论灌浆技术治理旧水泥砼路面措施

论灌浆技术治理旧水泥砼路面措施
摘要：水泥砼路面具有强度高、刚度大、受温度影响小、使用寿命长等优点。

但也存在不少病害，文章主要对旧水泥砼路面唧泥、脱空的形成原因进行分析，提出了采用灌浆技术进行治理，效果显著。

关键词：水泥砼路面；唧泥；脱空；灌浆技术；治理措施
1引言
水泥混凝土路面是我国公路路面的主要类型之一，在我国公路网构成中占有较大比重，它具有刚度大、强度高、耐磨特性好、整体性与稳定性优等特点，但水泥混凝土路面受施工工艺、使用环境等因素的影响，病害也较多发生，对超载较为敏感，易发生脱空、唧泥、裂缝等先期病害，从而易导致路面层破损。

2水泥砼面板唧泥、脱空形成的主要原因
水泥砼路面发生唧泥和脱空现象是受路面内外因素共同作用所致，其中内在因素是路面基层本身的质量、组成以及砼面板接缝状况；而外在因素则是汽车荷载和气候变化。

柳州市旧机场道路路面基（垫）层材料一般都选用稳定类集料，其中还有部分材料为泥结碎石、塘渣，其强度远小于砼面层的强度。

水泥砼路面在重车荷载的反复作用下，板下基（垫）层产生累
积塑性变形，使砼板底局部范围不再与基层保持连续接触，导致水泥砼路面板底与基（垫）层之间出现微小空隙，从而形成原始脱空区。

同时温度、湿度的变化，以及板内温度的非线性分布，引起板向上或向下的翘曲，加速了板与基础之间的分离，使板底脱空。

脱空的出现为水的浸入创造了条件，如路面接缝或裂缝养护不及时，雨水可从破损处侵入基层，渗入的水在板下形成积水（自由水）。

积水与基层材料中的细料混合形成泥浆，在行车荷载的作用下，沿面板接缝缝隙处喷涌出来，形成唧泥。

唧泥的出现进一步加剧了板底的脱空，最终导致板体的损坏。

3灌浆治理的加固机理
水泥砼路面属于刚性路面，绝大多数采用素水泥砼进行浇筑。

这种材料虽然抗压强度高，但抗弯拉性能差。

在正常情况下，水泥砼面板得到均匀支承时，荷载作用位置和内部应力都较小。

一旦板底脱空，由于基础支撑的丧失导致板角处处于悬臂状态，板内将产生过大的应力和剪力，砼板将很快达到破坏极限。

水泥砼面板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，经过一定时间后，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”，从而使路基重新形成一个均匀的支撑体，可极大改善板底原有受力状态，
恢复板体与地基的连续性、整体性，达到加固基础、治理脱空的目的。

4脱空板的确定、检测方法
脱空板可采用人工观察法、弯沉测定法等来确定。

人工观察法是通过肉眼观察砼板接缝、裂缝、唧泥等情况来初步判定是否脱空。

当重车行过时，能感到砼板有竖直位移，或下雨之后，板块呈现明显唧泥现象，即认为是脱空。

该方法的缺点是主观性强，容易出现错判、漏判。

弯沉测定法是测试板角弯沉，如果超过某一限值，即认为存在脱空。

我国交通部行业标准《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ 073.1－2001）（以下简称《规范》）中明确规定水泥砼面板脱空位置的确定可采用弯沉测定法。

根据经验，在水泥砼面板选取荷载最不利的作用位置作为检测点，即选取横缝及纵缝附近的位置作为检测点。

根据《规范》要求选取两台5.4 m长杆弯沉仪及BZZ－100标准轴载（后轴轴载为10 t）测定车进行检测。

检测点分主点、副点，主点位于板横缝前10 cm，副点在横缝后10 cm（正常行车方向为前）。

在测定车的轮隙中间，分别测定主、副点弯沉值。

根据《规范》的规定，弯沉值＞0.2 mm的，即被确定为面板脱空。

5板底脱空灌浆治理措施
5.1施工流程（见图1）
5.2材料准备
根据柳州市旧机场道路货车多的行车特点和《规范》的规定，灌浆水泥采用复合硅酸盐42.5号水泥，满足相关标准要求，粉煤灰达到国家规定的Ⅱ级灰标准。

