设备基础灌浆料施工「煤矿井下注浆机处治矿区破损砼路面的应用研究」

煤矿矿区路面主要是砼路面，而矿区运煤道路承担长期且不间断的运煤任务，但砼路面分格缝较多，且路面长期承担超载车辆的行驶，在受雨水侵蚀后，易发生脱空、裂缝等病害，从而导致路面的破损。重新对原路面进行翻修，不仅投资大、工期长，而且影响矿区煤炭的销售外运。如何治理与预防脱空等病害，搞好砼路面的养护，延长运煤公路的使用寿命，改善路面质量，而采用煤矿井下常用的注浆机来处理砼路面，具有十分重要的意义。　

一、砼面板脱空、裂缝的主要原因　　1、内在因素：是砼基层没有达到压实的质量要求以及砼面板接缝没有处理好；　　2、外界因素：长期的超负荷承载及气候变化。

路面基层材料通常都选用稳定类集料，其模量远小于砼面层的模量。砼路面在重车荷载的反复作用下，板下基层将产生塑性变形，使砼板的局部不再与基层保持接触，所以砼路面板底与基层之间将出现空隙，即脱空。同时，当路面接缝与裂缝养护不及时灌注沥青进行养护，雨水从缝隙侵入基层，将在板下形成积水。积水与基层材料中的细料形成泥浆，在重压下将沿面板接缝处喷溅出来，久而久之进一步加剧了板底的脱空。

　二、 脱空板确定及加固原理　　1、脱空板确定方法　　脱空板的确定方法主要有人工观察法和弯沉测定法。人工观察法主要观察以下两个方面：（1）路面有大的裂缝；（2）路面板块出现活动的迹象；如果贯彻路面出现这两个现象，则可以判定路面出现局部脱空；这种方法简单、方便、快捷。弯沉测定法是测试砼板角弯沉值，如果超过某一极限值，即认为存在脱空。

2、加固原理　　砼板是一种准脆性材料，抗压强度高、抗弯剪性能差。当面板与地基间完全接触，面板处于均匀支撑，砼板受力为抗压状态，应力较小。如果砼板脱空，板角处由于没有基层的支撑，处于悬臂状态，上面受力时，砼板受力为抗弯剪状态，板内将产生过大的应力、剪力，当砼面受力超过其抗剪应力时，砼板就会被车辆碾断损坏。砼面板注浆是通过用煤矿井下用的注浆机，施加一定压力将浆液均匀注入板底空隙、板下基层中，以充填、渗透等方式，挤出板底、基层裂隙中的积水、空气，再经一段时间养护后，浆液和原来的松散颗粒或裂隙胶凝结为一个坚固的整体。注浆恢复了板底原有的合理受力状态，达到加固基础的目的。　　三、浆液配制的要求　　采用的水泥浆材料包括：42.5#水泥、水、外加剂（水玻璃、速凝剂等）等。其强度应达到M7.5以上。浆体应具有良好的流动性、粘聚性、保水性，浆液过稠不能均匀布满板底空隙，浆体过稀，干缩性大。稠度是影响可注性的主要因素，一般稠度越大，浆液的可注性就越好。在施工现场，我们可观察板底的情况，如果板底相对干燥，则浆液的稠度可相对大一些；如板底比较潮湿或存有积水，则浆液的稠度相对小一些。在实际施工中，对浆液的配制、强度的检验、稠度的控制可以参照执行建筑工程砌筑砂浆有关的技术规范。　　四、注浆的实施　　孔位布设应不少5个，呈梅花型。注浆压力的控制应视砼板的破损及脱空情况具体确定。当浆液从接缝处或另一注浆孔冒出，就可认为完成该孔注浆,即停止注浆，迅速移至另一注孔继续作业。压力一般控制在1MPa-4MPa之间，并保持3min-5min，效果较好。　　　　 五、经济效益评价　　注浆处理破损砼路面与对原路面进行重新翻修相比优点是:1、成本低，节省投资；2、施工速度快，节省时间。路面注浆其成本一般介于50/㎡~90元/m2左右。 路面翻修成本一般需120/㎡~230元/㎡。前后对比，前者的成本明显低。矿区运煤道路由于长期处于超载状态，路面毁损快，路面注浆作为一种矿区治理砼路面病害、及时可行的养护技术，具有成本低，见效快，操作简便，对车辆行驶影响小，受阴雨天影响小等优点，具有很好经济效益和推广价值。

　　六、结语　　煤矿注浆机不仅可以针对矿区道路进行注浆施工，同理，还可广泛地应用于各种等级的道路的维护。