浅谈灌浆技术在旧水泥砼路面处治中的应用

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1、浅谈灌浆技术在旧水泥砼路面处治中的应用摘要：本文主要对旧水泥砼路面唧泥、脱空的形成原因进行分析，提出了采用真空灌浆技术作为以上两类常见病害处治方案的适用性。　　关键词　旧水泥砼路面；灌浆处理；技术应用　　　　水泥砼路面是我国公路路面主要形式之一，在我国公路网构成中占有较大比重。它具有强度高、刚度大、受温度影响小、使用寿命长等优点。但水泥砼路面接缝较多，对超载较为敏感，易发生脱空、唧泥、裂缝等先期病害，从而导致路面的破损。如何治理与预防脱空、唧泥等病害，搞好水泥砼路面的养护，延长公路的使用寿命，改善其通行能力，并具有经济性。目前还是一

2、个尚未定论的课题。笔者曾参加广东省某公路水泥砼路面改建工程施工，该工程采用灌浆技术处治原水泥砼路面，取得了良好的效果。下面将从水泥砼面板唧泥、脱空形成主要原因及机理，灌浆技术的机理及实施等方面进行详细阐述。　　　　一　水泥砼面板唧泥、脱空形成主要原因　　　　唧泥和脱空病害的产生有其内在因素和外界因素：内在因素是基层本身的质量、组成以及砼面板接缝状况；外界因素则是汽车荷载和气候变化。我国路面基(垫)层材料一般都选用稳定类集料，其弹性模量远小于砼面层的弹性模量。水泥砼路面在重车荷载的反复作用下，板下基(垫)层将产生累积塑性变形，使砼板的

3、局部范围不再与基层保持连续接触，于是水泥砼路面板底与基(垫)层之间将出现微小的空隙，即出现了板下局部脱空，或称为原始脱空区。同时温度、湿度的变化，以及板内温度的非线形分布，引起板向上或向下的翘曲，加速了板与基础之间的分离，形成板底脱空。脱空的出现又为水的浸入创造了条件，当路面接缝或裂缝养护不及时，雨水从破损处侵入基层，渗入的水将在板下形成积水(自由水)。积水与基层材料中的细料形成泥浆，并沿面板接缝缝隙处喷溅出来，形成唧泥。唧泥的出现进一步加剧了板底的脱空。这样周而复始，恶性循环，最终导致路面的损坏。　　　　二　脱空板确定　　　　(一

4、)脱空板确定方法　　脱空板可采用人工观察法、弯沉测定法等方法来确定。人工观察法是通过肉眼观察接缝、裂缝、唧泥等情况初步判定脱空。当重车行过，能感到砼板有竖直位移时，或下雨之后，有明显唧泥现象的板块，认为是脱空。这种方法的缺点是主观性强，即便是有经验的工程师也不能避免错判、漏判。弯沉测定法是测试板角弯沉，如果超过某一限值，即认为存在脱空。我国交通部行业标准《公路水泥砼路面养护技术规范》(JTJ073.1—2001)(以下简称《规范》)中也明确规定水泥砼面板脱空位置的确定可采用弯沉测定法。　　　　(二)检测方法　　笔者参建过的某公路试验

5、段为一级公路，建于i997年，设计板厚24cm。主要采用弯沉指标来确定脱空板。首先选取水泥砼面板荷载最不利作用位置作为检测点，宜选取横缝及纵缝附近的点。采用两台5.4m长杆弯沉仪及BZZ-100标准轴载(后轴轴载为10t)测定车。检测点分主点、副点。主点位于板横缝前10cm，加卸载。副点在横缝后10cm，无荷载(正常行车方向为前)。将一台弯沉仪置于主点，即测定车的轮隙中间；另一台弯沉仪置于副点处。分别测定主、副点弯沉(按前进方向右轮测试)。右轮处于纵缝30cm左右。在《美国路面修复手册》中规定，凡弯沉值超过0.635mm的，应确定为

6、板块脱空。根据我国公路修建状况和检测仪器的实际情况，有关专家推荐凡弯沉值超过0.2mm的，应确定为面板脱空(详见规范)。在本实验路段，采用双指标控制，即主点弯沉大于0.2mm或差异弯沉(主点副点)大于0.06mm的，均认为板底可能出现脱空现象。(三)加固机理　　在现有砼路面设计理论中，我们把砼板看作是小挠度弹性薄板，其假定条件是面板与地基间完全接触(不脱空)。同时砼板是一种准脆性材料，抗压强度高、抗弯拉性能差。在正常情况下，面板均匀支承时，无论荷载作用位置，应力都较小。而一旦脱空，板角处由于基础支撑的丧失处于悬臂状态，板内将产生过大

7、的应力、剪力，砼板很快达到极限寿命。水泥砼面板灌浆是通过注浆管，施加一定压力将浆液均匀注入板底空隙、板下基(垫)层中，以充填、渗透、挤密等方式，赶走板底、基层裂隙中的积水、空气后占据其位置，经人工控制一段时间后，浆液将原来的松散颗粒或裂隙胶结为整体，形成一个良好的“结石体”。灌浆改善了板底原有受力状态，恢复板体与地基的连续性。达到加固基础，治理病害的目的。　　1　浆液材料基本要求　　常用的水泥浆材料包括：水泥、粉煤灰、水、外加剂等。将浆体制成7.07×7.07×7.07cm立方体试件，标准养护7d，其抗压强度应到5MPa以上。浆体应

8、具有良好的可泵性、和易性、保水性，浆体过稠不能均匀布满板底空隙，浆体过稀，干缩性大。在施工中，笔者认为为防止浆体的干缩，浆液中宜掺加一定量膨胀剂。流动度是影响可灌性的主要因素，一般流动度越高，可灌性就越好。由于在现行规范中未对此做明确