高等級(jí)公路基層病害綜合處治修復(fù)技術(shù)研究

詹洪剛

（武城縣交通運(yùn)輸局,山東 德州 253300）

0 引言

高等級(jí)公路瀝青混凝土路面基層病害綜合處治修復(fù)施工技術(shù)主要由內(nèi)置單元式筋架路堤V型槽修復(fù)技術(shù)、路堤臺(tái)階型開槽輕質(zhì)回填修復(fù)技術(shù)、路堤基層脫空控制性注漿修復(fù)技術(shù)三種技術(shù)構(gòu)成，該技術(shù)替代傳統(tǒng)局部全深銑刨的抗裂修復(fù)，V型開槽消除裂縫頂端應(yīng)力集中，阻止裂縫繼續(xù)向上發(fā)展，基層脫空處注漿嚴(yán)實(shí)，面層采用改性瀝青回填，黏結(jié)力強(qiáng)，路面裂縫少，變形小、表面損壞低，施工效果好[1]。

1 綜合處治修復(fù)技術(shù)操作要點(diǎn)

1.1 場地清理

（1）對(duì)道路進(jìn)行封閉，清掃路面，做好測量放樣和材料檢驗(yàn)，制訂好施工方案并做好技術(shù)交底。

（2）配置適量勞務(wù)人員和小型器具，同時(shí)準(zhǔn)備、調(diào)試好灌縫車及配套路面開槽機(jī)，確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2 裂縫及脫空檢測確定施工斷面

根據(jù)銑刨前記錄、標(biāo)示的裂縫位置，通過探地雷達(dá)對(duì)路面進(jìn)行檢測，確定路基裂縫、基層沉陷、疏松、脫空比較嚴(yán)重的地帶，劃出切割開挖范圍，確定相應(yīng)處治方案后，配備足夠數(shù)量的土工處治材料[2]。

1.3 路面開切分層開挖

利用切割機(jī)沿切割線對(duì)路面進(jìn)行切割，切割到病害層處，鑿除病害層，并清理廢料。先將底層表面清掃干凈，再用水車沖洗，待其干燥后再用力將表面所有雜物掃出路基外并用鼓風(fēng)機(jī)吹凈。針對(duì)反射裂縫路段，局部基層深陷、脫空、坑槽路段，基層疏松、大面積深陷、脫空路段三種不同情況的病害，分別采用三種不同的修復(fù)方法。

1.4 對(duì)于反射裂縫路段采用內(nèi)置單元式筋架

在路面進(jìn)行局部開挖后，清理廢料，在下面層底部埋入連筋底板，將兩根焊接有很多細(xì)尖鋼筋的粗鋼筋通過鋼鉸連接形成鉸接V形單元式筋架，鉸接V形單元式筋架下面與連筋底板焊接在一起，并沿路面縱向布置，形成整體鉸接V形單元式筋架。在鉸接V形單元式筋架上面鋪一層網(wǎng)狀筋片，網(wǎng)狀筋片通過連接短釘固定在鉸接V形單元式筋架上，鉸接V形單元式筋架上焊接豎向預(yù)應(yīng)力中筋，豎向預(yù)應(yīng)力中筋上部與頂部中筋連板焊接在一起，下部與連接底板連在一起。路堤V型槽修復(fù)結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。

圖1 路堤V型槽修復(fù)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 鉸接V形單元式筋架結(jié)構(gòu)放大圖

1.4.1 澆筑密水型填充料

在鉸接V形單元式筋架安裝好后，將按一定比例配制好的密水型填充料填充在鉸接V形單元式筋架內(nèi)，并在鉸接V形單元式筋架外側(cè)設(shè)置側(cè)壁黏結(jié)層，鉸接V形單元式筋架上的細(xì)尖的鋼筋深深地扎入下面層中，增強(qiáng)路堤V型槽修復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性和強(qiáng)度。

1.4.2 設(shè)置預(yù)應(yīng)力隔塊及黏結(jié)層

在頂部中筋連板上面按一定距離設(shè)置預(yù)應(yīng)力隔塊，預(yù)應(yīng)力隔塊上面鋪設(shè)黏結(jié)層，黏結(jié)層與側(cè)壁黏結(jié)層無縫對(duì)接。

1.4.3 鋪設(shè)抗裂加強(qiáng)層

在黏結(jié)層上面鋪設(shè)抗裂加強(qiáng)層，抗裂加強(qiáng)層由40 cm厚的現(xiàn)澆混凝土分兩層澆筑而成，當(dāng)澆筑20 cm厚時(shí)鋪一層鋼絲網(wǎng)，然后再澆筑20 cm混凝土。

1.4.4 鋪設(shè)面層

在抗裂加強(qiáng)層上面依次回填改性瀝青混凝土AC-20C回補(bǔ)中面層，回填改性瀝青AC-13C回補(bǔ)上面層，在上面層進(jìn)行加鋪面層，并乳化瀝青封面。

