淺談如何利用灌漿技術治理公路路面病害

孫彩虹

摘 要：作為我國公路工程路面的最主要形式，在我國的公路網中混凝土路面所占的比例是較大的，其主要具有使用壽命長、剛度高以及強度大的優點，然而由于其上面具有較多的接縫，隨著路面的不斷使用，也容易出現裂縫、噴泥和脫空等病害，從而直接影響公路路面的使用性能。在治理公路路面病害時，往往是要采用灌漿技術的，灌漿技術在保證路面的通行能力、預防這些質量病害的發生以及延長路面的使用壽命上都能夠發揮出關鍵的作用。文章便對公路路面常見病害的形成原因、灌漿技術中脫空板的確定方法以及灌漿技術的加固機理三個方面的內容進行了詳細的分析和探討，從而詳細的論述了如何利用灌漿技術治理公路路面的常見病害。

關鍵詞：公路路面；灌漿技術；加固機理

1 公路路面常見病害的形成原因

通常情況下，導致公路路面出現裂縫、噴泥和脫空等質量病害出現的原因有兩個方面，分別為外在因素和內在因素：而前者就是指外界天氣條件的變化以及車輛的荷載情況，后者則是指基層自身的質量、組成以及砼面板的接縫情況。由于我國公路工程通常都是選用穩定類集料作為路面基層的材料的，與砼面層的模量相比，這類集料的模量是要小些的，在車輛的反復荷載作用下，路面的板下基層就可能產生累積的塑性變形，這樣砼板的局部范圍可能就會與基層脫離，從而出現板下局部脫空的現象，也就是俗稱的原始脫空區。而隨著濕度和溫度的不斷變化，而在板內溫度又是非線性分布的，板就會出現翹曲的現象，其與基礎之間就會加速分離，從而出現板底脫空的問題。當出現了脫空問題后，那么誰就會很容易浸入，如果沒有及時的修復路面的接縫和裂縫，雨水就會侵入到基層中，在板下部滲入的水就會形成自由水，自由水與基層材料中的細料還會形成泥漿，泥漿就會在接縫縫隙的位置處噴濺出來，也就是所謂的噴泥問題，還會進一步的加劇板底的脫空，最后就會對路面的使用性能和服務質量產生嚴重的影響。

2 灌漿技術中脫空板的確定方法

2.1 脫空板的確定方法

一般情況下，主要會采用兩種方法來確定脫空板，即人工觀察法和彎沉測定法。前者就是指利用操作人員的肉眼對裂縫、接縫和唧泥進行脫空判定，當前一天下雨后，板塊就會看到明顯的唧泥現象，或是有大型的車輛通過時，人們看到混凝土板出現了豎直位移時，就說明出現了脫空問題，這種方法的主觀性較強，所以即使是由有豐富經驗的工程進行判定工作，也可能出現錯判和漏判的情況；而后者則是指直接測試板角的彎沉情況，當結果超過了某一范圍時，就說明存在著脫空的問題。在我國相關部門所制定實施的很多技術文件中，都要求應采用這一方法來確定公路路面面版的脫空。

2.2 檢測方法

首先，應先確定檢測點，通常都是選擇混凝土面版最不利作用的位置，這里建議選擇橫縫或是縱縫附近的點。檢測的設備為標準軸載的測定車和兩臺長桿彎沉儀，布置檢測點時，應先布置主點，再布置副點，主點應位于板橫縫前面的10cm位置處，加卸載，而副點則應位于橫向后面的10cm位置處，是沒有荷載的。兩臺長桿彎沉儀分別置于主點和副點位置處，分別測定車的輪系中間和主副點的彎沉值，右輪應在縱縫的30cm位置處。在《美國路面修復手冊》中是這樣說明的，如果彎沉值是大于0.635mm的，就認為板塊是脫空的。而從我國公路工程的修建情況以及檢測設備的應用現狀上來看，如果所測得的彎沉值是大于0.2mm的，就應認為面版是脫空的。

