混凝土路面钻孔灌浆加固技术
核心提示：摘要: 本文介绍了对混凝土路面路采取钻孔灌浆加固的方法对破损的水泥砼面板进行修复，主要采取灌浆加固、凿除后新建、加聚氨酯密封胶等施工方法，最终使补强后的
摘要: 本文介绍了对路面路采取钻孔灌浆加固的方法对破损的砼面板进行修复，主要采取灌浆加固、凿除后新建、加聚氨酯密封胶等施工方法，最终使补强后的水泥砼面层标高与其他完好路面齐平，强度和刚度符合规范要求。灌浆改善了板底原有受力状态，提高了各基层强度，恢复了板体与地基的连续性,达到加固基础，治理病害的目的。该技术在市政工程中有推广价值。 中国论文网 关键词: 商品混凝土路面；钻孔灌浆；加固 中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
1 前言 随着商品混凝土路面路超过一定年限，路基虽然固结沉降现已基本完成，但由于原路基土含水量偏大，路面基层松散，不成型。水泥商品混凝土路面出现了唧泥、脱空、裂缝、错台、沉陷、拱起、坑洞、接缝材料破坏等病害。采用无需破坏老路面的钻孔灌浆技术处理来弥补商品混凝土路面基层和路基的“先天不足”，质量可靠，经济合理，工期较短。 2工艺原理 对路基进行弯沉实验检测后，面板脱空、基层松散的路段采取钻孔灌浆加固的方法进行处理。对破损的水泥砼面板进行修复，主要采取灌浆加固、凿除后新建、加聚氨酯密封胶等施工方法，最终使补强后的水泥砼面层标高与其他完好路面齐平，强度和刚度符合规范要求。水泥砼面板钻孔灌浆是通过注浆管，施加一定压力将浆液均匀注入板底空隙、板下基层、路基填筑土、甚至地基中，以充填、渗透、挤密等方式，赶走板底、基层裂隙中的积水、空气后占据其位置，经人工控制一段时间后，浆液将原来的松散颗粒或裂隙胶结为整体，形成一个良好的“结石体”。灌浆改善了板底原有受力状态，提高了各基层强度，恢复了板体与地基的连续性。达到加固基础，治理病害的目的。 3工艺流程及操作要点 3.1工艺流程 商品混凝土路面钻孔灌浆加固施工工艺流程：施工准备→旧有路面检测→路基钻孔灌浆加固→水泥商品混凝土面板修复→接缝处防水处理 3.2操作要点 3.2.1施工准备 组织技术及管理人员对施工现场范围内的建筑物、地下管线进行调查并针对性地制定保护方案和预防措施。 3.2.2旧有道路检测 对旧有道路进行测量调查，调查手段为弯沉检测，根据检测数据确定处理方法： 1单点实测弯沉值Lr﹤20,路面完好,无面板脱空,基层密实,不予处理。 2单点实测弯沉值20≤Lr≤100,存在面板脱空或基层疏松,钻孔灌浆处理。 3单点实测弯沉值Lr﹥100,或水泥砼板断裂时,整块破碎,处理基层,新浇砼板块,再根据检测结果确定是否需要进行补注浆。 4灌浆后两相邻板间弯沉值控制在0.06mm以内,否则应进行补灌浆。 3.2.3路基灌浆加固 钻孔灌浆加固老路属于地下隐蔽工程,存在较多的不确定因素,首先根据逐步检测结果和设计原则确定处理方案,然后根据设计要求进行注浆试验,以确定注浆压力,浆液稠度,浆液初凝时间以及添加剂种类与含量等,在确认施工工艺和材料配合比满足设计要求后,进行大面积灌浆施工,施工完毕7天后进行检测,对检测结果达不到设计要求的区域进行补灌施工,直至满足要求。 1工艺流程 灌浆加固施工工艺流程：水泥砼板检测→配合比及灌浆试验→确定施工方案→布置钻孔孔序→钻孔→钻孔冲洗→搅浆→灌浆→封孔→养生→质量检测(不合格补浆)→施工完成。 2处理方案确定 根据逐板检测结果（板块的实测弯沉值检测结果）确定处理方案。 ①选取质量可靠的主材和,进行浆液配合比试验,确定符合设计要求的浆液配合比。 ②在大面积施工前进行灌浆试验,以掌握对该场地的灌浆工艺及各项技术参数。