淺談如何利用灌漿技術(shù)治理公路路面病害

1、淺談如何利用灌漿技術(shù)治理公路路面病害摘要：灌漿技術(shù)作為一項(xiàng)成熟的處治技術(shù)，已經(jīng)被眾多的公路工程養(yǎng)護(hù)者所接受所認(rèn)同，隨著設(shè)備的不斷更新，材料的不斷開發(fā)，這項(xiàng)技術(shù)也將得到不斷地改良、完善，其應(yīng)用前景仍然十分廣闊。關(guān)鍵詞：灌漿；公路；處治灌漿技術(shù)作為一項(xiàng)成熟的處治技術(shù)，已經(jīng)被眾多的公路工程養(yǎng)護(hù)者所接受所認(rèn)同，常常用它來處治公路營運(yùn)期所存在的橋頭跳車、面板脫空等病害。由于其操作簡便,處治效果明顯,因此,在公路路面大修工程中至今仍然能保存著一定的技術(shù)地位。隨著設(shè)備的不斷更新、材料的不斷開發(fā)，這項(xiàng)技術(shù)也將得到不斷地改良、完善，其應(yīng)用前景仍然十分廣闊。1水泥混凝土面板唧泥、脫空現(xiàn)象的主要原因水泥混凝土路面在

2、我國公路網(wǎng)構(gòu)成中占有較大比重，它具有強(qiáng)度高、剛度大、受溫度影響小、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。但水泥混凝土路面接縫較多，對(duì)超載較為敏感，易發(fā)生脫空、唧泥、裂縫等先期病害，從而導(dǎo)致路面的破損。唧泥和脫空病害的產(chǎn)生有其內(nèi)在因素和外界因素：內(nèi)在因素是基層本身的質(zhì)量、組成以及混凝土面板接縫狀況；外界因素則是汽車荷載和氣候變化。水泥混凝土路面在重車荷載的反復(fù)作用下，板下基（墊）層將產(chǎn)生累積塑性變形，使混凝土板的局部范圍不再與基層保持連續(xù)接觸，于是水泥混凝土路面板底與基（墊）層之間將出現(xiàn)微小的空隙，即出現(xiàn)了板下局部脫空，或稱為原始脫空區(qū)。同時(shí)溫度、濕度的變化，以及板內(nèi)溫度的非線形分布，引起板向上或向下的翹曲，加速了

3、板與基礎(chǔ)之間的分離，形成板底脫空。脫空的出現(xiàn)又為水的浸入創(chuàng)造了條件，當(dāng)路面接縫或裂縫養(yǎng)護(hù)不及時(shí)時(shí)，雨水從破損處侵入基層，滲入的水將在板下形成積水（自由水）。積水與基層材料中的細(xì)料形成泥漿，并沿面板接縫縫隙處噴濺出來，形成唧泥。唧泥的出現(xiàn)進(jìn)一步加劇了板底的脫空。這樣周而復(fù)始，惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致路面的損壞。2脫空板確定21脫空板確定方法我國交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范（JTJ073.1-2001）（以下簡稱規(guī)范）中明確規(guī)定水泥混凝土面板脫空位置的確定可采用彎沉測(cè)定法。22檢測(cè)方法我市某公路試驗(yàn)段為一級(jí)公路，建于1996年，設(shè)計(jì)板厚24cm。主要采用彎沉指標(biāo)來確定脫空板。首先選取水泥

4、混凝土面板荷載最不利作用位置作為檢測(cè)點(diǎn)，宜選取橫縫及縱縫附近的點(diǎn)。采用兩臺(tái)5.4m長桿彎沉儀及BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載（后軸軸載為10t）測(cè)定車。檢測(cè)點(diǎn)分主點(diǎn)、副點(diǎn)。主點(diǎn)位于板橫縫前10cm，加卸載。副點(diǎn)在橫縫后10cm，無荷載（正常行車方向?yàn)榍埃?。將一臺(tái)彎沉儀置于主點(diǎn)，即測(cè)定車的輪隙中間；另一臺(tái)彎沉儀置于副點(diǎn)處。分別測(cè)定主、副點(diǎn)彎沉（按前進(jìn)方向右輪測(cè)試）。右輪處于縱縫30cm左右。在美國路面修復(fù)手冊(cè)中規(guī)定，凡彎沉值超過0.635mm的應(yīng)確定為板塊脫空。根據(jù)我國公路修建狀況和檢測(cè)儀器的實(shí)際情況，有關(guān)專家推薦凡彎沉值超過0.2mm的應(yīng)確定為面板脫空（詳見規(guī)范）。在本實(shí)驗(yàn)路段，采用雙指標(biāo)控制，即主點(diǎn)

5、彎沉大于0.2mm或差異彎沉（主點(diǎn)副點(diǎn)）大于0.06mm的均認(rèn)為板底可能出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。3加固機(jī)理在現(xiàn)有混凝土路面設(shè)計(jì)理論中，我們把混凝土板看作是小撓度彈性薄板，其假定條件是面板與地基間完全接觸（不脫空）。同時(shí)混凝土板是一種準(zhǔn)脆性材料，抗壓強(qiáng)度高、抗彎拉性能差。在正常情況下，面板均勻支承時(shí)，無論荷載作用位置，應(yīng)力都較小。而一旦脫空，板角處由于基礎(chǔ)支撐的喪失處于懸臂狀態(tài)，板內(nèi)將產(chǎn)生過大的應(yīng)力、剪力，混凝土板很快達(dá)到極限壽命。水泥混凝土面板灌漿是通過注漿管，施加一定壓力將漿液均勻注入板底空隙、板下基（墊）層中，以充填、滲透、擠密等方式，趕走板底、基層裂隙中的積水、空氣后占據(jù)其位置，經(jīng)人工控制一段時(shí)間

