1、前言

　　高速公路采用水泥混凝土路面是我國公路路面主要形式之一，在我國公路網(wǎng)構成中占有較大比重，它具有強度高、剛度大、受溫度影響小、使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，但水泥混凝土路面接縫較多，對超載較為敏感，易發(fā)生脫空、唧泥、裂縫等先期病害，從而導致路面的破損。橋頭出現跳車(chē)現象多，主要原因也是施工時(shí)橋臺填土碾壓是一個(gè)死角，不易被壓實(shí)，一旦路面出現微裂縫，基墊層就會(huì )受雨水的侵蝕影響，導致填料收縮而引起的路面下沉。如何治理與預防混凝土路面板脫空、唧泥及橋頭填土不密實(shí)出現的空洞等病害，對搞好高速公路的路面養護，延長(cháng)其使用壽命，改善其通行能力，都具有十分重要的意義。筆者考察了成渝高速公路成都段水泥混凝土路面處治工程的施工過(guò)程，并結合重慶段二郎和白市驛水泥混凝土路面改造工程試驗路段的施工經(jīng)驗，運用灌漿技術(shù)處治原水泥混凝土路面脫空板和橋頭跳車(chē)，并對各施工項目進(jìn)行了檢測，在室內外對灌漿液的配合比進(jìn)行了對比實(shí)驗，認為該技術(shù)已在成渝高速公路上已取得了良好的應用效果。

　　2、病害形成原因

　　唧泥和脫空病害的產(chǎn)生有其內在因素和外界因素：內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(chē)荷載和氣候變化。我國路面基（墊）層材料一般都選用穩定類(lèi)集料，其模量遠小于混凝土面層的模量。水泥混凝土路面在重車(chē)荷載的反復作用下，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保持連續接觸，于是水泥混凝土路面板底與基（墊）層之間將出現微小的空隙，即出現了板下局部脫空，或稱(chēng)為原始脫空區。同時(shí)溫度、濕度的變化，以及板內溫度的非線(xiàn)形分布，引起板向上或向下的翹曲，加速了板與基礎之間的分離，形成板底脫空。脫空的出現又為水的浸入創(chuàng )造了條件，當路面接縫或裂縫養護不及時(shí)，雨水從破損處侵入基層，滲入的水將在板下形成積水（自由水）。積水與基層材料中的細料形成泥漿，并沿面板接縫縫隙處噴濺出來(lái)，形成唧泥。唧泥的出現進(jìn)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。

　　3、脫空判定方法

　　3.1  脫空板確定方法

　　脫空板可采用人工觀(guān)察法、彎沉測定法等方法來(lái)確定。人工觀(guān)察法是通過(guò)肉眼觀(guān)察接縫、裂縫、唧泥等情況初步判定脫空。當重車(chē)行過(guò)，能感到混凝土板有豎直位移時(shí)，或下雨之后，有明顯唧泥現象的板塊，認為是脫空。這種方法的缺點(diǎn)是主觀(guān)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(guò)某一限值，即認為存在脫空。我國交通部行業(yè)標準《公路水泥混凝土路面養護技術(shù)規范》（JTJ073.1-2001）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規范》）中也明確規定水泥混凝土面板脫空位置的確定可采用彎沉測定法。

　　3.2 檢測方法

　　成渝高速公路全線(xiàn)建成通車(chē)于1994年，設計板厚24cm.主要采用彎沉指標來(lái)確定脫空板。首先選取水泥混凝土面板荷載最不利作用位置作為檢測點(diǎn)，宜選取橫縫及縱縫附近的點(diǎn)。采用兩臺5.4m長(cháng)桿彎沉儀及BZZ-100標準軸載 （后軸軸載為10t）測定車(chē)。檢測點(diǎn)分主點(diǎn)、副點(diǎn)。主點(diǎn)位于板橫縫前10cm，加卸載。副點(diǎn)在橫縫后10cm，無(wú)荷載（正常行車(chē)方向為前）。將一臺彎沉儀置于主點(diǎn)，即測定車(chē)的輪隙中間；另一臺彎沉儀置于副點(diǎn)處。分別測定主、副點(diǎn)彎沉（按前進(jìn)方向右輪測試）。右輪處于縱縫30cm左右。在《美國路面修復手冊》中規定，凡彎沉值超過(guò)0.635mm的，應確定為板塊脫空。根據我國公路修建狀況和檢測儀器的實(shí)際情況，有關(guān)專(zhuān)家推薦凡彎沉值超過(guò)0.2mm的，應確定為面板脫空（詳見(jiàn)規范）。在本實(shí)驗路段，采用雙指標控制，即主點(diǎn)彎沉大于0.2mm或差異彎沉（主點(diǎn)-副點(diǎn)）大于0.06mm的，均認為板底可能出現脫空現象。

　　4、灌漿加固原理

　　在現有混凝土路面設計理論中，我們把混凝土板看作是小撓度彈性薄板，其假定條件是面板與地基間完全接觸（不脫空）。同時(shí)混凝土板是一種準脆性材料，抗壓強度高、抗彎拉性能差。在正常情況下，面板均勻支承時(shí)，無(wú)論荷載作用位置，應力都較小。而一旦脫空，板角處由于基礎支撐的喪失處于懸臂狀態(tài)，板內將產(chǎn)生過(guò)大的應力、剪力，混凝土板很快達到極限壽命。水泥混凝土面板灌漿是通過(guò)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、基層裂隙中的積水、空氣后占據其位置，經(jīng)人工控制一段時(shí)間后，漿液將原來(lái)的松散顆�；蛄严赌z結為整體，形成一個(gè)良好的“結石體”。灌漿改善了板底原有受力狀態(tài)，恢復板體與地基的連續性。達到加固基礎，治理病害的目的。

　　4.1 漿液材料基本

　　要求常用的水泥漿材料包括：水泥、粉煤灰、水、外加劑等。將漿體制成7.07×7.07×7.07cm立方體試件，標準養護7d，其抗壓強度應到5MPa以上。漿體應具有良好的可泵性、和易性、保水性，漿體過(guò)稠不能均勻布滿(mǎn)板底空隙，漿體過(guò)稀，干縮性大。在施工中，筆者認為為防止漿體的干縮，漿液中宜摻加一定量膨脹劑。流動(dòng)度是影響可灌性的主要因素，一般流動(dòng)度越高，可灌性就越好。由于在現行規范中未對此做明確規定，參照預制梁板壓漿施工經(jīng)驗，采用水泥漿稠度試驗漏斗（體積1725ml±5ml），以漿體自由全部流完的時(shí)間作為流動(dòng)度來(lái)控制（詳見(jiàn)《公路橋涵施工技術(shù)規范》JTJ041-2000附錄G-11）。其中，在室溫條件下，純水的流出時(shí)間為8s（室內試驗結果）。