灌漿術(shù)的運用與推廣
泥混凝土面板唧泥、脫空形成主要原因
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。我國路面基(墊)層材料一般都選用穩(wěn)定類集料，其模量遠小于混凝土面層的模量。泥混凝土路面在重車荷載的復用下，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持連續(xù)接觸，于是泥混凝土路面板底與基(墊)層之間將現(xiàn)微小的空隙，即現(xiàn)了板下局部脫空，或稱為原始脫空區(qū)。同時溫度、濕度的變化，以及板內(nèi)溫度的非線形分布，引起板向或向下的翹曲，加速了板與基礎(chǔ)之間的分離，形成板底脫空。脫空的現(xiàn)又為的浸入創(chuàng)造了條件，當路面接縫或裂縫養(yǎng)護不及時，雨從破損處侵入基層，滲入的將在板下形成積(由)。積與基層材料中的細料形成泥漿，并沿面板接縫縫隙處噴濺來，形成唧泥。唧泥的現(xiàn)進一步加劇了板底的脫空。這樣周而復始，惡性循環(huán)，最終導致路面的損壞。
二、脫空板確定
2.1 檢測方法
成渝高速公路全線建成通車于1994年，設計板厚24cm。主要采用彎沉指標來確定脫空板。首先選取泥混凝土面板荷載最不利用位置為檢測點，宜選取橫縫及縱縫附近的點。采用兩臺5.4m長桿彎沉儀及BZZ-100標準軸載 (后軸軸載為10t)測定車。檢測點分主點、副點。主點位于板橫縫前10cm，加卸載。副點在橫縫后10cm，無荷載(正常車方向為前)。將一臺彎沉儀置于主點，即測定車的輪隙中間;另一臺彎沉儀置于副點處。分別測定主、副點彎沉(前進方向右輪測試)。右輪處于縱縫30cm左右。在《美國路面修復手冊》中規(guī)定，凡彎沉值超過0.635mm的，應確定為板塊脫空。根據(jù)我國公路修建狀況和檢測儀器的實際況，有關(guān)專推薦凡彎沉值超過0.2mm的，應確定為面板脫空(詳見規(guī)范)。在本實驗路段，采用雙指標控，即主點彎沉大于0.2mm或差異彎沉(主點-副點)大于0.06mm的，均認為板底可能現(xiàn)脫空現(xiàn)象。
2.2 脫空板確定方法
脫空板可采用觀察法、彎沉測定法等方法來確定。觀察法是通過肉眼觀察接縫、裂縫、唧泥等況初步判定脫空。當重車過，能感到混凝土板有豎直位移時，或下雨之后，有明顯唧泥現(xiàn)象的板塊，認為是脫空。這種方法的缺點是主觀性強，即便是有經(jīng)驗的工程師也不能避免錯判、漏判。彎沉測定法是測試板角彎沉，如果超過某一限值，即認為存在脫空。我國交通部標準《公路泥混凝土路面養(yǎng)護術(shù)規(guī)范》(JTJ073.1-2001)(以下簡稱《規(guī)范》)中也明確規(guī)定泥混凝土面板脫空位置的確定可采用彎沉測定法。
三、加固機理
在現(xiàn)有混凝土路面設計理論中，我們把混凝土板看是小撓度彈性薄板，其假定條件是面板與地基間wq接觸(不脫空)。同時混凝土板是一種準脆性材料，抗壓強度高、抗彎拉性能差。在正常況下，面板均勻支承時，無論荷載用位置，應力都較小。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)生過大的應力、剪力，混凝土板很達到極限壽命。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、空氣后占據(jù)其位置，經(jīng)控一段時間后，漿液將原來的松散顆粒或裂隙膠結(jié)為整體，形成一個良好的“結(jié)石體”。灌漿改善了板底原有受力狀態(tài)，恢復板體與地基的連續(xù)性。達到加固基礎(chǔ)，治理病害的目的。
3.1 漿液材料基本要求
