探討裂縫注漿修補技術(shù)在半剛性基層養(yǎng)護中的運用

摘要 結(jié)合半剛性基層開裂難以維修的實際情況，在不破壞原有路面結(jié)構(gòu)的條件下，采用有機材料注漿的方式對裂縫實施修補。文章選取某道路工程維修的實際工程案例，在具體進行維修前，選擇試驗段進行了注漿修復(fù)試驗，對具體施工工藝及相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進行研究。通過現(xiàn)場鉆芯取樣的方式，對裂縫修復(fù)的實際效果進行科學(xué)檢驗;監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)注漿修復(fù)后半剛性基層劈裂強度為1.13 MPa，充分證明運用該技術(shù)對半剛性基層開裂實施修復(fù)效果顯著;并且與常規(guī)的開挖銑刨重筑技術(shù)相比，具有施工簡便、效果顯著的優(yōu)勢，值得大力推廣和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 道路工程;瀝青路面;半剛性基層;非開挖注漿

中圖分類號 U418文獻標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2022）11-0097-03

引言

半剛性基層瀝青路面在我國公路工程建設(shè)中應(yīng)用較為廣泛，可以增強道路整體穩(wěn)定性和承載性能，降低瀝青面層攤鋪厚度，有效降低工程造價[1]。但是，從近年來實際應(yīng)用效果來看，半剛性基層在長期經(jīng)受車輛軸向荷載及潮濕、凍融等惡劣環(huán)境的共同作用下，其材料強度、力學(xué)性能出現(xiàn)大幅度降低。同時，超速、超載現(xiàn)象進一步加快了半剛性基層的破壞，出現(xiàn)大面積開裂，持續(xù)作用會蔓延至路表，降低公路的運營質(zhì)量和使用年限。

1 基層養(yǎng)護裂縫注漿修補技術(shù)簡介

為有效治理半剛性基層瀝青路面產(chǎn)生的大面積開裂現(xiàn)象，全面提升道路使用性能和強度，查閱了大量相關(guān)文獻及工程實例?，F(xiàn)階段，針對瀝青路面的裂縫修復(fù)通常采用貼縫帶處治法、灌縫法、挖補法以及罩面法等，盡管這些方法也能完成對瀝青路面的裂縫修補，但它們均是針對面層實施的修復(fù)，處理深度主要處于上面層，很少會處理到半剛性基層，不能從根本上對裂縫實施修復(fù)，持續(xù)運營3～5年后裂縫會再次出現(xiàn)[2-4]。鑒于此種狀況，文章以有機注漿材料為依托全方位實施對半剛性基層開裂修復(fù)技術(shù)的探究和分析。

2 工程概況

某道路工程為半剛性基層瀝青路面，截至目前道路表面產(chǎn)生了大面積裂縫，須及時采取維護措施避免裂縫進一步發(fā)展和蔓延，保障道路正常運營和使用。首先，采用人工步檢的方式開展現(xiàn)場調(diào)查，在開裂較為嚴(yán)重的路段隨機選取約1 km長范圍，通過探地雷達等專用探測設(shè)備對裂縫深度進行深入檢測，檢測裂縫具體情況如表1所示。采用注漿加固目的是對深入基層的裂縫實施補強加固，因此選擇裂縫深度達到基層的部位進行修復(fù)處理。

3 注漿材料及設(shè)備

3.1 有機注漿材料

（1）漿體配比：采用A、B雙液注漿模式。A組漿體材料主要由復(fù)合多元醇、催化劑、勻泡劑及增韌劑組成;其中多復(fù)合元醇配比為：m（多元醇1）∶m（多元醇2）=80∶20，催化劑摻量為3.2%，增韌劑摻量為8%。

