混凝土路面钻孔灌浆加固技术
2016-04-18
1 前言
随着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
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外加剂,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。
