瀝青混凝土路面鉆孔輔助化學灌漿裂縫修補技術研究

池 漪 朱美佳

1.湖南交通職業(yè)技術學院路橋工程學院2.中南大學土木工程學院

瀝青混凝土路面鉆孔輔助化學灌漿裂縫修補技術研究

池 漪1,2朱美佳2

1.湖南交通職業(yè)技術學院路橋工程學院2.中南大學土木工程學院

針對瀝青混凝土路面裂縫病害，研究了鉆孔輔助化學灌漿修補技術，并探討其修補原理及技術要點。

瀝青混凝土；裂縫修補；化學灌漿

1 引言

伴隨著瀝青混凝土路面結構在我國高等級公路的廣泛使用，瀝青路面也受到各種病害的困擾，如裂縫、車轍、坑槽等，其中裂縫是瀝青路面出現(xiàn)最多，也是最主要的病害。如果在微細裂縫產(chǎn)生初期不進行修補，裂縫的擴展使得路表雨水通過裂縫滲入路基，將會嚴重削弱基層的強度和穩(wěn)定性，使路面結構產(chǎn)生嚴重的破壞。目前工程中常用的化學灌漿裂縫修補方法通常包括無損灌縫修補和開槽灌縫修補。相比無損灌封修補和開槽灌封修補法，鉆孔輔助灌漿修補法具有修補效果好，能更加有效地恢復或部分恢復修補后路面的整體承載力和荷載傳遞的連續(xù)性的特點，特別是對于已經(jīng)出現(xiàn)結構性裂縫、基層破壞、裂縫貫穿性強的路面具有更佳的修補效果。

2 鉆孔輔助灌漿

2.1 開槽與擴縫

首先要使用開槽機或切割機對裂縫進行開槽與擴縫。如圖1所示。開槽可以切斷裂縫破損的邊緣，提供穩(wěn)定的表面用于裂縫修補，可以提高修復材料和瀝青混凝土路面之間的粘接強度。此外，開槽寬度比原始裂縫稍寬，可以提高修補組合結構抵抗溫度應力和車輛荷載的能力。開槽深度一般控制在30-50mm。對于寬度小于10mm的裂縫，開槽寬度一般不應超過15mm；對于寬度大于10mm的裂縫，可以在裂縫的中心位置開槽，開槽寬度一般控制在15-20mm，并適量增加開槽深度，為后續(xù)的灌漿修補提供良好的粘結界面，以提高修補質量。開槽應盡可能在裂縫中央且縫寬均勻，同時應盡可能減小對完整路面的損壞。

圖1 開槽與擴縫

2.2 騎縫鉆孔

用電鉆在裂縫上的選定的注漿點位置進行打孔，孔的直徑與所使用的灌漿針嘴直徑一致或稍大一點。鉆孔時，孔的深度要達到路面瀝青混凝土結構厚度的一半以上，以保證所鉆的孔能夠貫穿路面結構上部較破碎的裂縫。建議采用具有吸塵功能的電錘進行鉆孔，保證鉆孔過程中產(chǎn)生的細塵不堵塞孔洞和裂縫。注漿點間距根據(jù)裂縫的寬度和深度來定，通常間距為30-50cm，對于較為密集和貫穿性較強的裂縫可以適當減小注漿間距，增加注漿點的數(shù)量。注漿控制點宜選擇在裂縫開口較大、周邊較破碎和網(wǎng)狀裂縫的交叉處。

2.3 清縫

在開槽和擴縫之后，需要利用空氣壓縮機、強力吹風機和吸塵器將裂縫內(nèi)遺留的石子、灰漿、塵土等雜物仔細清除干凈，并盡量吹干縫內(nèi)的水氣，為裂縫修補提供清潔、干燥的修補面，才能保證修復材料和瀝青混凝土基體之間的附著力。由于化學修復材本身的特點，裂縫中略微潮濕但沒有存水的情況下也可以進行施工。

2.4 安裝注漿針嘴

在鉆孔處打入注漿針嘴，使之與鉆孔壁接觸緊密，以保證在注漿過程中，漿液不易在針嘴周邊的縫隙冒出，如圖2所示。針嘴的長度選擇取決于裂縫的類型、深度和裂縫邊緣的破損程度。在針嘴安裝過程中，需要用T型扳手擰緊注漿嘴的螺桿，使得針嘴的橡膠套受到擠壓而膨脹，從而充滿整個鉆孔，當注漿壓力較大時也可以保證注漿針嘴不會被頂出。