6、后，漿液將原來的松散顆?；蛄严赌z結(jié)為整體，形成一個(gè)良好的“結(jié)石體”。灌漿改善了板底原有受力狀態(tài)，恢復(fù)板體與地基的連續(xù)性。達(dá)到加固基礎(chǔ)，治理病害的目的。31漿液材料基本要求常用的水泥漿材料包括：水泥、粉煤灰、水、外加劑等。將漿體制成7.07×7.07×7.07cm立方體試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7d，其抗壓強(qiáng)度應(yīng)到5MPa以上。漿體應(yīng)具有良好的可泵性、和易性、保水性，漿體過稠不能均勻布滿板底空隙，漿體過稀，干縮性大。在施工中，為防止?jié){體的干縮，漿液中宜摻加一定量膨脹劑。流動(dòng)度是影響可灌性的主要因素，一般流動(dòng)度越高，可灌性就越好。由于在現(xiàn)行規(guī)范中未對(duì)此做明確規(guī)定，參照預(yù)制梁

7、板壓漿施工經(jīng)驗(yàn)，采用水泥漿稠度試驗(yàn)漏斗（體積1725ml±5ml），以漿體自由全部流完的時(shí)間作為流動(dòng)度來控制（詳見公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ041-2000附錄G-11）。其中，在室溫條件下，純水的流出時(shí)間為8s（室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果）。水泥凈漿不管摻或不摻減水劑，其流動(dòng)性都比相同條件下水泥粉煤灰漿體的流動(dòng)性要好。因此，可以看出，二級(jí)粉煤灰單位體積的需水量要大于水泥。對(duì)于不摻減水劑的水泥凈漿，其流動(dòng)度不應(yīng)小于16s；摻減水劑的漿體可減小到12s；流動(dòng)度最大應(yīng)不大于26s。在施工中，漿體流動(dòng)度不宜過小，控制在2030s之間較好。否則會(huì)產(chǎn)生泌水現(xiàn)象。32試驗(yàn)資料在相同水灰比情況下，流動(dòng)性

8、隨著水泥與粉煤灰的比例產(chǎn)生變化。同時(shí)，粉煤灰比例也影響水泥漿的后期強(qiáng)度。在相同條件下，水灰比越大，則漿體的強(qiáng)度會(huì)逐漸降低，因此，不宜采用過大的水灰比；根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果，在施工中采用的漿液配比為：水泥:粉煤灰:水:早強(qiáng)劑=1：0.5：0.7+0.5%。在取得大流動(dòng)性的前提下，保證了漿液的強(qiáng)度。33灌漿技術(shù)的實(shí)施孔位布設(shè)一般為35孔，應(yīng)根據(jù)混凝土面板尺寸、裂縫狀況以及灌漿機(jī)械等確定。灌漿孔大小應(yīng)和灌注嘴大小一致，一般為5cm左右。灌漿順序從沉降量大的地方開始，由遠(yuǎn)到近，由大到小。灌漿壓力的控制應(yīng)視混凝土板的損壞及脫空情況具體確定。當(dāng)漿液從接縫處或另一注漿孔冒出，就可認(rèn)為完成該孔注漿,即停止注漿，迅

9、速移至另一注孔繼續(xù)作業(yè)。壓力一般控制在14MPa之間，并停留35min，效果較好。34灌漿效果評(píng)定灌漿后，應(yīng)在7d齡期后，再次測(cè)量主點(diǎn)彎沉值和副點(diǎn)彎沉值。當(dāng)主點(diǎn)或差異彎沉值均低于設(shè)計(jì)要求值時(shí)，可認(rèn)為灌漿效果已經(jīng)達(dá)到。灌漿前數(shù)值均大于控制指標(biāo)，認(rèn)為板底出現(xiàn)脫空，需灌漿處治。經(jīng)檢測(cè)可看出，原混凝土面板通過灌漿提高了板底承載力。4結(jié)論41產(chǎn)生脫空板的原因有：填縫料的失效，水的浸入，基層材料中的細(xì)集料。因此，必須加強(qiáng)接縫的養(yǎng)護(hù)，及時(shí)疏導(dǎo)路面積水，來預(yù)防防治路面先期病害。在基（墊）層施工中，應(yīng)嚴(yán)格控制混合料中的細(xì)集料含量。42大多數(shù)破損板本身的質(zhì)量良好，病害主要是由于下承層造成的。有關(guān)資料建議灌漿鉆孔深度一般為混凝土板底35cm，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，鉆孔深度應(yīng)穿透基層達(dá)到墊層中。傳統(tǒng)的“換板”只能改善板本身狀態(tài)，而板下灌漿通過灌漿壓力可把漿液滲透到相鄰混凝土板下，起到灌漿一塊板加固幾塊板的作用。43灌漿技術(shù)作為一種新型的加固技術(shù)，可廣泛地使用到公路施工其他方面，如：高速公路橋頭跳車、軟土地基處理、機(jī)場路加固等。而且由于其處治質(zhì)量主要控制指標(biāo)彎沉與舊板加鋪瀝青混凝土面層的設(shè)計(jì)指標(biāo)相吻合，具有一定科學(xué)性，所以也適用于舊板加罩瀝青面層的舊板加固中。44要治理水泥混凝土路面的唧泥、脫殼等病害，延長水泥混凝土路面