灌浆技术在路面板底脱空治理中的应用

曾冬梅

（北流市公路管理所，广西 北流537400）

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。

1 灌浆技术对路面板底脱空加固的基本原理

在现有混凝土路面设计理论中，把混凝土板看作是小挠度弹性薄板，其假定条件是面板与地基问完全接触(不脱空)。同时混凝土板是一种准脆性材料，抗压强度高、抗弯拉性能差。在正常情况下，面板均匀支承时，无论荷载作用位置，应力都较小。而一旦脱空，板角处由于基础支撑的丧失处于悬臂状态，板内将产生过大的应力、剪力，混凝土板很快受力破坏。水泥混凝土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(垫)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，形成一个良好的板体。灌浆改善了板底原有受力状态，恢复了板体与基层或路基的连续性，达到加固基础、治理病害的目的。

2 路面板底脱空灌浆技术治理的基本要求

2.1 灌浆机械设备要求

灌浆技术在公路工程的施工过程中，压浆施工设备为最基本的机械要求。除此之外，还需要输浆管、压力瓶、压力表、控制盘和阀等机械设备。其中泵是灌浆技术中的重要设备，因此，对其要求也较高，通常要求其在空气抽空后的度需保持在-0.08MPa-0.1MPa，并在这个技术实施过程中，能够持续和稳定的运行。

2.2 灌浆材料要求

常用的水泥浆材料包括：水泥、粉煤灰、水、外加剂等。在施工前做好浆液配合比，相同水灰比情况下，流动性随着水泥与粉煤灰的比例产生变化。同时粉煤灰比例也影响水泥浆的后期强度。在相同条件下，水灰比越大，则浆体的强度会逐渐降低，因此，不宜采用过大的水灰比；在取得大流动性的前提下，保证了浆液的强度。浆体制成标准立方体试件，标准养护7d，其抗压强应到5MPa以上。施工中应依据试验室提供的净浆配合比配料。

2.3 灌浆预应力管道要求

条件是灌浆技术正常实施的关键，所以在公路工程中实施灌浆对预应力管道有高要求，要求预应力管道、管道两端能形成一个封闭空间，保证孔道内可以形成状态，并达到要求的度。在施工过程中，如果波纹管出现损坏，要及时进行修补，维持孔道的密封性。金属波纹管摩阻系数较大，在灌浆过程中对浆体均匀分布造成一定的阻碍，所以，目前多选用摩阻系数较小、密封性较高的高密度聚乙烯塑料波纹管作为成孔材料。塑料波纹管还具有耐腐蚀、强度高、韧性高等特点，在公路工程中使用，可以有效保护预应力筋不被氧化锈蚀、不漏水等，为公路工程的顺利实施提供可靠的材料支持。

3 灌浆技术在路面板底脱空治理重的施工应用

3.1 灌浆技术施工工艺

3.1.1 施工准备

1）预应力筋成孔管材。预应力混凝土构件中有采用直束、弯曲和U型束等的布筋方式，金属波纹管在预应力筋管成孔方面不能满足小半径的弯曲及U型束的布筋要求，故采用新型成孔材料一塑料波纹管。与金属波纹管相比，在强度和耐腐蚀方面，有更好的保护作用。

2）施工检查。检查确认材料数量，种类是否齐备，品质是否保证；检查机具是否齐备、完好；检查供水、供电是否齐全、方便；按配方秤量浆体材料，减水剂首先溶于一部分水，待用；按图所示连接装好各部件。

3.1.2 试抽

将灌浆阀、排气阀全都关闭，抽阀找开；启动泵抽，观察压力表读数，即管内的度，当管内的度维持在时，停泵约1分钟时间，若压力能保持不变即可认为孔道能达到并维持。

3.1.3 搅拌水泥浆

1）搅拌水泥浆之前要求，加水空转数分钟，将积水倒净，使搅拌机内壁充分湿润；

2）将称量好的水、水泥、膨胀水泥、粉煤灰倒入搅拌机，搅拌2分钟；

3）将溶于水的减水剂倒入搅拌机中，搅拌3分钟出料；

4）水泥浆出料后应尽量马上进行泵送，否则要不停地搅拌；

5）严格控制用水量，否则多加的水全部泌出，易造成管道顶端有空隙；

6）对未及时使用而降低了流动性的水泥浆，严禁采用增加水的办法来增加灰浆的流动性。

3.1.4 灌浆

1）将灰浆加至灌浆泵中，在灌浆泵的高压橡胶管出口打出浆体，待这些浆体浓度与灌浆泵中的浓度一样时，关掉灌浆泵，将高压橡胶管此端接到孔道的灌浆管上，扎牢。

2）关掉灌浆阀，启动泵，当度达到度维持在-0.06—-0.09MPa值时，启动灌浆泵，打开灌浆阀，开始灌浆，当浆体经过空气滤清器时，关掉泵及抽气阀，打开排气阀。

3）观察排气管的出浆情况，当浆体稠度和灌入之稠度一样时，关掉排气阀，仍继续灌浆2分钟，使管道内有一定的压力，最后关掉灌浆阀。

3.1.5 清洗

拆下抽管的两个活接，卸下泵；拆下空气滤清器和灌浆胶管，清洗灌浆泵、搅拌机、阀门、空气滤清器以及粘有灰浆的工具。

3.2 灌浆技术施工质量控制措施

3.2.1 钻孔定位施工方面

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。

3.2.2 灌浆施工方面

严格控制进场材料的质量，确保达到要求；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；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，10min后拔出木塞；灌浆机压力达到110MPa左右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。

灌注浆液的时间没有控制好，会导致混凝土板遭到严重的损害。如果出现以下现象一定要停止灌注浆液：相邻板之间出现抬升现象；在压力正常的情况下，浆液从注浆管里不正常的返回；在灌注过程中出现冒浆以及串浆等现象。

在灌浆的时候不能顺利的把水泥浆液灌注到脱空的混凝土板里面，主要是原有在钻孔的过程中岩石的粉末将空隙堵塞；板底出现空隙太过细小，会导致灌注浆液的泵量加大。主要的处理解决办是：利用清水将堵塞的空隙洗净，加深处理钻孔。

3.2.3 交通控制方面

灌浆完成后的板块，禁止车辆通行，待灰浆强度大于3MPa以上时方可开放交通。

4 结语

灌浆治理水泥混凝土路面脱空是利用压力泵的压力将灌浆材料压入板底脱空部位，硬化后形成结构致密、强度高、水稳性良好的支撑层，牢固地与板底及基层黏结，从而改善路面板的受力状态，防止其破坏。该方法具有耗费施工时间比较短、所需施工成本比较少、占地面积较小等，而且不会对社会环境以及生态环境等造成不良的影响，有效的延长了公路的使用寿命，在施工时候可以和板块接缝等一起操作，还可以合理的修成路面，具有较高的应用价值。

［1］李燕清,等.水泥混凝土路面板底脱空灌浆材料研究[J].重庆交通大学学报:自然科学版,2012(5).

［2］项菲菲.水泥混凝土路面板底脱空检测技术研究[J].黑龙江科技信息,2014(16).

［3］梅拥军.水泥混凝土路面板底脱空成因分析及处治技术[J].公路,2011(10).