为了提高道路的防渗性和补偿收缩混凝土、缩短道路养护时间，可另加U 型高效膨胀剂和早强剂。

其配合比为：水泥∶粉煤灰∶水∶U型高效膨胀剂∶早强剂＝1∶2∶0.7∶0.05∶0.05。

砂浆抗压强度要求12 h不小于3.5 MPa，7 d不小于5 MPa。

在相同条件下，水灰比越大，浆体强度越低，因此，不宜采用过大的水灰比，一般控制在0.4～0.5之间。

5.3布孔与钻孔
用风钻或凿岩机在脱空水泥砼路面上凿孔，每块板钻孔5个（见图2），孔径5 cm，孔深70 cm。

用压缩空气小钢管插入孔中，将砂、泥、混凝土碎屑从孔中吹出，使路面板和基层之间形成畅通的空间，并保持干燥。

插入灌浆钢管，灌浆管用1∶2水泥砂浆锚固在砼路面板中，灌浆管下端设置0.1 m的高压灌浆头，预防高压时水泥浆外泄，以起到密封作用。

若砼路面板下有较大空洞，先用0.5～1 cm碎石填充，然后再进行灌浆。

图2钻孔示意图
5.4灌浆和养生
搅浆前先往搅拌筒内注入预定的水量并开动搅浆机，再逐渐加入水泥、粉煤灰和外加剂直到预定的用量，搅拌3～5 min后将浆液通过过滤网流到储浆筒内待灌。

灌浆时通过对高压泵进行吸压浆液，使灰浆由高压注浆管进入高压膨胀注浆头后灌入路基，待其灌浆压力达到1.5～2.0 MPa设计值，并且稳定时间不少于1 min后，关闭压力阀，使灰浆回流到回流槽，用桶接住，倒回灰浆缸体中，灌浆结束。

灌浆标准严格按设计和《规范》要求执行，防止出现偷工减料现象。

灌浆作业应从沉陷量大的灌孔开始，逐步由大到小，当相邻孔或接缝冒浆时可停止泵送水泥浆，每灌完一孔及时用木锥堵孔。

注意及时清扫并用水冲干净灌浆后残留在路面的灰浆，避免灰浆流入路面缝隙，防止污染路面。

施工人员应及时对已灌浆板进行检查，防止漏灌。

灌浆完毕用木楔堵孔，对灌注区进行封闭，至少养生3 d，养生期间避免一切车辆（包括施工车辆和施工机械）进入。

6灌浆治理效果检测评定
灌浆治理属于隐蔽工程，灌浆质量的好坏从表面很难判断，因此进行质量效果的检测显得尤为重要。

该工程灌浆采用以下方法进行检测：
6.1用自然渗水参数进行检测
即在灌浆完成后每隔200 m对灌浆板块进行随机抽样，在确定的抽样板块原灌浆孔之间打检测点孔（检测点孔深0.6 m）进行自然渗水试验，以检测点孔自然渗水小于30 mL/min为合格，否则为不合格，需重新打孔补灌浆。

6.2钻芯取样
随机选取已经灌浆完成的板块或怀疑存在漏灌的板块，在原灌浆孔之间采用φ42 mm钻头进行钻芯取样（孔深60 cm）。

观察所钻取的样芯基层是否有水泥浆体，是否凝结完好。

如芯样没有发现或很少发现水泥浆体，或没有凝结完好，则认为该板块不合格，需重新打孔补灌浆。

7结束语
总之，灌浆技术作为新时代的加固技术，从实用性及经济性等角度充分肯定了灌浆技术在地方公路路面工程大修中的地位及作用，可广泛地应用到公路施工等其他方面。

参考文献
1 曾祥茂.旧水泥混凝土路面脱空板灌浆处理分析探讨［J］.城市道桥与防洪，2010（09）
On Grouting Technology Governance Measures Old Cement Concrete Pavement Wu Caishan
Abstract: cement concrete pavement with high strength, stiffness, little affected by temperature, long life. But there are many diseases, the article mainly on Old Cement Concrete Pavement mud, off the air causes the formation of the analysis, proposed to govern the use of grouting technology, the effect is significant.
Key words: cement concrete pavement; mud jack; off the air; grouting; control measures
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