1、混凝土路面钻孔灌浆加固技术孙杰，牟晓岩(济南城建集团有限公司,济南市 山东,250031)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。关键词: 混凝土路面；钻孔灌浆；加固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
2、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
3、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Lr20,路面完好,无面板脱空,基层密实,
4、不予处理。2单点实测弯沉值20Lr100,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Lr100,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
5、施工,直至满足要求。施工浆液配合比见表3.2.3-1，封孔砂浆配比见表3.2.3-2。表3.2.3-1 灌浆用浆液配比材料名称水水泥粉煤灰膨胀剂减水剂规 格自来水普硅32.5级磨细灰UEA高效重量比0.71O0.50.070.1 00.0050.0 13.2.3-2 封孔砂浆配比材料名称水GC灌浆材料砂减水剂规 格自来水GC525中粗砂高效重量比0.381O1.50.011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。选取质量可
6、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。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:灌浆试验工点不少于5处,每处不少于4孔。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
7、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。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。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
8、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。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。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
9、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。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
10、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-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。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。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
11、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。3.2.4水泥砼旧板修复11裂缝的处理对宽度小于3mm的轻微裂缝，采取扩缝灌浆；对大于3mm，小于15mm的中等裂缝，采取条带照面进行补缝。对宽度大于15mm的严重裂缝，采取全深度补块（集料嵌锁法）。2板边、板角的处理将局部破损断裂的板块用切割机切成规矩的形状，人工用风镐将旧板块拆除，将基础向外拓宽各15厘米，浇筑C15砼，面层砼和旧路砼用化学植筋传力杆，然后浇筑C35砼。板角断裂应按照破裂面的大小确定切割范围，纵向最小切割宽度0.5m，最大为1.0米。植筋施工技术
12、要求：植筋采用的钢筋，均采用HRB335级钢筋，并要求采取机械切断，端面不允许采用氧割。采用植筋胶施工，在全面施工前做植筋锚固强度试验。植筋之前用钢筋探测仪对结构体内钢筋探测，尽量避免伤及钢筋。另外植筋还应避开手孔接缝等部位，避开距离满足植筋边距要求。3错台的处理当裂缝处理完毕后，须对混凝土板块的错台进行处理。 当错台小于等于0.1cm时，采用机器磨平或人工凿平的方法进行处理,当错台大于0.1cm时,先进行凿平处理，再加铺调平层，或局部翻挖新建的方法进行处理。4水泥混凝土板块坑洞的处理对坑洞修补，清除洞内杂物，用水泥砂浆等材料填充，达到平整密实。对较多坑洞且连成一片的，应采取薄层修补方法进行修
13、补，将坑洞切割深度为6cm以上的槽，并将切割面的光滑面凿毛。用混凝土拌合物填入槽内，振捣密实，并保持与原混凝土上面板齐平。5原水泥混凝土板块接缝的处理混凝土路面的接缝包括施工缝、纵向缩缝、横向施工缝、横向缩缝、横向胀缝等。处理方法：清缝：将原板块的填缝料清除，若原缝偏窄需重新切缝，要求切缝宽度lOmm，深度4050mm。用皮老虎或吸尘器吸干净内尘土，采用聚氨酯密封胶作为填缝材料， 为了防止因接缝处受力不均匀等原因，新建路面产生反射裂缝，水泥砼板块接缝清理后沿水泥砼板块纵、横缝撒布粘层油，并骑缝铺设聚酯纤维布，宽度为50cm，起到板块缝隙防水及消解应力的作用。6水泥混凝土板块翻挖换板的处理对于水
14、泥混凝土板块损坏严重的部分及交叉口范围内加罩厚度不满足10cm的板块，采用将板块进行翻挖处理。旧板凿除应注意对相邻板块的影响，用液压镐破除以尽可能保留原有拉杆， 破碎混凝土，及时清运混凝土碎块，并用C35混凝土更换被翻挖的坏板块。基层损坏部分给予清除，用C15混凝土将路面基层补强，其补强混凝土顶面标高应与旧路面基层齐平。水泥混凝土板块翻挖换板的处理按照新建水泥砼路面施工。3.2.5接缝处防水处理接缝处防水处理的方法是先对板的纵横缝进行灌缝，施工前用道路专用清缝机对原砼板间缝隙进行清理扩缝，以便混凝土路面专用灌缝料更好地粘结。切割后采用高压气体喷射设备清缝，吹扫次数不得少于2次，直至清理干净为止
15、。清缝完毕后必须进行灌缝处理，最后微表处理即可。发电机配合道路专用灌缝机灌缝，灌缝料用混凝土道路专用灌缝料。4效益分析4.1社会效益分析 4.1.1避免道路拆除后新建，减少固体废弃物及粉尘对城市环境的污染，减少再生产的能源消耗，有良好的社会效益和环境效益。4.1.2在充分综合利用现有水泥混凝土路面的基础上,加铺沥青混凝土路面结构层，使原来的混凝土刚性路面变为沥青柔性路面，改善行车条件，提高行车的安全性及舒适性。4.2经济效益分析水泥混凝土路面拆除后重建造价分析292元/m2,水泥混凝土路面加铺沥青面层造价分析212.5元/m2,水泥混凝土路面加铺沥青面层造价比水泥混凝土路面拆除后重建造价每平方
16、米节约79.5元。5 工程应用芜湖市赭山路改建工程原状中间快车道为混凝土路面，路面破损严重，路面积水，凹凸不平，对车辆通行速度及安全造成严重影响。在2008年改建中采用了混凝土路面钻孔灌浆加固技术，彻底改变了原来道路破损严重，行车质量差的现象，经4年的运行没有出现沉降、裂缝等现象。6结论与展望应对旧有道路进行弯沉检测，根据检测数据确定处理方法后进行注浆试验,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。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。经工程应用效果良好，该技术具有广阔的推广应用前景。参考文献：1江苏省交通厅交通局JTJ 073.1-2001公路水泥混凝土路面养护技术规范S北京：人民交通出版社，2001_作者简介: 孙杰（1966-），男，黑龙江省宝清县人，济南城建集团有限公司工程技术应用研究员,学士,主要从事市政工程施工与管理工作。