灌浆试验根据面板脱空破坏情况,路基压实度,地质情况等不同分别选择有代表性的路段进行,在确认施工工艺和材料配合比可以满足设计要求时,可结束灌浆试验,否则继续进行试验,直至满足设计要求。灌浆试验应达到下列要求: ③灌浆试验工点不少于5处,每处不少于4孔。 ④进一步明确满足设计要求的施工工艺及各种参数指标,包括注浆浆液配比,浆液性能参数,注浆工艺,注浆压力,注浆流量,浆液扩散半径等。 3灌浆施工技术措施 根据加固深度和加固要求的不同,采用注浆塞法施工。注浆塞法灌浆施工是采用在道路面板上用风动凿岩机钻孔,孔深至设计加固深度,孔口用注浆塞封闭,再通过注浆塞,注浆管连接注浆泵将预先配制好的浆液均匀注入板底空隙、板下基层、路基填筑土和地基中,以充填、渗透、挤密等方式赶走板底,基层裂隙中的积水、空气后占据其位置,使其得到加固。 ①标出桩号，再根据确定的处理方案定出区域的具体位置及道面板的排、行编号,现场用红漆标明。用钢尺或卷尺丈量出准确距离,用红漆作出钻孔孔位明显标记。注浆孔位按设计要求布置。 ②钻孔 孔深在4.0以内的注浆孔采用风动凿岩机或钢筋商品混凝土钻孔机和平板震动器成孔。钻孔时,孔位应和放样原位尽量吻合,误差不得超过3cm。钻孔深度应超过设计要求加固深度3 cm。全线污水管上方的加固深度为管顶以上0.5米。成孔后用红漆在板面标注各孔压浆顺序。 ③制浆 采用机械拌浆筒制浆,严格按浆液配比进行制浆,并且根据当天的气温情况,对浆液进行适当的微调整.每拌浆液配制结束后,用特制的运浆车运到注浆工作面。 ④注浆 根据脱空和疏松区域的位置以及灌浆试验确定自上而下的注浆方式。 达到每孔灌浆完成符合设计规定条件后方可上拔注浆芯管。每节灌浆完成条件为出现以下三种情况之一：注浆压力超过灌浆试验确定的压力上限值；稳定注浆压力超过起始稳定注浆压力0.2-0.3MPa；砼板纵、横缝隙冒浆5-10秒。 灌浆施工时对道板抬高量进行即时监测,监测仪器采用自动安平水准仪和活动标尺,监测点布置在注浆孔附近. 单孔单次灌浆结束条件为最后一节灌浆达到每节灌浆完成条件或孔口道板抬高1-2mm,以保证灌注效果. 灌浆根据以下原则按一定顺序进行:先压注横缝两侧的孔,再压注其他孔；先压注外排孔，再压注内排孔，最后压注中间孔；采用跳孔施工。 灌浆过程中溢浆的孔采用特制浆塞封堵，防止压力散失，注浆完毕拔除注浆塞后立即用止浆塞封堵，防止浆液反流，止浆塞在灌浆结束后8-10分钟，并确认无浆液反流情况后方可拔除。 ⑤封孔 每孔注浆结束后24小时后，方可用专用封孔材料，严格按照操作技术要求进行封孔。封孔材料采用无收缩水泥灌浆料，中粗砂，减水剂和适量水拌和而成，每次拌料时应一次加入所需水量，不得在中途加水。 封孔孔深需到达10cm以上（孔内残浆可在浆液未初凝时及时清除），达不到深度的孔应凿除孔内残存物以保证深度要求。孔壁必须洁净和进行预湿润以增加封孔材料与孔壁的粘结度。封孔时封孔材料应与道面板平齐或略低于道面２-3mm。 封孔完毕后三天内用吸水性较好的草包，麻袋之类浇水覆盖养护，并经常淋水保持湿度。 ⑥清扫 注浆,钻孔过程中应及时清扫。 注浆结束后，对残留在路面的浆液及时清扫，并用水冲刷，避免浆液流入路面缝隙污染路面，影响今后沥青罩面的粘结。 ⑦检测及补灌浆 灌浆后7天对路基路面情况进行检测和实验，检测和实验项目采用弯沉检测，并与处理前的检测资料进行对比。 检测结果满足设计要求（板块脱空部分被完全充填，基层胶结密实，相邻板间弯沉值小于0.06mm）后，方可进行下一步施工，否则必须进行补灌浆，补灌浆孔位根据检测情况确定，施工工艺与前灌浆施工施工基本相同，施工参数可根据实际情况做相应调整。您的位置：
压浆技术在城市水泥砼路面养护中的应用
发布时间：02-16