1.5 對(duì)于局部基層深陷、脫空、坑槽路段

1.5.1 鉆孔

當(dāng)開挖到水泥穩(wěn)定碎石層處，清理廢料，按照探測的位置開始鉆孔，當(dāng)孔深鉆到水泥穩(wěn)定砂礫土層20 cm時(shí)，停止鉆擊，清理孔口，將提前安裝好的注漿系統(tǒng)下放，注漿管上綁扎有限漿囊袋，限漿囊袋通過電子卡套固定在注漿管上有注漿管孔的地方。

1.5.2 注漿

通過泵機(jī)將按照一定比例配置的泡沫混凝土在一定壓力下注入限漿囊袋內(nèi)，注漿速度均勻不中斷。

1.5.3 拔出注漿管封孔養(yǎng)護(hù)

待限漿囊袋填充滿后，停止注漿，通過控制器控制電子卡套，使電子卡套張開，拔出注漿管，限漿囊袋則留置在空洞的水泥穩(wěn)定碎石層中，使用道路密封膠把孔口封住，使用密封膠時(shí)需對(duì)其加熱，并且溫度控制在210 ℃以下。封閉孔口后，養(yǎng)護(hù)泡沫混凝土[3]。路堤臺(tái)階型開槽輕質(zhì)回填修復(fù)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 路堤臺(tái)階型開槽輕質(zhì)回填修復(fù)結(jié)構(gòu)圖

1.5.4 鋪設(shè)熱壓布、抗裂加強(qiáng)層

在水泥穩(wěn)定碎石層上面鋪一層熱壓布，在熱壓布鋪平后在上面鋪設(shè)抗裂加強(qiáng)層，抗裂加強(qiáng)層由40 cm厚的現(xiàn)澆混凝土分兩次澆筑而成，當(dāng)澆筑20 cm厚時(shí)鋪一層鋼絲網(wǎng)，然后再澆筑20 cm混凝土[2]。

1.5.5 鋪設(shè)玻纖土工格柵及回填面層

依次回填瀝青混凝土AC-20C回補(bǔ)下面層，回填改性瀝青混凝土AC-20C回補(bǔ)中面層，回填改性瀝青AC-13C回補(bǔ)上面層，在回補(bǔ)下面層與回補(bǔ)中面層兩端交接處挖臺(tái)階位置鋪1 m寬玻纖土工格柵，在回補(bǔ)中面層與回補(bǔ)上面層兩端交接處挖臺(tái)階位置鋪1 m寬玻纖土工格柵、在回補(bǔ)上面層與加鋪層兩端交接處挖臺(tái)階位置鋪1 m寬玻纖土工格柵，玻纖格柵應(yīng)平順、舒展地鋪在指定位置，用機(jī)械或人力拉緊。玻纖格柵橫向搭接15 cm，玻纖格柵鋪設(shè)固定完畢后，須用膠輪沿鋪設(shè)方向適度碾壓穩(wěn)定，使格柵與原路表面黏結(jié)牢固。然后在側(cè)壁刷涂熱改性瀝青后，在上面層進(jìn)行加鋪面層，并乳化瀝青封面。

1.6 對(duì)于大面積深陷、脫空路段

1.6.1 埋設(shè)內(nèi)伸式鋼筋混凝土加強(qiáng)板

鑿除水泥穩(wěn)定碎石層中的病害層后，清理坑底，埋入內(nèi)伸式鋼筋混凝土加強(qiáng)板，內(nèi)伸式鋼筋混凝土加強(qiáng)板底面平整，內(nèi)伸式鋼筋混凝土加強(qiáng)板與坑底嵌固牢固。

1.6.2 埋設(shè)墊塊預(yù)埋件并安裝整體成型轉(zhuǎn)體鋼筋籠

在水泥穩(wěn)定碎石層槽壁上鑿埋墊塊預(yù)埋件，將提前綁扎好的整體成型轉(zhuǎn)體鋼筋籠放在內(nèi)伸式鋼筋混凝土加強(qiáng)板上，整體成型轉(zhuǎn)體鋼筋籠兩端與墊塊預(yù)埋件焊接。路堤基層脫空控制性注漿修復(fù)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 路堤基層脫空控制性注漿修復(fù)結(jié)構(gòu)圖

1.6.3 配制并澆筑注漿填充體

注漿填充體按照一定的比例配制并運(yùn)往現(xiàn)場，然后向整體成型轉(zhuǎn)體鋼筋籠內(nèi)澆灌注漿填充體，在注漿填充體初凝前，在整體成型轉(zhuǎn)體鋼筋籠四周設(shè)置保護(hù)層墊塊。

1.6.4 鋪設(shè)保護(hù)層、抗裂加強(qiáng)層

當(dāng)注漿填充體初凝后，在轉(zhuǎn)體鋼筋籠上設(shè)置保護(hù)層，在保護(hù)層上面鋪設(shè)黏結(jié)層，并鋪設(shè)抗裂加強(qiáng)層，抗裂加強(qiáng)層由40 cm厚的現(xiàn)澆混凝土分兩次澆筑而成，當(dāng)澆筑20 cm厚時(shí)鋪一層鋼絲網(wǎng)，然后再澆筑20 cm混凝土[4]。

