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、稳定性好、耐久性好、较之沥青混凝土路面受温度影响小、养护费用少、造价费用低。但是由于水泥混凝土的收缩接缝较多，对超载较为敏感，易发生脱空、渗泥等先期病害，从而导致路面的破损。采用灌浆技术治理与预防脱空、渗泥等病害，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，具有十分重要的意义。
一、浅析水泥砼面板渗泥、脱空形成原因
渗泥和脱空病害的产生有其内在因素和外界因素：内因是基层本身的质量、混合料组成设计以及砼面板施工时接缝状况；外因则是汽车荷载变化和天气气候变化。我国现阶段路面基（垫）层材料一般都选用水泥或石灰稳定类集料，其回弹模量远小于水泥混凝土面层的模量。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。同时由于温度、湿度的变化，以及混凝土面板内温度的非线形分布，引起板向上或向下的挠曲，加速了板与基础之间的分离，形成板与基（垫层）脱空。当路面接缝或裂缝治理不及时，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，形成渗泥。渗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、怎样确定脱空板
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、渗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，有明显渗泥现象的板块，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。
三、灌浆加固原理
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，以充值、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。
（一）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。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±5ml），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）。其中，在室温条件下，纯水的流出时间为8s（室内试验结果）。
（二）试验资料
从表中可看出，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
各类灌浆施工都要按规定顺序进行，分为一序孔、二序孔、三序孔等,随着序数增加,灌浆孔逐渐加密。单孔灌浆方法有两种：①全孔一次灌浆法，以灌浆塞封闭孔口，有压浆液灌入裂隙中，适于浅孔灌浆；②全孔分段灌浆法,将全孔自下而上分成若干段，用灌浆塞将其中一段与相邻段隔离，有压浆液只灌入到该段裂隙中，适于深孔灌浆。按浆液注入方式，又分为:①纯压式灌浆法,灌入的浆液都压入岩石裂隙中，不让其返回地面,如化学灌浆多为定量灌浆，常采用这种方式；②循环式灌浆法，注入的浆量大于裂隙吸浆量，多余浆液经回浆管返回搅拌机。其主要优点是浆液不易沉淀,有利于保证灌浆质量，帷幕灌浆或固结灌浆多采用这种方式。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。从维修结果看，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”翻修砼路面一般需要120-140元/m2。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。
结语
大多数混凝土面板本身的质量良好，其病害主要是由于下承层造成的。灌浆技术作为一种新型的加固技术，可广泛地使用到水泥混凝土路面的维修中，也适用于旧板加罩沥青面层的旧板加固中。
【参考文献】
[1]《水泥路面施工技术》
[2]《水泥混凝土技术实践》
[3]《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
[4]《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40-2002
