜孔钻、履带式中高风压的冲击式钻机、液压回转钻机、多臂钻、150型地质钻机、300型地质钻机等；常见的灌浆设备有高速制浆机、搅拌槽、储浆桶、单缸灌浆泵、三缸灌浆泵，还有灌浆自动记录仪、自动化的制浆系统等。钻孔灌浆设备总体落后，自动化程度低，各工序仍需投入大量的人力劳动，未达到全自动化、智能化程度。

随着国内经济社会发展及工程建设领域的改革，目前各施工单位除管理层人员属于正式员工，受过专业系统的培训教育外，已基本没有自己的专业施工作业人员。各大工程的灌浆施工基本上都进行了专业分包，作业层人员绝大数为分包商外聘的劳务人员，其中大部分都未接受过系统的培训教育，只是到工地现场进行了简单的安全培训教育便上岗作业。对这部分人员来说，没有固定的劳动合同、没有健全的社会保障体系和制度，没有约束机制，流动性大，灌浆专业知识和安全意识不强。

2.4国家层面对工程建设方面安全生产的要求

随着国家依法治国的推进，安全生产方面的法律法规越来越完善，对安全生产工作的重视程度提升到了空前的高度，对各方各层级的生产、安全管理人员提出更高、更细、更严的工作要求，需要参与生产经营活动的人员认真履行各自的职责、提升自身的安全水平，促进安全生产工作。电力行业为了落实企业安全生产主体责任，预防事故、加强安全生产管理基础工作，颁布实施了电力建设安全生产标准化创建相关工作标准，有力推进了安全生产监督管理工作科学化、规范化、制度化建设。

3施工工艺

3.1基体沥青混合料的拌合与铺筑

基体沥青混合料的拌合与摊铺使用普通搅拌站和摊铺机进行，与普通沥青混凝土路面施工方法相同，但是要严格控制平整度，尽量选用宽幅摊铺设备以减少接缝痕迹，保证平整度。沥青混合料在摊铺中要严格控制骨架空隙率，一般使用低吨位的双钢轮压路机静压。这是由于轮胎式压路机容易使沥青路表面空隙堵塞，影响下一步的灌浆；振动压路机易使级料破碎，改变空隙率。钢轮压路机碾压次数可比碾压普通沥青混凝土的少，当材料温度降到80℃左右时要进行整平碾压，以消除轮迹。成型后，非施工车辆严禁在路上行驶，在交通完全封闭的情况下冷却，并严格防止砂石、赃物等附着到路面上堵塞表面空隙。

3.2水泥胶浆拌制

水泥胶浆可采用移动式拌浆机现场拌合制作或集中在拌合厂拌合，按照水、矿粉（颜料）、水泥、细砂、外加剂的顺序3min内放完各种材料，拌合均匀即可。在现场测定水泥胶浆的流动度，同时制备灰浆试块用以测试砂浆强度。为避免水泥胶浆流动度随时间增长而变小，搅拌完毕后要尽快灌浆，各工序之间的衔接要迅速、紧凑。

3.3灌浆

当确认铺设的多孔基体沥青混合料已冷却至50℃以下后，将设计用量的水泥胶浆反复在铺装层表面铺洒。为让水泥浆顺利、均匀、快速地下渗，水泥浆洒铺后应一边用橡胶板推耙刮浆，一边借助6~8t小型振动压路机辅助碾压振动贯入，直至水泥胶浆不再下渗、空隙灌满为止。当路面有纵坡时，要从低处向高处洒铺浆料，以防止水泥胶浆快速流动而影响渗透效果。碾压时尽量避免水泥浆黏附在碾压轮上。

3.4多余胶浆刮除表面整平

渗透完毕后，用手动或自动的橡胶刮板设备将残余在表面的水泥胶浆刮除、清除干净，以暴露出基体沥青凹凸不平的表面，否则会降低路面的摩擦系数，还可能造成表面多余水泥胶浆硬化成层后收缩开裂。

3.5养生供用

因为有水泥胶浆的存在，施工完毕后要对路面进行一定时间的养生。养生时间一般由浆料的性质决定，待浆料硬化后放可开放交通。例如，普通型水泥的养生时间一般为3d，早强型为1d，而超早强型则为3~5h。但有时会根据该复合混合料的耐磨和抗车辙性与水泥抗压强度的关系来确定养生时间，水泥抗压强度的标准在4.9MPa以上。养生期间严格封闭交通，禁止一切人员、车辆通行，并注意防止雨水冲刷。

4结束语

总之，水泥灌浆沥青路面是近些年才在中国兴起的新型路面结构，应用才刚刚起步。在使用这些材料时，一定要根据当地的气候、地理、环境、财力等条件，因地制宜地选择合适的材料，同时需积极研究新型施工设备，才能使得该技术健康快速发展，以达到大面积推广应用的目的。

参考文献

[1]魏璐.半柔性抗车辙路面技术应用研究[D].苏州:苏州科技大学,2018.

[2]刘涛.彩色路面用材料性能及施工工艺研究[D].西安:长安大学,2016.

[3]李一平，时维英．浅谈标化文明工地与工程项目成本的关系[J]．建筑安全，2016(2):13-14.