隨著我國(guó)大規(guī)模公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的展開，水泥混凝土路面公路得到快速的發(fā)展。水泥混凝土路面具有強(qiáng)度高、剛度大、受溫度影響小，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但其接縫較多，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。路面質(zhì)量的好壞直接影響行車速度、安全、舒適和運(yùn)輸成本，如何治理與預(yù)防脫空、唧泥等病害，搞好水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)，延長(zhǎng)公路的使用壽命，改善其通行能力，具有十分重要的意義。
路面是公路工程的重要組成部分之一，它直接承受和傳遞行駛車輛的荷載作用，并抵御各種自然條件的侵襲，為了及時(shí)修復(fù)已損壞的水泥混凝土路面，保證公路運(yùn)輸暢通，有必要對(duì)水泥混凝土路面修補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行探索、分析與總結(jié)。
1 、水泥混凝土路面損壞的主要原因
產(chǎn)生唧泥和脫空病害有其內(nèi)存與外界因素：內(nèi)在因素是基層本身的質(zhì)量、組成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(guó)路面其（墊）層材料一般都選用穩(wěn)定類集料，其模量遠(yuǎn)小于混凝土面層的模量。水泥混凝土路面在重車荷載的反復(fù)作用下，板下基面板底與基（墊）層之間將出現(xiàn)微小空隙，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，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)又為水的侵入創(chuàng)造了條件，當(dāng)路面接縫或裂縫養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，雨水從破損處浸入基層，滲入的水將在板下形成積水。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 、板下灌漿封堵技術(shù)方法
水泥混凝土板下灌漿是通過注漿管，施加一定壓力將漿液均勻注入板底空隙、板下基層中，以充填、滲透、擠密等方式，趕走板底、基層裂縫中的積水、空氣后占據(jù)其位置，經(jīng)人工控制一段時(shí)間后，漿液將原來的松散顆?；蛄芽p膠結(jié)為整體。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。
某舊水泥混凝路面修復(fù)工程，采用板下灌漿封堵技術(shù)，現(xiàn)對(duì)基實(shí)施過程簡(jiǎn)述如下：
將膨脹橡膠灌漿栓塞或與裝配有和出料口相接的軟管插入也內(nèi)，灌漿栓塞或軟管的出料口不能伸至混凝土板底部以下。連續(xù)地向泵內(nèi)送砂漿，直至觀察到砂漿已從一個(gè)孔流入另一個(gè)孔。當(dāng)觀察到板開始抬升，或砂漿流動(dòng)線路內(nèi)的壓力迅速升高時(shí)，可停止泵送。管線中的精密情況采用壓力計(jì)來監(jiān)視，壓力計(jì)帶有保護(hù)罩，以防稀砂漿流入。
空隙中的水被砂漿排擠出來后，可任其流走和排走。灌漿后至少 2h 以內(nèi)要求所有車輛避開此區(qū)域。流到路面接縫內(nèi)的砂漿應(yīng)予清除，以保持適宜的接縫縫隙。在相鄰的兩個(gè)砂漿噴射孔之間出現(xiàn)橫向裂縫的情況下，可用噴涂環(huán)氧樹脂的方法封堵。
