水泥混凝土路面的灌浆施工技术

水泥混凝土路面的灌浆施工技术
作者：刘晓维
来源：《科技信息·中旬刊》2017年第06期
摘要：水泥混凝土路面在我国已有多年的使用历史，近年来，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，随着交通量的增加，尤其是汽车轴载日益重型化，在连续荷载作用下，出现路面损坏，使用品质下降等情况，水泥混凝土路面最严重的病害路面板的断板直至破碎，而这种情况往往是由于板下脱空所引起的。

如果能解决板底脱空问题，那么水泥混凝土路面的使用年限将大大延长，板下灌浆技术是很有效的解决办法，它是通过对水泥混凝土路面板下灌注水泥浆液、水泥粉煤灰浆液、水泥砂浆，充实板底脱空空隙，达到稳定水泥混凝土板块的目的，改善路面通车状况的方法。

关键词：水泥混凝土路面；灌浆技术；应用
水泥混凝土路面是我国公路路面主要形式之一，在我国公路网构成中占有较大比重。

它具有强度高、刚度大、受温度影响小、使用寿命长等优点。

但水泥混凝土路面接缝较多，对超载较为敏感，易发生脱空、唧泥、裂缝等先期病害，从而导致路面的破损。

如何治理与预防脱空、唧泥等病害，搞好水泥混凝土路面的养护，延长公路的使用寿命，改善其通行能力，具有十分重要的意义。

一、脱空板确定方法
脱空板可采用人工观察法、弯沉测定法等方法来确定。

人工观察法是通过肉眼观察接缝、裂缝、唧泥等情况初步判定脱空。

当重车行过，能感到混凝土板有竖直位移时，或下雨之后，有明显唧泥现象的板块，认为是脱空。

这种方法的缺点是主观性强，即便是有经验的工程师也不能避免错判、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》（JTJ073.1-2001）（以下简称《规范》）中也明确规定水泥混凝土面板脱空位置的确定可采用弯沉测定法。

二、脱空板的检测方法
首先选取水泥混凝土面板荷载最不利作用位置作为检测点，宜选取横缝及纵缝附近的点。

采用两台5.4m长杆弯沉仪及BZZ-100标准轴载（后轴轴载为10t）测定车。

检测点分主点、副点。

主点位于板横缝前10cm，加卸载。

副点在横缝后10cm，无荷载（正常行车方向为前）。

将一台弯沉仪置于主点，即测定车的轮隙中间；另一台弯沉仪置于副点处。

分别测定主、副点弯沉（按前进方向右轮测试）。

右轮处于纵缝30cm左右。

在《美国路面修复手册》中规定，凡弯沉值超过0.635mm的，应确定为板块脱空。

根据我国公路修建状况和检测仪器的实际情况，有关专家推荐凡弯沉值超过0.2mm的，应确定为面板脱空（详见规范）。

在本
实验路段，采用双指标控制，即主点弯沉大于0.2mm或差异弯沉（主点-副点）大于0.06mm 的，均认为板底可能出现脱空现象。

三、灌浆材料配合比
由于灌浆施工的特殊性，浆液材料要求：初凝时间不少于30 min，和易性好，具有良好的可泵性和保水性。

通过实验，可以使用的材料的配比大致如下，实际应用中将根据经济性选用，浆液配比如下表1。

四、灌浆施工工艺流程及灌浆设备选择
1、混凝土灌浆工艺包括钻孔定位、钻孔、制浆、灌浆、灌浆孔封堵、交通控制、弯沉检测7 道工序。

其工艺要求如下：
①定位：由工程技术人员根据外观及弯沉检测相结合的方法调查唧泥脱空板，标画钻孔位置；
②钻孔：施工人员使用钻孔取芯机按标定的位置钻孔，直到钻到路基顶面；
③制浆：按配合比将材料在灰浆拌和机中拌和、防止沉淀；
④用灰浆泵将拌和好的灰浆由灰浆孔压入混凝土板下和路基顶面，压力控制在015～110 MPa 左右，直至邻孔或接缝中溢浆或无溢浆而板块略有上升为止，灌浆过程中溢浆的孔应及时用圆状木塞封堵，防止压力过度散失。

注浆孔在灌浆头拔除后也应及时用木塞封堵，防止灰浆反流，所有木塞应保持8～10 min 方可拔除；
⑤灌浆孔封堵：木塞拔除后，用灰浆或取出的混凝土芯样将灌浆孔封严；
⑥交通控制：灌浆完成后的板块，禁止车辆通行，待灰浆强度达到3 MPa 以上时方可开放交通；
⑦弯沉检测：灌浆完成3 d 后，用JN - 150 黄河车及贝克曼梁复测灌浆板的回弹弯沉值，当接缝两侧弯沉差超过0106 mm 时，应重新钻孔补浆。

2、灌浆设备
①建议采购浙江衢州路帮机械有限公司的GJ- 4000A 水泥路面板下灌浆机；
②双排座养护车1 辆，用于牵引灌浆挂车、装水泥、粉煤灰、施工用标志牌等；
③小型电潜水泵1 台，可从灌浆机上接电、可边灌浆施工边抽水；
④直径40 mm 钻孔设备1 台。

五、质量控制要点
（1）钻孔定位。

要根据施工现场的实际情况，不断总结经验，尽量把孔位设在脱空深度最大处，每块水泥混凝土板应钻4～5 个孔。

（2）灌浆。

①严格控制进场材料的质量，确保达到要求；
②严格控制配合比，各种材料计量准确，且拌和均匀，注重用水量；
③灌浆时若发现灰浆已从压过或未压过的孔溢出时，应及时用木塞塞紧，10 min 后拔出木塞；
④灌浆机压力达到015～110 MPa 或水泥灰浆从其它孔溢出或从边缝、裂缝等处溢出时，将自动停机或人工停机，视为压满；
⑤交通控制，灌浆完成后的板块，禁止车辆通行，待灰浆强度大于3 MPa 以上时方可开放交通。

灌浆技术作为一种新型的加固技术，可广泛地使用到公路施工其他方面，如：高速公路桥头跳车、软土地基处理、机场路加固等。

而且由于其处治质量主要控制指标——弯沉与旧板加铺沥青混凝土面层的设计指标相吻合，具有一定科学性，所以也适用于旧板加罩沥青面层的加固处治。

大多数破损板本身的质量良好，病害原因主要是由于下承层造成的。

有关资料建议灌浆钻孔深度一般为混凝土板底3-5cm，根据施工经验，钻孔深度应穿透基层达到垫层中。

传统的“换板”处治，在破碎时由于操作人员的失误或连接杆的传递影响，可能造成相临混凝土板块不同程度的松动或破损，处治一处病害又出现多处新的病害，且只能改善板本身状态，正是所谓的“治标不治本”，而混凝土板下灌浆通过灌浆压力可把浆液渗透到相邻混凝土板下，起到灌浆一块板加固几块板的作用。