淺談如何利用灌漿技術(shù)治理公路路面病害

孫彩虹

摘 要：作為我國(guó)公路工程路面的最主要形式，在我國(guó)的公路網(wǎng)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(zhǎng)、剛度高以及強(qiáng)度大的優(yōu)點(diǎn)，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(xiàn)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(shí)，往往是要采用灌漿技術(shù)的，灌漿技術(shù)在保證路面的通行能力、預(yù)防這些質(zhì)量病害的發(fā)生以及延長(zhǎng)路面的使用壽命上都能夠發(fā)揮出關(guān)鍵的作用。文章便對(duì)公路路面常見病害的形成原因、灌漿技術(shù)中脫空板的確定方法以及灌漿技術(shù)的加固機(jī)理三個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討，從而詳細(xì)的論述了如何利用灌漿技術(shù)治理公路路面的常見病害。

關(guān)鍵詞：公路路面；灌漿技術(shù)；加固機(jī)理

1 公路路面常見病害的形成原因

通常情況下，導(dǎo)致公路路面出現(xiàn)裂縫、噴泥和脫空等質(zhì)量病害出現(xiàn)的原因有兩個(gè)方面，分別為外在因素和內(nèi)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(zhì)量、組成以及砼面板的接縫情況。由于我國(guó)公路工程通常都是選用穩(wěn)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(fù)荷載作用下，路面的板下基層就可能產(chǎn)生累積的塑性變形，這樣砼板的局部范圍可能就會(huì)與基層脫離，從而出現(xiàn)板下局部脫空的現(xiàn)象，也就是俗稱的原始脫空區(qū)。而隨著濕度和溫度的不斷變化，而在板內(nèi)溫度又是非線性分布的，板就會(huì)出現(xiàn)翹曲的現(xiàn)象，其與基礎(chǔ)之間就會(huì)加速分離，從而出現(xiàn)板底脫空的問題。當(dāng)出現(xiàn)了脫空問題后，那么誰(shuí)就會(huì)很容易浸入，如果沒有及時(shí)的修復(fù)路面的接縫和裂縫，雨水就會(huì)侵入到基層中，在板下部滲入的水就會(huì)形成自由水，自由水與基層材料中的細(xì)料還會(huì)形成泥漿，泥漿就會(huì)在接縫縫隙的位置處噴濺出來(lái)，也就是所謂的噴泥問題，還會(huì)進(jìn)一步的加劇板底的脫空，最后就會(huì)對(duì)路面的使用性能和服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

2 灌漿技術(shù)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(huì)采用兩種方法來(lái)確定脫空板，即人工觀察法和彎沉測(cè)定法。前者就是指利用操作人員的肉眼對(duì)裂縫、接縫和唧泥進(jìn)行脫空判定，當(dāng)前一天下雨后，板塊就會(huì)看到明顯的唧泥現(xiàn)象，或是有大型的車輛通過時(shí)，人們看到混凝土板出現(xiàn)了豎直位移時(shí)，就說明出現(xiàn)了脫空問題，這種方法的主觀性較強(qiáng)，所以即使是由有豐富經(jīng)驗(yàn)的工程進(jìn)行判定工作，也可能出現(xiàn)錯(cuò)判和漏判的情況；而后者則是指直接測(cè)試板角的彎沉情況，當(dāng)結(jié)果超過了某一范圍時(shí)，就說明存在著脫空的問題。在我國(guó)相關(guān)部門所制定實(shí)施的很多技術(shù)文件中，都要求應(yīng)采用這一方法來(lái)確定公路路面面版的脫空。

2.2 檢測(cè)方法

首先，應(yīng)先確定檢測(cè)點(diǎn)，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(diǎn)。檢測(cè)的設(shè)備為標(biāo)準(zhǔn)軸載的測(cè)定車和兩臺(tái)長(zhǎng)桿彎沉儀，布置檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)先布置主點(diǎn)，再布置副點(diǎn)，主點(diǎn)應(yīng)位于板橫縫前面的10cm位置處，加卸載，而副點(diǎn)則應(yīng)位于橫向后面的10cm位置處，是沒有荷載的。兩臺(tái)長(zhǎng)桿彎沉儀分別置于主點(diǎn)和副點(diǎn)位置處，分別測(cè)定車的輪系中間和主副點(diǎn)的彎沉值，右輪應(yīng)在縱縫的30cm位置處。在《美國(guó)路面修復(fù)手冊(cè)》中是這樣說明的，如果彎沉值是大于0.635mm的，就認(rèn)為板塊是脫空的。而從我國(guó)公路工程的修建情況以及檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀上來(lái)看，如果所測(cè)得的彎沉值是大于0.2mm的，就應(yīng)認(rèn)為面版是脫空的。