一個(gè)孔灌完漿后，應(yīng)拔出灌漿栓塞并立即插入木塞，以便有足夠時(shí)間使砂漿充分凝固。在回復(fù)壓力的作用下不會(huì)將砂漿從孔中擠出時(shí)，方機(jī)將臨時(shí)用的木塞拔出，并將孔用快凝水泥砂漿永久性地密封，抹平與路面等高。
灌漿后 2h 內(nèi)應(yīng)避免車輛通過灌漿區(qū)。殘留在路面或路肩頂面上的砂漿要趁其未粘在面層上時(shí)掃掉，并用水沖刷，以免留下斑漬。如果砂漿流到了縫隙內(nèi)，應(yīng)趁其尚未將縫隙密封時(shí)，及早將砂漿混合料去除。并將損壞的接縫及時(shí)用填縫料填好。
3 、板下灌漿封堵技術(shù)分析
水泥混凝土面板下封堵的灌漿材料一般由水泥、粉煤灰、砂、外摻劑和水組成。灌漿材料質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響灌漿的效果，一般通過試驗(yàn)來選擇。灌漿材料應(yīng)具有如下特點(diǎn)： a ）早期強(qiáng)度高：要求材料具有一定抗壓強(qiáng)度和彎拉強(qiáng)度，同時(shí)強(qiáng)度應(yīng)盡可能早的形成，以便及早通車； b ）流動(dòng)性好：灌漿加固是在一定壓力下將漿體壓入到板下的空隙，常用的灌漿壓力在 1.0 ～ 1.5MPa 左右，若漿體本身粘度大，流動(dòng)性不好，在灌漿過程中不能充分灌入空隙，影響加固質(zhì)量； c ）無收縮：灌漿加固層的收縮將造成與板體和基層之間的粘結(jié)減弱，影響灌漿加固效果。
一般采用粉煤灰水泥混合料并摻外加劑。外摻劑包括減水劑、膨脹劑，以補(bǔ)償粉煤灰的收縮。配制粉煤灰砂漿，要專門于配制膠質(zhì)材料的混合器才能配制出處于懸浮狀態(tài)、抗游離稀釋的真正的膠質(zhì)混合料?？捎靡徊糠炙鄧娚浔脼樯皾{加壓。為了能在發(fā)現(xiàn)板移動(dòng)時(shí)盡快地停止灌漿，應(yīng)使用回流管以減少板的移動(dòng)或過度灌漿。
板下封堵的鉆孔分布形成隨水泥混凝土路面的不同設(shè)計(jì)類型而變化。孔的直徑不大于 5cm ，要保持垂直同時(shí)又圓，其深度要穿透經(jīng)過穩(wěn)定的基層墊層，但鉆入土基的深度不能大于 7cm ，用吹氣的方法形成空腔以便于砂漿的初始分布。鉆孔應(yīng)穿過板并進(jìn)入未經(jīng)處治的墊層，如果基層以過穩(wěn)定處理，空隙往往存在于墊層和土基之間。測(cè)孔應(yīng)穿透經(jīng)過墊層并鉆入土基內(nèi)，深度最大不超過 7cm 。砂漿噴射管的輸出管口不能低于混凝板的板底，這樣才能使砂漿流入混凝土板以下的所有空隙以及基層以下的所有空隙。在砂漿流不到的地方，必須用泵向孔內(nèi)射入少量的空氣以形成一個(gè)小空腔同脫空部位貫通。
水泥混凝土路面板下封堵的灌漿設(shè)備主要由壓漿泵、灰漿攪拌機(jī)、脹卡頭、水箱和 30kw 發(fā)電機(jī)組等組成。壓漿泵的壓力應(yīng)根據(jù)灌漿材料不同，管路的長(zhǎng)短等因素來確定（水泥粉煤灰作為灌漿材料，壓漿泵的初始起動(dòng)壓力宜為 1.5MPa ）；由于輸送距離較短，一般輸送半徑不大于 30m ，故宜選用壓漿管和徑 64mm 、排漿管徑 51mm ；每臺(tái)壓漿機(jī)組額定工程量為單幅 100m 即 20 塊。每班工作有產(chǎn)壓漿時(shí)間按 4h 計(jì)，則壓漿機(jī)每小時(shí)輸送量應(yīng)大于 1.5m 3 ，宜采用 3m 3 /h 輸送量的壓漿泵?；覞{攪拌機(jī)有兩個(gè)功能，即灰漿攪拌與儲(chǔ)存，且灰漿儲(chǔ)存內(nèi)設(shè)有攪拌軸以防止灰漿沉淀離析，其主要參數(shù)為工作效率 6m 3 /h 攪拌軸轉(zhuǎn)速 70r/min 。脹卡頭是壓漿工作的重要部件。是壓漿管與水泥混凝土板銜接的媒介。宜選用最大外徑 107mm ，內(nèi)徑 38mm ，最小旋緊力矩不得小于 120kn..m 。
