浅谈灌浆技术在旧水泥砼路面处治中的应用

　　(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5MP a以上。浆体应具有良好的可泵性、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规定，参照预制梁板压浆施工经验，采用水泥浆稠度试验漏斗(体积1725ml±5m1)，以浆体自由全部流完的时间作为流动度来控制(详见《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000附录G－11)。其中，在室温条件下，纯水的流出时间为8 s(室内试验结果)。在标准条件下，不同水灰比、不同材料配比之间的流动度结果及试件强度不同。水泥净浆不管掺或不掺减水剂，其流动性都比相同条件下水泥粉煤灰浆体的流动性要好。因此，可以看出，二级粉煤灰单位体积的需水量要大于水泥。对于不掺减水剂的水泥净浆，其流动度不应小于16s；掺减水剂的浆体可减小到12s，流动度最大应不大于26 s。在施工中，笔者认为浆体流动度不宜过小，控制在20—3 0s之间较好。否则会产生泌水现象。
　　2　试验资料
　　在相同水灰比情况下，流动性随着水泥与粉煤灰的比例产生变化。同时，粉煤灰比例也影响水泥浆的后期强度。在相同条件下，水灰比越大，则浆体的强度会逐渐降低，因此，不宜采用过大的水灰比。根据上述试验结果，在施工中采用的浆液配比为：水泥：粉煤灰：水：早强剂=1：0.5：0.7+0.5％。在取得大流动性的前提下，保证了浆液的强度。
　　
　　(四)灌浆技术的实施
　　孔位布设一般为3—5孔，应根据砼面板尺寸、裂缝状况以及灌浆机械等确定。灌浆孔大小应和灌注嘴大小一致，一般为5cm左右。灌浆顺序从沉降量大的地方开始，由远到近，由大到小。灌浆压力的控制应视砼板的损坏及脱空情况具体确定。当浆液从接缝处或另一注浆孔冒出，就可认为完成该孔注浆，即停止注浆，迅速移至另一注孔继续作业。压力一般控制在1MPa-4MPa之间，并停留3min-5min，效果较好。
　　
　　(五)灌浆效果评定
　　灌浆后，应在7d龄期后，再次测量主点弯沉值和副点弯沉值。当主点或差异弯沉值均低于设计要求值时，可认为灌浆效果已经达到。灌浆前数值均大干控制指标，认为板底出现脱空，需灌浆处治。从检测资料可看出，原砼面板通过灌浆提高了板底承载力。
　　
　　(六)经济效益评价
　　灌浆处治旧水泥砼路面早中期破坏与“换板”相比最大的优点就是利用原路面板。其直接成本随脱空情况及处治目的不同而不同，一般介于10—30元／m2左右。“换板”翻修砼路面每m 2成本一般需120－140元。与后者相比，前者的直接成本明显低。灌浆作为一种治理砼路面病害、及时可行的科学养护技术，具有成本低，见效快，操作简便，对车辆行驶影响小，受自然因素影响小等优点。在公路施工和养护工程中，具有可观的经济效益和社会效益。
　　
　　结束语
　　
　　综上所述，采用灌浆技术作为处治面板脱空这一特定路面病害，无疑是最佳的技术处治方案。无论是从节约成本的角度，还是从施工方案的角度来看，它所体现出来的优越性都是其它技术措施所无法比拟的。本人坚信，随着其应用效果的不断验证，相信在不久的将来，它将会成为一项主要的路面处治技术。