（2）B組漿體主要為固化劑PAPI-2。A組∶B組=100∶85，注漿材料相關(guān)性能指標(biāo)如表2所示。

3.2 注漿機械

（1）施工機具：鉆孔機1臺、注漿機1臺、大于5 kW發(fā)電機1臺、空壓機1臺、2～4 t卡車1輛、PVC管若干、保護管若干、扁咀大力鉗若干。

（2）輔助設(shè)施：電鎬、鐵锨、掃帚、卡尺以及錐桶等。

4 基層裂縫注漿修補技術(shù)要點

4.1 施工工藝流程

應(yīng)用基層裂縫注漿修補技術(shù)對基層裂縫實施修補，施工工藝流程如圖1所示。

4.2 布孔及鉆孔

（1）注漿孔布置的原則是保證其均勻分布于路面面層之上，且使每個注漿孔所承擔(dān)的注漿范圍合理。

（2）注漿孔布置嚴(yán)格按照雷達檢測效果確定，通常狀況下順著裂縫方向每距離0.5 m布置一道注漿孔。

（3）選擇性能優(yōu)良、強度較高的金剛石鉆機進行注漿孔施工，確保鉆孔直徑和深度滿足要求，一般情況下鉆孔直徑以15～20 mm為宜，深度嚴(yán)格控制在40 cm左右，確保鉆至上基層底部位置[5]。

4.3 清孔

注漿孔成孔后，要及時應(yīng)用吸附性能較強的吸塵器將鉆孔產(chǎn)生的粉塵等物質(zhì)清除干凈，并通過帶有專用長嘴槍頭的高壓氣泵進行清孔，確保瀝青路面結(jié)構(gòu)層和水穩(wěn)結(jié)構(gòu)層之間通暢，從而確保注漿質(zhì)量[6-7]。

4.4 預(yù)埋注漿導(dǎo)管

（1）注漿導(dǎo)管主要包括PVC管及金屬導(dǎo)管兩部分，首先，在注漿孔完成清孔工作后，將長度為10 cm PVC管小心插入孔內(nèi)，通過PVC管的引流作用，注漿時漿液可直接到達基層，避免漿體通過面層裂縫溢出。

（2）待PVC管安裝完成后再進行金屬導(dǎo)管的安裝，通過錘擊的方式將金屬管夯入路面，并保證和路面緊密連接，起到密閉保壓作用。

4.5 注漿

（1）嚴(yán)格按照注漿材料性能及配比選擇合適的注漿壓力，一般壓力控制在1.0～1.5 MPa范圍內(nèi)，并通過確定的注漿壓力持續(xù)穩(wěn)壓2 min，以保證注漿密實性。

（2）注漿時要實時觀測注漿孔的變化，看是否有漿液溢出，以漿體溢出作為注漿完成的標(biāo)準(zhǔn)，待漿體由鉆孔四周溢出時，應(yīng)立即停止注漿。

（3）注漿完成后，觀察注漿機壓力表指針回零后，方可進行連接卡頭拆除，防止出現(xiàn)安全事故。

4.6 施工接縫的處理

（1）縱向施工縫。采用兩機梯隊作業(yè)的縱向接縫，應(yīng)采用斜接縫。在前部已攤鋪混合料部分留下10～20 cm寬暫不碾壓作為后高程基準(zhǔn)面，并有5～10 cm左右的攤鋪層重疊，以熱接縫形式在最后作跨接縫碾壓以消縫跡。如果兩臺攤鋪機相隔距離較短，也可做一次碾壓。上、下層瀝青路面的縱縫應(yīng)錯開50 cm以上。

（2）橫向施工縫。全部采用平接縫。用直尺沿縱向位置，放在攤鋪段端部呈懸臂狀，把攤鋪層與直尺脫離接觸處定為接縫位置，用鋸縫機割齊后鏟除或人工垂直刨除;繼續(xù)攤鋪時，應(yīng)將攤鋪層鋸切時留下的灰漿擦洗干凈，涂上黏層瀝青，攤鋪機熨平板從接縫處起步攤鋪;碾壓時用雙鋼輪壓路機進行橫向壓實，從先鋪路面上跨縫逐漸移向新鋪面層[8]。E8CA4763-A450-46D6-B2B4-672D86B98DDA

4.7 穩(wěn)壓封孔

為確保漿體材料能最大限度地進入基層縫隙中，避免漿液由注漿孔上方溢出，使用扁咀大力鉗夾住金屬保護管，待穩(wěn)定壓漿1～2 min后方可將金屬管拔出，最后用專用木塞塞住注漿孔，保持5～7 min后將其移除。