板下封堵期間要進(jìn)行嚴(yán)密的觀察，以免灌漿過度，板被抬升。當(dāng)砂漿從相鄰孔流入裂縫、接縫與路肩下方時(shí)，可停止灌漿。每個(gè)接縫的灌漿量一般為 0.03m 3 ～ 0 .09m 3 。
4 、應(yīng)用條件
在修復(fù)水泥混凝土里面時(shí)，采用板下灌漿封堵的目的是為了恢復(fù)對(duì)路面結(jié)構(gòu)的支承，它是通過向這些空隙灌漿而實(shí)現(xiàn)的。灌漿時(shí)要施加一定的壓力，而施加的壓力不應(yīng)使路面板抬升。
板下灌漿封堵作為一種預(yù)防性維護(hù)措施，在板角剛出現(xiàn)支承喪失時(shí)就應(yīng)盡快地進(jìn)行。支承喪失的表現(xiàn)是彎沉增大、橫向接縫形成錯(cuò)臺(tái)、交通車道或路肩的接縫和裂縫附近積慧細(xì)屑。在路面板未發(fā)生嚴(yán)重裂縫時(shí)，板下封堵是一種比較經(jīng)濟(jì)的修復(fù)方法。如果初始彎沉很小，則不宜灌漿，這樣板下封堵所造成的擾動(dòng)可能會(huì)使彎沉增大。
脫空板可采用人工觀察法、彎沉測(cè)定法等方法來確定。人工觀察法是通過肉眼觀察接縫、裂縫、唧泥等情況初步判定脫空，當(dāng)重車行過，能感到混凝土板有豎直位移進(jìn)，或下雨之后有明顯唧泥現(xiàn)象的板塊，認(rèn)為是脫空。這種方法的缺點(diǎn)是主觀性強(qiáng)，即使是有經(jīng)驗(yàn)的工程師也不能避免錯(cuò)判、漏判。彎沉側(cè)室法是測(cè)試板角彎沉，如果超過某一限值，即認(rèn)為存在脫空。我國(guó)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(jiǎn)稱《規(guī)范》）中也明確規(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。采用該方法測(cè)定，凡彎沉值超過 0.635mm 的，應(yīng)確定為板塊脫空。采用彎沉測(cè)定法判定是否采用板下灌漿封堵，比較科學(xué)合理。
板下灌漿封堵不能矯正沉降，不能提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，也不能消除因板內(nèi)溫度變化及板上交通荷載而造成的垂直錯(cuò)臺(tái)。但是由于空隙被填充，減小了彎沉，恢復(fù)了結(jié)構(gòu)的整體性，因此減小了未來發(fā)生唧泥以及錯(cuò)臺(tái)和板斷裂的可能性。只有在支承能力喪失程度有限的接縫、裂縫處才進(jìn)行板下封堵。
5 、結(jié)語(yǔ)
板下灌漿封堵作為一種治理水泥混凝土路面病害及時(shí)可行的科學(xué)、養(yǎng)護(hù)技術(shù)，具有成本低、見效快、操作簡(jiǎn)便、對(duì)車輛行使影響小、受自然因素影響小等優(yōu)點(diǎn)，在公路施工和養(yǎng)護(hù)工程中，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
灌漿技術(shù)作為一種新型的加固技術(shù)，可應(yīng)用到工程建設(shè)的其它方面，如高速公路橋頭跳車、軟土地基處理、機(jī)場(chǎng)跑道加固等。由于其質(zhì)量控制指標(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，所以也用于舊板加瀝青面層的舊板加固中。相信在以后的工程建設(shè)或使用維修過程中，該技術(shù)會(huì)得到更好的應(yīng)用。
