浅谈如何利用灌浆技术治理公路路面病害

孙彩虹

摘 要：作为我国公路工程路面的最主要形式，在我国的公路网中混凝土路面所占的比例是较大的，其主要具有使用寿命长、刚度高以及强度大的优点，然而由于其上面具有较多的接缝，随着路面的不断使用，也容易出现裂缝、喷泥和脱空等病害，从而直接影响公路路面的使用性能。在治理公路路面病害时，往往是要采用灌浆技术的，灌浆技术在保证路面的通行能力、预防这些质量病害的发生以及延长路面的使用寿命上都能够发挥出关键的作用。文章便对公路路面常见病害的形成原因、灌浆技术中脱空板的确定方法以及灌浆技术的加固机理三个方面的内容进行了详细的分析和探讨，从而详细的论述了如何利用灌浆技术治理公路路面的常见病害。

关键词：公路路面；灌浆技术；加固机理

1 公路路面常见病害的形成原因

通常情况下，导致公路路面出现裂缝、喷泥和脱空等质量病害出现的原因有两个方面，分别为外在因素和内在因素：而前者就是指外界天气条件的变化以及车辆的荷载情况，后者则是指基层自身的质量、组成以及砼面板的接缝情况。由于我国公路工程通常都是选用稳定类集料作为路面基层的材料的，与砼面层的模量相比，这类集料的模量是要小些的，在车辆的反复荷载作用下，路面的板下基层就可能产生累积的塑性变形，这样砼板的局部范围可能就会与基层脱离，从而出现板下局部脱空的现象，也就是俗称的原始脱空区。而随着湿度和温度的不断变化，而在板内温度又是非线性分布的，板就会出现翘曲的现象，其与基础之间就会加速分离，从而出现板底脱空的问题。当出现了脱空问题后，那么谁就会很容易浸入，如果没有及时的修复路面的接缝和裂缝，雨水就会侵入到基层中，在板下部渗入的水就会形成自由水，自由水与基层材料中的细料还会形成泥浆，泥浆就会在接缝缝隙的位置处喷溅出来，也就是所谓的喷泥问题，还会进一步的加剧板底的脱空，最后就会对路面的使用性能和服务质量产生严重的影响。

2 灌浆技术中脱空板的确定方法

2.1 脱空板的确定方法

一般情况下，主要会采用两种方法来确定脱空板，即人工观察法和弯沉测定法。前者就是指利用操作人员的肉眼对裂缝、接缝和唧泥进行脱空判定，当前一天下雨后，板块就会看到明显的唧泥现象，或是有大型的车辆通过时，人们看到混凝土板出现了竖直位移时，就说明出现了脱空问题，这种方法的主观性较强，所以即使是由有丰富经验的工程进行判定工作，也可能出现错判和漏判的情况；而后者则是指直接测试板角的弯沉情况，当结果超过了某一范围时，就说明存在着脱空的问题。在我国相关部门所制定实施的很多技术文件中，都要求应采用这一方法来确定公路路面面版的脱空。

2.2 检测方法

首先，应先确定检测点，通常都是选择混凝土面版最不利作用的位置，这里建议选择横缝或是纵缝附近的点。检测的设备为标准轴载的测定车和两台长杆弯沉仪，布置检测点时，应先布置主点，再布置副点，主点应位于板横缝前面的10cm位置处，加卸载，而副点则应位于横向后面的10cm位置处，是没有荷载的。两台长杆弯沉仪分别置于主点和副点位置处，分别测定车的轮系中间和主副点的弯沉值，右轮应在纵缝的30cm位置处。在《美国路面修复手册》中是这样说明的，如果弯沉值是大于0.635mm的，就认为板块是脱空的。而从我国公路工程的修建情况以及检测设备的应用现状上来看，如果所测得的弯沉值是大于0.2mm的，就应认为面版是脱空的。