1.6.5 鋪設(shè)單元式路面加筋網(wǎng)及上中下面層

在抗裂加強(qiáng)層上面依次回填瀝青混凝土AC-20C回補(bǔ)下面層，回填改性瀝青混凝土AC-20C回補(bǔ)中面層，在中面層上面鋪設(shè)一層單元式路面加筋網(wǎng)，最后在單元式路面加筋網(wǎng)上面加鋪面層，并乳化瀝青封面。

2 質(zhì)量保證措施

（1）開工前要做好各部位、工序的技術(shù)交底工作，按照技術(shù)交底的要求，使各級(jí)施工人員清楚地掌握對(duì)將要進(jìn)行施工的部位、工序的施工、施工工藝、技術(shù)規(guī)范、規(guī)程要求，對(duì)特殊和重點(diǎn)部位要真正做到心中有數(shù)，確保施工操作的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。

（2）合理組織施工，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)連續(xù)進(jìn)行，盡量減少冷接縫，充分壓實(shí)橫向接縫，選取優(yōu)質(zhì)的適用于該地區(qū)氣候條件的瀝青。

（3）加強(qiáng)對(duì)瀝青、土工材料等原材料的進(jìn)貨檢驗(yàn)、驗(yàn)貨、驗(yàn)證、質(zhì)量保證書、標(biāo)識(shí)等工作，完善質(zhì)量抽查管理工作。

（4）在鋪設(shè)瀝青面層前，應(yīng)徹底清除下層表面的泥土、雜物、浮塵等，并保持干燥，噴灑黏層瀝青后，立即攤鋪瀝青混合料，使上下層黏結(jié)良好；在舊路面上加罩瀝青面層時(shí)，原路面應(yīng)用風(fēng)鎬鑿毛，有條件時(shí)，采用銑刨機(jī)銑刨。經(jīng)清掃、噴灑黏層瀝青后，再加罩面層；單層或雙層式面層的上層壓實(shí)厚度必須大于集料公稱最大粒徑的2.5倍，利于壓實(shí)成型。

（5）在碾壓時(shí)應(yīng)按初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段進(jìn)行，行進(jìn)速度需慢而均勻，碾壓時(shí)驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)方向前進(jìn)，驅(qū)動(dòng)輪在前，從動(dòng)輪在后。

（6）瀝青混合料拌制時(shí)，集料烘干溫度要控制在160～180 ℃之間，溫度過高會(huì)使瀝青出現(xiàn)焦枯，喪失黏結(jié)能力，影響瀝青混合料壓實(shí)性和整體性。

（7）瀝青混合料運(yùn)到工地后應(yīng)及時(shí)攤鋪，及時(shí)碾壓，碾壓溫度過低會(huì)使瀝青的黏結(jié)性提高，不易壓實(shí)。應(yīng)盡量避免氣溫低于10 ℃或雨季施工，壓實(shí)度應(yīng)符合規(guī)定。

（8）普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥均可，但應(yīng)選用初凝時(shí)間大于3 h以上和終凝時(shí)間較長（宜在6 h以上）的水泥?？煊菜?、早強(qiáng)水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥不應(yīng)使用。宜采用標(biāo)號(hào)325或425的水泥。水泥品質(zhì)必須滿足國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

（9）拌和料中含水量的控制，應(yīng)使其在到達(dá)現(xiàn)場攤鋪時(shí)略高于最佳含水量1%～2%左右，在施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)天氣情況適當(dāng)增加或減少拌和用水量，確保碾壓時(shí)混合料含水量在最佳含水量范圍內(nèi)。

3 結(jié)語

針對(duì)反射裂縫路段，局部基層深陷、脫空、坑槽路段，大面積深陷、脫空路段等三種不同情況的路堤基層病害，分別采用內(nèi)置單元式筋架路堤V型槽修復(fù)技術(shù)、路堤臺(tái)階型開槽輕質(zhì)回填修復(fù)技術(shù)、路堤基層脫空控制性注漿修復(fù)技術(shù)三種技術(shù)，阻止裂縫繼續(xù)向上發(fā)展，基層裂縫和孔洞填充和封堵密實(shí)，基層的整體性和承載力強(qiáng)，面層采用改性瀝青回填并設(shè)置單元式路面加筋網(wǎng)，黏結(jié)力強(qiáng)，路面裂縫少，變形小、施工技術(shù)先進(jìn)，造價(jià)低，用于高等級(jí)公路路面因縱向裂縫、橫向裂縫、反射裂縫，局部基層深陷、脫空、坑槽，基層疏松、大面積深陷、脫空唧漿等病害導(dǎo)致路面功能大幅下降，亟需養(yǎng)護(hù)或者大修的項(xiàng)目，具有較好的應(yīng)用前景。