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路面基础脱空注浆加固施工工艺

路面脱空注浆施工工艺是道路养护中针对水泥混凝土路面基层 / 底基层或路基出现空隙、脱空问题的非开挖补强技术,核心是通过钻孔将浆液注入脱空区域,填充空隙并固化形成整体,恢复路面结构的承载能力。该工艺需严格遵循标准化流程,并根据路面状况、脱空范围及地质条件调整施工参数。


一、路面脱空注浆施工工艺

整体流程可分为施工准备→现场勘查与定位→钻孔→清孔→浆液制备→注浆→封孔→养生→质量检测八大核心步骤,具体操作如下:

1. 施工准备

现场勘查与检测:采用地质雷达(GPR)、落锤式弯沉仪(FWD)等设备检测脱空区域的位置、范围、深度及脱空厚度,标记注浆孔位;同时核查路面结构类型(如水泥混凝土面板厚度、基层材质)、地下管线分布,避免钻孔损伤管线。

材料准备:根据脱空层位(基层 / 路基)选择浆液类型(水泥浆、水泥砂浆、水泥 – 水玻璃双液浆等),提前检验水泥、砂、外加剂、水等原材料的质量,确保符合《公路路面基层施工技术规范》(JTG/T F20)要求。

设备调试:准备钻孔机(电钻 / 风钻)、注浆泵(活塞式 / 螺杆式注浆泵)、浆液搅拌机、储浆桶、封孔材料(水泥砂浆 / 密封胶)等,调试注浆泵的压力控制系统,保证设备运行稳定。

2. 钻孔

孔位布置:按 “梅花形” 或 “方格形” 布置注浆孔,孔位主要设在混凝土面板的角隅处、板边及弯沉值超标的区域(脱空核心区);面板中心若检测出脱空也需增设孔位。

孔径与孔深:钻孔直径一般为40~50mm(适配注浆管);孔深需穿透混凝土面板(通常 20~26cm),深入基层 / 底基层5~10cm,若路基脱空则需钻至路基持力层顶部。

钻孔操作:钻孔时保持垂直,避免孔壁坍塌;钻孔完成后清理孔内碎屑,做好孔位编号记录。

3. 清孔与验孔

采用高压空气(压力 0.3~0.5MPa)或高压水对钻孔进行吹扫,清除孔内的泥沙、混凝土碎渣,防止堵塞注浆管。

验孔确认钻孔深度、垂直度符合要求,且未穿透至地下管线或软土层,否则需调整孔位或封堵该孔。

4. 浆液制备

根据浆液类型按配比搅拌:单液水泥浆需先加水后加水泥,搅拌时间不少于 3min;双液浆需分别搅拌水泥浆和水玻璃溶液,使用前再混合。

浆液需具备良好的流动性、初凝时间可控(一般 30~120min)、固化后强度高且与基层材料粘结性好的特点;搅拌完成后过筛,避免粗颗粒进入注浆泵。

5. 注浆

下注浆管:将注浆管插入钻孔,管底距孔底 5~10cm,管外口用密封材料(如橡胶塞)固定,防止浆液漏出。

注浆方式:以低压慢注为主,避免高压导致面板翘曲或开裂;若脱空范围大、浆液扩散困难,可采用分段注浆或二次注浆。

注浆顺序:遵循 “由外到内、由低到高” 原则,先注板边、板角的脱空区,再注面板中部;相邻孔位需间隔注浆,防止浆液串孔。

终止注浆标准:当注浆压力达到设计值且稳定 5~10min、孔口出现浆液溢出,或脱空区已充满浆液(通过注浆量计算),即可停止注浆。

6. 封孔

注浆完成后立即拔出注浆管,用调制好的水泥砂浆(或快硬水泥浆)封堵钻孔,封堵时压实抹平,确保与面板表面齐平,避免积水渗入。
若路面有裂缝,可同步用密封胶封闭裂缝,防止雨水进入注浆层。

7. 养生

浆液初凝前禁止车辆通行,养生时间根据浆液类型调整:水泥浆养生不少于7d,水泥 – 水玻璃双液浆养生不少于24h。

养生期间保持封孔处干燥,若遇雨天需覆盖防水布,防止雨水冲刷封孔材料。

8. 质量检测

养生完成后,再次用 FWD 检测路面弯沉值,确认脱空区域的承载能力恢复至设计要求;对注浆效果存疑的区域,可采用钻芯取样检测浆液填充密实度。

二、路面脱空注浆核心施工参数

施工参数需结合脱空厚度、基层类型、地质条件灵活调整,以下为常规设计参数范围:

浆液类型 适用场景 配比(质量比) 初凝时间 28d 抗压强度
纯水泥浆 基层轻度脱空(空隙小) 水灰比 0.5~0.8(水泥:水) 30~120min ≥10MPa
水泥砂浆 基层 / 路基重度脱空(空隙大) 水泥:砂: 水 = 1:1~2:0.5~0.7 60~180min ≥15MPa
水泥 – 水玻璃双液浆 地下水丰富或需快速固化 水泥浆水灰比 0.6~0.8,水玻璃浓度 30~40Be′,水泥浆:水玻璃 = 1:0.3~1:1(体积比) 1~5min ≥8MPa

注:可添加减水剂、早强剂调整浆液性能,减水剂掺量为水泥质量的 0.5%~1%。

注浆工艺参数

注浆压力:是控制浆液扩散和避免面板损坏的关键,常规压力为0.2~1.0MPa:混凝土面板下基层脱空:0.2~0.5MPa(低压慢注,防止面板起拱);

路基深层脱空:0.5~1.0MPa(提高浆液扩散范围)。

注浆量:按脱空体积计算,公式为:注浆量 = 脱空体积 × 浆液损耗系数(1.2~1.5);单孔注浆量一般为50~200L,具体根据脱空厚度调整。

注浆速度:控制在5~15L/min,慢注可让浆液充分填充空隙,避免产生气囊。

孔距与排距:孔距一般为1.5~3m,排距为1.5~2.5m;脱空严重区域可缩小至 1.0~1.5m。

其他参数

钻孔深度:穿透混凝土面板(20~26cm)+ 深入基层 / 路基 5~10cm;

浆液扩散半径:常规为0.5~1.5m,可通过注浆压力和浆液粘度调整。

三、施工注意事项

注浆过程中若发现面板出现裂缝或翘曲,立即停止注浆,泄压后排查原因(如压力过高、浆液串孔)。

地下水丰富区域需选用速凝型浆液(如水泥 – 水玻璃双液浆),防止浆液被水稀释流失。

冬季施工时,浆液需添加防冻剂(掺量为水泥质量的 2%~3%),养护温度不低于 5℃。

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