3 灌漿技術的加固機理

在我國傳統的公路路面的設計理論中，通常都是將混凝土板假定為小撓度的彈性薄板的，而地基與面板之間是不脫空的就是其假定條件，作為一種準脆性材料，混凝土板的抗彎拉性能較差，但抗壓強度很高，所以當面板均勻支撐時，荷載作用在任一位置處都不會產生太大的應力，但是如果存在著脫空問題，板角處就是出于懸臂狀態的，板內的剪力和應力都很大，混凝土塊就會迅速達到極限壽命。而灌漿技術就是在一定的壓力作用下，將漿液通過注漿管均勻的注入到板底的空隙位置處，之后相應的操作人員還會對其進行控制，最后慢慢的形成一個穩定的結石體。應用了灌漿技術，板底原來的受力狀態就得到了改善，地基與板體之間也回復了連續性，從而起到了治理病害，加固地基的作用。

3.1 漿液材料的基本要求

一般使用的水泥漿材料有粉煤灰、水泥、添加劑以及水等，應先將漿體制作成立方體試件，其邊長為7.07cm，之后養護7d，確保其抗壓強度是大于5MPa的。漿體應具有良好的保水性、可泵性和和易性，如果漿體太稀，其干縮性就是不符合要求的，如果漿體太稠，其就無法均勻的分布在空隙位置處。進行施工時，在漿液中還應添加適量的膨脹劑，以防止干縮現象的出現。作為影響漿液可灌性的最主要因素，當流動度較高時，可灌性就較好。通過借鑒預制梁板的施工方法，采用水泥漿稠度實驗漏斗，控制流動度就是要準確的掌握漿體全部流出的時間，通常流動度都是應小于26s的，當水泥漿液中摻入了減水劑，其流動度應為12s左右，如果其中摻入了減水劑的，那么其流動度就應大于16s。在具體的施工中，為防止泌水現象的出現，應將流動度控制在20-30s的時間內。

3.2 試驗資料

在相同水灰比的前提下，如果粉煤灰和水泥的比例發生了變化，那么其流動性也會發生變化，并且粉煤灰與水泥的比例對于水泥漿的后期強度也是有著重要的影響的，在同等的條件下，水灰比越大，漿體的強度就是越低的，因此，在實際的施工中不應采用太大的水灰比。在施工的過程中，水泥、粉煤灰、水以及早強劑的比例建議為1：0.5：0.5：0.005，不但能夠獲得較好的流動性，同時也提高了漿液的強度。

3.3 有效地實施灌漿技術

進行孔位布設時，應充分的考慮到混凝土面板的尺寸、灌漿機械的性能以及裂縫的實際情況等內容，通常都為3-5孔，孔的大小應為5cm，并與噴注嘴的大小保持一致。灌漿的順序為從大到小、從遠到近，從沉降量最大的地方開始，全面的掌握混凝土板的脫空情況和破損情況，選擇合適的灌漿壓力，當漿液從另一個注漿孔或是接縫位置處冒出時，就完成了一個孔的注漿作業。

3.4 評定灌漿的效果

進行完灌漿作業后，在7d的齡期后，應再一次分別測量主、副點的彎沉值，如果所測得的彎沉值都是小于設計文件的要求值的，那么就取得了良好的灌漿效果。否則就認為板底仍存在脫空問題，需要進一步的灌漿處理，應用了灌漿技術后，能夠大大的提升板底的承載能力。

3.5 經濟效益的評價

在治理公路路面的常見病害時，應用灌漿技術的最大優點就是能夠繼續使用原有的路面，并且如果脫空的程度和處治的目的是不同的，那么所產生的直接成本就也是有差異的。通常情況下，其直接成本應在10-30元/m2左右，而如果是翻修公路路面，其直接成本約為120-140元/m2，可見，灌漿技術的成本更低、效果更好，同時其受自然因素和車輛行駛的影響小，具有良好的社會效益和經濟效益。

4 結束語

通過以上的論述，對公路路面常見病害的形成原因、灌漿技術中脫空板的確定方法以及灌漿技術的加固機理三個方面的內容進行了詳細的分析和探討。作為一種治理公路混凝土路面病害科學有效并且及時可行的防護技術，灌漿技術能夠迅速的改善路面已經存在的病害問題，遵循預防與養護相結合的原則，從而有效的落實混凝土路面的灌漿施工作業，有效地避免路面破壞性問題的形成，延長公路路面的使用壽命，同時灌漿技術還具有良好的社會效益和經濟效益，因此，在公路路面的病害治理工作中，其將得到更為廣泛地應用。

參考文獻

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