3 灌漿技術(shù)的加固機(jī)理

在我國(guó)傳統(tǒng)的公路路面的設(shè)計(jì)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(zhǔn)脆性材料，混凝土板的抗彎拉性能較差，但抗壓強(qiáng)度很高，所以當(dāng)面板均勻支撐時(shí)，荷載作用在任一位置處都不會(huì)產(chǎn)生太大的應(yīng)力，但是如果存在著脫空問題，板角處就是出于懸臂狀態(tài)的，板內(nèi)的剪力和應(yīng)力都很大，混凝土塊就會(huì)迅速達(dá)到極限壽命。而灌漿技術(shù)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(yīng)的操作人員還會(huì)對(duì)其進(jìn)行控制，最后慢慢的形成一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)石體。應(yīng)用了灌漿技術(shù)，板底原來(lái)的受力狀態(tài)就得到了改善，地基與板體之間也回復(fù)了連續(xù)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(yīng)先將漿體制作成立方體試件，其邊長(zhǎng)為7.07cm，之后養(yǎng)護(hù)7d，確保其抗壓強(qiáng)度是大于5MPa的。漿體應(yīng)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(wú)法均勻的分布在空隙位置處。進(jìn)行施工時(shí)，在漿液中還應(yīng)添加適量的膨脹劑，以防止干縮現(xiàn)象的出現(xiàn)。作為影響漿液可灌性的最主要因素，當(dāng)流動(dòng)度較高時(shí)，可灌性就較好。通過借鑒預(yù)制梁板的施工方法，采用水泥漿稠度實(shí)驗(yàn)漏斗，控制流動(dòng)度就是要準(zhǔn)確的掌握漿體全部流出的時(shí)間，通常流動(dòng)度都是應(yīng)小于26s的，當(dāng)水泥漿液中摻入了減水劑，其流動(dòng)度應(yīng)為12s左右，如果其中摻入了減水劑的，那么其流動(dòng)度就應(yīng)大于16s。在具體的施工中，為防止泌水現(xiàn)象的出現(xiàn)，應(yīng)將流動(dòng)度控制在20-30s的時(shí)間內(nèi)。

3.2 試驗(yàn)資料

在相同水灰比的前提下，如果粉煤灰和水泥的比例發(fā)生了變化，那么其流動(dòng)性也會(huì)發(fā)生變化，并且粉煤灰與水泥的比例對(duì)于水泥漿的后期強(qiáng)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(qiáng)度就是越低的，因此，在實(shí)際的施工中不應(yīng)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(qiáng)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(dòng)性，同時(shí)也提高了漿液的強(qiáng)度。

3.3 有效地實(shí)施灌漿技術(shù)

進(jìn)行孔位布設(shè)時(shí)，應(yīng)充分的考慮到混凝土面板的尺寸、灌漿機(jī)械的性能以及裂縫的實(shí)際情況等內(nèi)容，通常都為3-5孔，孔的大小應(yīng)為5cm，并與噴注嘴的大小保持一致。灌漿的順序?yàn)閺拇蟮叫　倪h(yuǎn)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(dāng)漿液從另一個(gè)注漿孔或是接縫位置處冒出時(shí)，就完成了一個(gè)孔的注漿作業(yè)。

3.4 評(píng)定灌漿的效果

進(jìn)行完灌漿作業(yè)后，在7d的齡期后，應(yīng)再一次分別測(cè)量主、副點(diǎn)的彎沉值，如果所測(cè)得的彎沉值都是小于設(shè)計(jì)文件的要求值的，那么就取得了良好的灌漿效果。否則就認(rèn)為板底仍存在脫空問題，需要進(jìn)一步的灌漿處理，應(yīng)用了灌漿技術(shù)后，能夠大大的提升板底的承載能力。

3.5 經(jīng)濟(jì)效益的評(píng)價(jià)

在治理公路路面的常見病害時(shí)，應(yīng)用灌漿技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)就是能夠繼續(xù)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(chǎn)生的直接成本就也是有差異的。通常情況下，其直接成本應(yīng)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(shù)的成本更低、效果更好，同時(shí)其受自然因素和車輛行駛的影響小，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過以上的論述，對(duì)公路路面常見病害的形成原因、灌漿技術(shù)中脫空板的確定方法以及灌漿技術(shù)的加固機(jī)理三個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。作為一種治理公路混凝土路面病害科學(xué)有效并且及時(shí)可行的防護(hù)技術(shù)，灌漿技術(shù)能夠迅速的改善路面已經(jīng)存在的病害問題，遵循預(yù)防與養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的原則，從而有效的落實(shí)混凝土路面的灌漿施工作業(yè)，有效地避免路面破壞性問題的形成，延長(zhǎng)公路路面的使用壽命，同時(shí)灌漿技術(shù)還具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)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(yīng)用。

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