页 数：1页
　　一、 前言
　　我国水泥混凝土路面始建于60年代中期，80年代以来，水泥混凝土路面在全国迅猛发展。总里程由1980年的1600km，飞速上升到1993年的 28049km。目前，我国现有的水泥混凝土路面，有相当一部分已接近或超过设计年限，有的虽未达到设计年限，但由于水泥砼路面本身接缝多，对超载敏感，在重交通荷载、环境等外部条件的作用下，如果不及时进行养护维修，其使用性能迅速下降，影响车辆快速、舒适、安全行驶。但是，这样规模的修复面板，存在着施工难度，保养周期长，资金投入多，也严重影响车辆的行车安全。为此，我们正在积极探索一些切实可行的修补方法
　　二、压浆的作用
　　压浆处治技术，是针对砼路面在使用过程内出现的板块脱空危害而提出的修复板底基层密实，确保板底均匀支撑的技术措施，其作用为：通过压浆处治，可以充实板底脱空，恢复密实，改善面板的支撑状况，使砼板的受力状态符合设计原理，避免砼路面板过早损坏。通过对板底脱空的压浆处治，由于压浆材料本身稳定性好，强度，加上浆体的流动性能好，在压力作用下，有较强的渗透力，因而能够改善基层和路基的密实度和水稳定性，从而增加基层的稳定性，增强路面的使用寿命。
　　三、压浆技术工艺
　　水泥混凝土路面压浆技术是采用岩土工程压浆填充原理，对水泥混凝土路面早期病害进行板底加固、基础充实的工艺方法。主要作用机理为：采用小型施工机具钻孔穿透水泥面板，向板下填充水泥灰浆液，通过施加高压，使板底基层松散处得以填充密实、基层与面板脱空处能够联结密实以达到面板均匀传荷目的。压浆处治主要的施工工序为：定板、布孔、钻孔、压浆、封口、养护。
　　1.1 定板
　　路面调查时采用目测法对脱空板观察重车通过时板的松动起伏情况；对错台板量取其高差并记录之；对唧泥板最好在雨后及时观察缝隙冒浆情况；对裂缝板视其边角下沉情况确定压浆孔位置。调查时，用油漆作好钻孔位置，并以百米桩为参照，作好每块压浆板的详细位置、损坏情况记录，以备日后观察压浆效果。
　　1.2 布孔
　　招标文件要求按梅花状布孔，行车道布8孔，超车道8孔。对有少量断裂的板块（如板块断成二块），压浆孔作适当调整，在断缝两侧各增加1~2孔。钻孔前由技术人员选择布孔位置，孔位选择在板的四边，距板边各50cm为宜，一般避免在板中央位置布孔。如遇裂缝板，则考虑在裂缝固边布孔，孔位与裂缝间距要于 30cm。
　　1.3 钻孔
　　采用钻孔机钻孔，为保证施工的连续性，钻孔应按确定的孔位提前进行，孔深以穿透板厚为宜。钻头选择直径3cm，孔要保持垂直又要圆，其深度要穿过原先加铺的沥青混凝土和水泥混凝土板并进入未经处治的基层。本施工作业段水泥板块+沥青面层总厚约 31.5cm，钻孔深度控制在35cm―40cm之间，并不得小于35cm。用吹气的方法形成空腔，以便于灰浆的初始分布，用3cm橡胶管安插在孔口作为衬垫。橡胶管外径与孔径一致便于使灌浆栓塞与孔口紧密结合，防止漏浆，钻孔后用红漆在板面标注各孔压浆顺序。
　　1.4 压浆
　　1.4.1 制备灰浆混合料
　　压浆施工所用混合料配合比为（仅供参考）
　　普通硅酸盐水泥42.5：粉煤灰：水：JK-24：铝粉=1：0.6：0.7：0.16：0.001
　　将水泥和粉煤灰按比例放入砂浆搅拌筒内，搅拌15秒，然后加入JK-24及铝粉，搅拌15秒，再加水搅拌。投料过程中不停搅拌直至浆液均匀，将浆液送入搅拌器用泵送出。
　　1.4.2 板下压浆