4.8 養(yǎng)生及恢復(fù)交通

（1）封孔完成后將木塞拔出，將道路表面溢出的漿體清理干凈，然后應(yīng)用冷補材料及時修復(fù)鉆孔，并在裂縫表面均勻涂抹1層改性乳化瀝青，將道路恢復(fù)原樣，等到乳化瀝青完全破乳后方可開放交通。

（2）注漿完成后必須對注漿路段實施封閉管理，嚴(yán)禁任何車輛和行人通過。高性能瀝青路面應(yīng)待攤鋪層完全自然冷卻到周圍地面溫度時（宜隔夜），方可開放交通。當(dāng)攤鋪時遇雨或下層潮濕時，嚴(yán)禁進行攤鋪工作，對未經(jīng)壓實即遭雨淋的瀝青混合料應(yīng)全部清除。

4.9 驗收項目及要求

（1）鉆孔檢驗。對現(xiàn)場鉆孔數(shù)量、深度以及鉆孔布置形式進行嚴(yán)格檢查，確保符合規(guī)范及設(shè)計要求，若存在偏差，必須進行二次鉆孔處理。

（2）在進行鉆孔時監(jiān)理單位必須安排專人進行旁站，對鉆孔及注漿過程實施全方位跟蹤監(jiān)測。

（3）注漿施工時，要嚴(yán)格控制注漿導(dǎo)管的夯實及穩(wěn)壓封孔時間，以確保整體注漿質(zhì)量滿足規(guī)范要求。

5 工后檢測與評定

待注漿完成并經(jīng)過2 h養(yǎng)護后，通過鉆芯取樣的形式對施工效果實施全方位分析。

（1）檢測頻率為：鉆芯取樣每1 000 m2抽檢1處，試塊抗壓強度檢測5 000 m2抽檢1次。鉆芯取樣：每一抽檢部位采用φ100鉆頭取芯，鉆孔深度60 cm，要求芯樣中有水泥漿固結(jié)體。水泥漿抗壓強度檢測：水泥凈漿檢測，要求24 h抗壓強度不小于5 MPa。通過芯樣（圖2）能夠看出，漿體材料實現(xiàn)了基層與面層之間的完整結(jié)合，同時通過基層底部能夠看出，漿體材料實現(xiàn)了底部破碎材料的有效黏結(jié)，提升了其整體性和穩(wěn)定性。

（2）按標(biāo)準(zhǔn)要求將芯樣分割成高度為15 cm的試塊，通過劈裂試驗對芯樣實施劈裂強度檢測，試驗結(jié)果如表3所示。

（3）通過注漿加固后的基層芯樣劈裂強度為1.13 MPa，產(chǎn)生破裂的部位位于基層完整部位，并非補強加固部位，證明通過有機材料注漿能夠取得良好的補強效果，且加固后的強度明顯高于基層自身強度;而面層芯樣劈裂強度為1.31 MPa，裂縫產(chǎn)生部位為修補部位，這是因為面層瀝青材料自身劈裂強度較高。通過實驗數(shù)據(jù)分析可知，采用注漿修補技術(shù)修補半剛性基層裂縫效果顯著，并能將產(chǎn)生開裂的基層和面層固化成一個整體，同時經(jīng)修補處理后的裂縫位置強度顯著高于基層自身強度[9-10]。

6 結(jié)論

綜上所述，通過對裂縫現(xiàn)場實際檢測，選取裂縫深度達到基層的部位實施非開挖注漿加固。經(jīng)試驗段注漿試驗，確定了注漿材料性能參數(shù)及機具要求，以及應(yīng)用有機材料的非開挖注漿施工工藝。

通過鉆芯取樣的方式對注漿效果實施綜合評價，檢測數(shù)據(jù)顯示，漿液在壓力作用下，經(jīng)注漿孔及縫隙對基層之間的空隙進行了填充加固;而芯樣劈裂試驗顯示，漿液能有效實現(xiàn)對半剛性基層的補強加固，且劈裂強度高于1 MPa，對修補反射裂縫具有良好的效果。

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收稿日期：2022-04-17

作者簡介：劉昕昕（1988—），女，本科，工程師，從事公路養(yǎng)護工作。E8CA4763-A450-46D6-B2B4-672D86B98DDA