常用的泥漿材料括：泥、粉煤灰、、外加劑等。將漿體成7.07×7.07×7.07cm立方體試件，標準養(yǎng)護7d，其抗壓強度應到5MPa以。漿體應具有良好的可泵性、和易性、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，筆者認為為防止?jié){體的干縮，漿液中宜摻加一定量膨脹劑。流動度是影響可灌性的主要因素，一般流動度越高，可灌性就越好。由于在現(xiàn)規(guī)范中未此做明確規(guī)定，參照預梁板壓漿施工經(jīng)驗，采用泥漿稠度試驗漏斗(體積1725ml±5ml)，以漿體由全部流完的時間為流動度來控(詳見《公路橋涵施工術(shù)規(guī)范》JTJ041-2000附錄G-11)。其中，在室溫條件下，純的流時間為8s(室內(nèi)試驗結(jié)果)。表1列了在標準條件下，不同灰比、不同材料配比之間的流動度結(jié)果及試件強度。從表中可現(xiàn)泥凈漿不管摻或不摻減劑，其流動性都比相同條件下泥粉煤灰漿體的流動性要好。因此，可以看，二級粉煤灰位體積的需量要大于泥。文獻(1)中提：于不摻減劑的泥凈漿，其流動度不應小于16s;摻減劑的漿體可減小到12s;流動度{zd0}應不大于26s。在施工中，筆者認為漿體流動度不宜過小，控在20-30s之間較好。否則會產(chǎn)生泌現(xiàn)象。
3.2 試驗資料
從表中可看，在相同灰比的況下，流動性隨著泥與粉煤灰的比例產(chǎn)生變化。同時，粉煤灰比例也影響泥漿的后期強度。在相同條件下，灰比越大，則漿體的強度會逐漸降低，因此，不宜采用過大的灰比;根據(jù)述試驗結(jié)果，在施工中采用的漿液配比為：泥﹕粉煤灰﹕﹕早強劑=1﹕0.5﹕0.7+0.5%。在取得大流動性的前提下，了漿液的強度。
四、灌漿效果評定
灌漿后，應在7d齡期后，再次測量主點彎沉值和副點彎沉值。當主點或差異彎沉值均低于設計要求值時，可認為灌漿效果已經(jīng)達到。成都試驗段灌漿前后彎沉資料見表2(位：mm)。表2中灌漿前數(shù)值均大于控指標，認為板底現(xiàn)脫空，需灌漿處治。從檢測資料可看，原混凝土面板通過灌漿提高了板底承載力。
五、 灌漿術(shù)的實施
孔位布設一般為3-5孔，應根據(jù)混凝土面板尺寸、裂縫狀況以及灌漿機械等確定。灌漿孔大小應和灌注嘴大小一致，一般為5cm左右。灌漿順序從沉降量大的地方始，由遠到近，由大到小。灌漿壓力的控應視混凝土板的損壞及脫空況具體確定。當漿液從接縫處或另一注漿孔冒，就可認為完成該孔注漿,即停止注漿，迅速移另一注孔繼續(xù)。壓力一般控在1MPa-4MPa之間，并停留3min-5min，效果較好。
六、 經(jīng)濟效益評價
灌漿處治舊泥混凝土路面早中期破壞與“換板”相比{zd0}的優(yōu)點就是利用原路面板。其直接成本隨脫空況及處治目的不同而不同，一般介于10—30元/ m2左右。 “換板”修混凝土路面每m2成本一般需120—140元。與后者相比，前者的直接成本明顯低。灌漿為一種治理混凝土路面病害、及時可的科學養(yǎng)護術(shù)，具有成本低，見效，操簡便，車輛駛影響小，受然因素影響小等優(yōu)點。在公路施工和養(yǎng)護工程中，具有可觀的經(jīng)濟效益和會效益。
七、 結(jié)束語
7.1 灌漿術(shù)為一種新型的加固術(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、機路加固等。而且由于其處治質(zhì)量主要控指標——彎沉與舊板加鋪瀝青混凝土面層的設計指標相吻合，具有一定科學性，所以也適用于舊板加罩瀝青面層的加固處治。
7.2 大多數(shù)破損板本身的質(zhì)量良好，病害原因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3-5cm，根據(jù)施工經(jīng)驗，鉆孔深度應穿透基層達到墊層中。傳統(tǒng)的“換板”處治，在破碎時由于操人員的失誤或連接桿的傳遞影響，可能造成相臨混凝土板塊不同程度的松動或破損，處治一處病害又現(xiàn)多處新的病害，且只能改善板本身狀態(tài)，正是所謂的“治標不治本”，而混凝土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用。
7.3 產(chǎn)生脫空板的原因有：填縫料的失效，的浸入，基層材料中的細集料。因此，必須加強接縫的養(yǎng)護，及時疏導路面積，來預防或防治混凝土路面的先期病害。在基(墊)層的施工中，應嚴格控混合料中的細集料含量。
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