　　将灌浆栓塞打入孔中，并穿过沥青复合层，锚固于水泥板块，栓塞底部适当离开基层，软管出料口套在栓塞上并固定好，如果连接部牢固或密封不够，就会发生 漏浆、暴孔、压力打不上等现象。锚固牢靠后，开支栓塞泵，待运转正常后，启动灌浆泵，同时打开搅拌机底部出料开关，开始连续地向泵内送灰浆，直到观察到灰浆从一个孔流入另一个孔，当观察到板开始抬升或灰浆流动线路内的压力迅速升高时，停止泵送。压注浆液时，应缓慢均匀加压，一般当压力达2.5~3MPa之间某一值时，应保持稳压状态2-3min以上，让浆液在板底充分流动渗透，以达到挤密和充实的效果，然后打开卸荷开关，缓慢降压，压力回零。根据施工经验，压浆时压力一般控制在1~4MPa，其中错台沉板压力为2~4MPa；一般脱空板为1~3MPa；唧泥、裂缝板压力一般为2~3MPa即可，在施工过程中应随时观察控制。压浆过程中，相邻孔（板）压浆间隙均应不停止制浆搅拌，以保持浆液均匀，不离析。
　　压浆过程中压力的确定至关重要，压力过易造成面板拱起断裂，过小则无法压满。而压浆机因型号不同，压浆时压力表所反映的压力也不同，因此在压浆前应对起压力表进行测定，并在施工现场作试验标定。压浆过程注意事项如下：
　　a) 当砼板纵、横缝隙有浆液冒出时，继续灌浆5~10秒即应停止；板底有积水处，积水会在浆液压力下从缝隙冒出，此时需继续压浆，直至浆液冒出5~10秒后停止（这种情况下压力为2~3MPa）。
　　b) 对于板缝及边缘冒浆，压力无法达到规定值的，则先任浆液顺板缝自由冒出，浆液凝固后，再重新钻孔压浆，一直到压力达到上述要求为止。
　　c) 浆液从相邻板缝隙或硬路肩缝隙冒出时，立即停止灌浆。
　　d) 需顶升砼板块时，当板块顶升至高出正常板1~2mm，立即停止灌浆，此时随着灌浆压力的撤离，板块会由于重力作用下沉1~2mm，正好与正常板平齐（这种情况下压力一般为2~4MPa）。
　　e) 当压力表指针异常跳动或发电机声音突然增应立即停止灌浆。
　　f) 压浆时若发现灰浆已从压孔或者压过的孔溢出时应用木塞压紧10分钟，拔出木塞具，此孔无须再进行压浆。
　　g) 压浆时应注意高压管前不能站人，防止喷浆（水）伤人；经常检修机械，作好防潮、防水、防漏电工作，避免安全事故的发生。
　　1.4.3 每次压浆施工收工时，必须用清水冲洗搅拌桶，此时液压泵照常工作，使水经管道、压浆泵从高压管中排出，将各部件残留浆液彻底排除冲洗干净。
　　1.5 封口
　　压浆结束应立即拔出灌浆栓塞，立即插上木塞，以便有足够的时间使灰浆充分凝固。如孔内浆液下降，应从砼缝隙处取浆液填至砼板面平齐。在不会回复压力，确保灰浆不会从孔中挤出时，方可将木塞拔出，并用快凝水泥砂浆永久性密封孔口，并抹平。灌浆后残留在路面的灰浆要及时清扫并用水冲刷，避免灰浆流入路面缝隙，防止污染路面，影响今后沥青砼的粘结。
　　1.7 养护 
　　灌浆后的2小时内禁止车辆通过灌浆区，一般养生期为3天。
　　2．压浆施工质量控制
　　2.1 现场施工员应认真作好施工记录，主要包括以下几个方面：
　　2.1.1 详细记录每块板的具体位置，错台或下沉高度，钻孔位置。
　　2.1.2认真填写压浆记录，由项目部派专门技术人员对每台压浆机进行全程监控，压浆材料的配合比必须准确，并对每个孔的孔号、孔深、稳定压力、最压力、始压时间、终压时间、稳压时间、压浆量进行详细记录。
　　根据记录，每天整理出当天灌浆面积合计和用料数量（含人工、材料、机械等），以便以后进行经济分析。
　　2.1.3 定期制作灰浆试块进行抗压强度试验，掌握第一手资料，准确掌握开放交通所需的最短时间
　　2.2 压浆必须按照一定顺序进行，一般应先压横缝两侧的孔，再压其它孔，依次向前推移。压浆时对每个孔位的压力和时间应严格把握，压力达不到不行，达到了不稳定也不行，稳压时间对压浆结果有很影响。
　　2.4 工地试验室应深入工地，对压浆材料的质量进行抽检。