3 灌浆技术的加固机理

在我国传统的公路路面的设计理论中，通常都是将混凝土板假定为小挠度的弹性薄板的，而地基与面板之间是不脱空的就是其假定条件，作为一种准脆性材料，混凝土板的抗弯拉性能较差，但抗压强度很高，所以当面板均匀支撑时，荷载作用在任一位置处都不会产生太大的应力，但是如果存在着脱空问题，板角处就是出于悬臂状态的，板内的剪力和应力都很大，混凝土块就会迅速达到极限寿命。而灌浆技术就是在一定的压力作用下，将浆液通过注浆管均匀的注入到板底的空隙位置处，之后相应的操作人员还会对其进行控制，最后慢慢的形成一个稳定的结石体。应用了灌浆技术，板底原来的受力状态就得到了改善，地基与板体之间也回复了连续性，从而起到了治理病害，加固地基的作用。

3.1 浆液材料的基本要求

一般使用的水泥浆材料有粉煤灰、水泥、添加剂以及水等，应先将浆体制作成立方体试件，其边长为7.07cm，之后养护7d，确保其抗压强度是大于5MPa的。浆体应具有良好的保水性、可泵性和和易性，如果浆体太稀，其干缩性就是不符合要求的，如果浆体太稠，其就无法均匀的分布在空隙位置处。进行施工时，在浆液中还应添加适量的膨胀剂，以防止干缩现象的出现。作为影响浆液可灌性的最主要因素，当流动度较高时，可灌性就较好。通过借鉴预制梁板的施工方法，采用水泥浆稠度实验漏斗，控制流动度就是要准确的掌握浆体全部流出的时间，通常流动度都是应小于26s的，当水泥浆液中掺入了减水剂，其流动度应为12s左右，如果其中掺入了减水剂的，那么其流动度就应大于16s。在具体的施工中，为防止泌水现象的出现，应将流动度控制在20-30s的时间内。

3.2 试验资料

在相同水灰比的前提下，如果粉煤灰和水泥的比例发生了变化，那么其流动性也会发生变化，并且粉煤灰与水泥的比例对于水泥浆的后期强度也是有着重要的影响的，在同等的条件下，水灰比越大，浆体的强度就是越低的，因此，在实际的施工中不应采用太大的水灰比。在施工的过程中，水泥、粉煤灰、水以及早强剂的比例建议为1：0.5：0.5：0.005，不但能够获得较好的流动性，同时也提高了浆液的强度。

3.3 有效地实施灌浆技术

进行孔位布设时，应充分的考虑到混凝土面板的尺寸、灌浆机械的性能以及裂缝的实际情况等内容，通常都为3-5孔，孔的大小应为5cm，并与喷注嘴的大小保持一致。灌浆的顺序为从大到小、从远到近，从沉降量最大的地方开始，全面的掌握混凝土板的脱空情况和破损情况，选择合适的灌浆压力，当浆液从另一个注浆孔或是接缝位置处冒出时，就完成了一个孔的注浆作业。

3.4 评定灌浆的效果

进行完灌浆作业后，在7d的龄期后，应再一次分别测量主、副点的弯沉值，如果所测得的弯沉值都是小于设计文件的要求值的，那么就取得了良好的灌浆效果。否则就认为板底仍存在脱空问题，需要进一步的灌浆处理，应用了灌浆技术后，能够大大的提升板底的承载能力。

3.5 经济效益的评价

在治理公路路面的常见病害时，应用灌浆技术的最大优点就是能够继续使用原有的路面，并且如果脱空的程度和处治的目的是不同的，那么所产生的直接成本就也是有差异的。通常情况下，其直接成本应在10-30元/m2左右，而如果是翻修公路路面，其直接成本约为120-140元/m2，可见，灌浆技术的成本更低、效果更好，同时其受自然因素和车辆行驶的影响小，具有良好的社会效益和经济效益。

4 结束语

通过以上的论述，对公路路面常见病害的形成原因、灌浆技术中脱空板的确定方法以及灌浆技术的加固机理三个方面的内容进行了详细的分析和探讨。作为一种治理公路混凝土路面病害科学有效并且及时可行的防护技术，灌浆技术能够迅速的改善路面已经存在的病害问题，遵循预防与养护相结合的原则，从而有效的落实混凝土路面的灌浆施工作业，有效地避免路面破坏性问题的形成，延长公路路面的使用寿命，同时灌浆技术还具有良好的社会效益和经济效益，因此，在公路路面的病害治理工作中，其將得到更为广泛地应用。

参考文献

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