圖2 注漿針嘴的安裝

3 封縫處理

在利用注漿針嘴對裂縫進行灌漿之前，還需要利用較高粘度的化學修補材料或者是高性能灌縫膠對裂縫表面進行封縫處理，以保證在灌漿時修補材料漿液在一定的灌漿壓力作用下能夠向下滲入裂縫深部。當采用修補材料進行表面封縫處理時，應該盡量保證鉆孔處的密封效果，并且在修補材料凝固之后才能進行下一步的灌漿。應該盡量保證密封膠的均勻性，以免影響修補后路面的平整度，并且還要注意使其不堵塞注漿針嘴的注漿孔。

4 壓力灌漿

在密封材料固化后，可采用注漿機通過注漿針嘴對裂縫進行灌漿。

（1）在灌漿初期，注漿嘴可能會由于灌漿壓力的突然增大而稍微被彈出，但是隨著灌漿壓力的穩(wěn)定，注漿針嘴會在修補材料逐漸滲入裂縫和缺陷之后達到穩(wěn)定；

（2）由于裂縫中存在空氣，開始時灌漿壓力應小于0.2 MPa，以使裂縫中的氣體逐漸排出，然后逐步增大壓力達到穩(wěn)定狀態(tài)，其灌漿壓力控制在0.3～0.5 MPa，使得裂縫從底面向頂面的順序密封，將空氣從下而上排除，以達到最好的灌注效果。有的細微裂縫灌漿壓力可適當增大，但應盡量保證均勻、平緩地增加灌漿速度，避免頓時壓力過大而脹壞裂縫或者損壞注漿機；

（3）灌漿過程中，在每一個注漿點處頻繁而小量的灌入修補材料與一次性灌漿相比可以達到更好的填充效果。灌漿過程中的漿液竄冒是不可避免的，常用的解決辦法就是間歇灌漿、減壓灌漿，并對竄冒漿處予以封堵等；同時，還應采取分序、分段和跳孔灌漿、延長灌漿間隔時間等措施。

5 二次灌漿與補足

灌漿結束后，應檢查修復效果和質量，發(fā)現(xiàn)缺陷及時補救，確保工程質量。由于修補材料較好的流動性，所以部分用于封閉裂縫的材料可能滲入裂縫之中，所以需要在灌漿完成之后再次進行裂縫表面的填縫以確保裂縫表面被填充密實。未填滿的裂縫在車輛荷載的作用下容易被沖擊和磨耗，極易造成二次裂縫的產(chǎn)生。

另外，由于化學修補材料體積收縮和滲透造成的損失和下沉，在修補材料固化前，對已經(jīng)修補過的路面段還應該進行二次注漿以確保各注漿點被灌滿，并對部分裂縫未完全封閉的表面進行適當?shù)难a足。灌漿之后會有少量修補材料溢流到裂縫的兩側，這部分材料可以提高裂縫的密封性并改善整個修補結構的受力狀況，所以不需要進行特別的處理

6 修補材料養(yǎng)生處理

二次灌漿和補足之后，為了保護未凝固的裂縫填封材料，防止其被車輪帶走或出現(xiàn)路面溜滑問題，應立即使用吸收材料，鋪撒與修補后的裂縫表面，作為其暫時的覆蓋物。干凈的沙子，粉煤灰和石粉是最常用的吸收材料。將這些材料均勻鋪撒在修補裂縫上可以在裂縫開槽內(nèi)及其表面形成一個堅硬的外殼覆蓋層用以提高修復表面的防滑性，同時也可以提高修復材料的耐磨性。當修補材料完全固化后，掃去路面上的多余的吸收材料，然后再恢復交通，見圖3。

圖3 修補裂縫養(yǎng)生處理

[1]譚憶秋.瀝青與瀝青混合料[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社,2007.

[2]江珊.公路路面裂縫形成機理及修補技術研究[D].西安:長安大學,2011.

[3]朱瑋瑋.新型瀝青類路面裂縫灌縫膠研發(fā)[D].西安:長安大學,2009.

[4]馬進福.道路灌縫機關鍵技術研究[D].西安:長安大學,2007.

[5]康敬東.瀝青路面裂縫和坑槽維修技術的研究[D].西安:長安大學,2002.

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.131