　　2.5 压浆板块养护3天后进行弯沉检测，实测弯沉应不于14（10-2mm），对不合格的应责成原施工组重新钻孔压浆，直至合格为止。
　　四、经济效益分析
　　在宁通高速公路泰州段养护中修工程压浆施工实践中，通过对人工、机械、材料消耗等作了详细的记录，经过分析测算，压浆成本约为12元/平方米，而修复砼路面板（打碎、清除、补强基层、浇筑面板）造价为110元/平方米。以宁通高速公路泰州段原水泥路面段7.5米宽，板长4米计算，目前脱空、下沉，唧泥、错台、轻微裂缝板块以一公里约占总板块的30%计，如采取一般养护措施，经雨水，超载、重交通等因素作用，约有15%左右的板块需要置换修复，需修复经费约15万元，而30%板块压浆处治成本只需3.5万元，每公里可节约经费11.5万元。而且，采取一般养护措施，随着时间的推移，其余的板块的破损会不断发展，直到重新修复，又需要投入量经费去维修。采用压浆技术处理基层可以一次性提高基层。
　　五、结束语 
　　城市道路水泥砼路面养护中压浆技术的运用，体现了养护工作方针“预防为主，防治结合 ”宗旨。把砼路面的养护列入预防性工作范围，对延长砼路面的使用寿命，防止砼路面的早中期破坏将有积极作用。在砼路面板尚未破损时，板底压浆技术是成本底、速度快、效果好、通车快，也可避免被清除的破碎板废渣对环境的污染，是有效延长路面使用寿命的科学养护技术，随着压力灌浆技术的不断推广，将进一步取得良好的经济效益和社会效益。
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注浆机式灰浆泵
使用注意事项&
1、灰浆泵用砂应过，最大粒径不可大于。砂粒粒径以下的砂质量占总砂量的％以上。&
2、灰浆中不得混入石子及杂物（如：铁钉、草木等）。
3、应为拌合均匀的匀质灰浆，不得有干砂及硬块。
4、浆稠度值为不小于稠度计重活塞式灰浆泵的技术规格序号&项目&灰浆量工作压力空量电动机转速柱塞缸数&排浆口胶管内径进浆口胶管内径
活塞灰浆泵的用途&
1、在中，用于垂直及水平输送灰浆；&
2、在治金钢铁部门中，用于高护及其它设备；
3、在国防工程、人防工程及矿山、坑道施工中用于灌浆；
4、在部门中用于输送浆状原料（色浆、）、和其它介质；&
&&&&5、在农田、水利工程中，用于加固大坝。沙地打井用于加加固井壁等；&
&&&&6、在铁路建设中，用于桥梁、涵洞的灌浆加固；
&&&&7、预应力构件工程用于灰浆注入扩张等；
&&&&8、在火力发电厂用于输送粉煤灰灰浆；&
9、在公路路面维护中，用于砼路面板底脱空压浆。
HJB系列挤压式注浆泵的技术参数：&
排浆量为：2m³/h&&&7m³/h&&&6m³/h&&3m³/h
额定工作压力位3Mpa&&5Mpa&&&4Mpa&&&3Mpa
垂直输送高度为50m&&100m&&&150m&&&200m&
水平输送距离为100m&&200m&&300m&&400m
主机功率为2.2/2.8KW&&&4KW&&5.5KW&&7.5KW
挤压管内径为直径38mm&&
输送管内径为直径38mm，32mm&
主机重量350kg&
挤压式注浆泵参照近年来国外先进技术研制，利用，具有耗能小，振动小，噪音小，体积小，效率高，性能稳定可靠，压力和流量调节方便，使用寿命长等优点。挤压式注浆泵最高压力可以设定；可避免在注浆过程中不必要的损失；可以压水及粘稠性浆液，能压浆液内含径小于毫米的。挤压式注浆泵适用范围广。如各种建筑工程、市政工程、隧道工程、矿井、化工工程和水利系统的压密注浆、化学注浆、地基加固、防水堵漏、土施工、旋喷施工、钻井施工、树根桩、双溢注浆、霹雳注浆、旋喷桩等等
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