壓漿工藝在瀝青道路損壞中的應(yīng)用
2011-11-29 來源：作者：黃金國 來源：中國鳴網(wǎng)網(wǎng)
1、前言
在瀝青混凝土上面層施工前，對這些瀝青路面裂縫須及時分析病害成因，采取裂縫封閉、路面熱修補或銑刨重鋪等措施進行處治。否則，這些裂縫勢必會反射到面層，不僅會降低道路的使用性能和壽命，影響行車的安全、舒適、快捷、暢通，而且會因處理不及時或措施不當(dāng)導(dǎo)致道路結(jié)構(gòu)病害進一步蔓延發(fā)展成永久性破壞。
2、瀝青路面病害成因分析
2.1路基排水不暢引起的
路基應(yīng)具有足夠的強度、穩(wěn)定性、耐久性，要求能承受行車荷載的反復(fù)作用和抗御自然因素的影響。但土質(zhì)路基的親水性較好，受水的影響較為明顯，水分易滲入其內(nèi)，使其含水量增大，壓實度降低，回彈模量減少，彎沉值增大。
道路有時受總體規(guī)劃限制，設(shè)計標高較低，道路兩側(cè)多為漁溏，地下水位較淺，地下水和地表水豐富。加之大部分涵洞受標高限制設(shè)計為倒虹吸，導(dǎo)致排水不順，雨季期間路面容易積水，導(dǎo)致路基泡水軟化。路基在外界水分的長期浸泡和行車荷載的外力作用下，產(chǎn)生不均勻沉降，從而導(dǎo)致瀝青混凝土面層產(chǎn)生裂縫。路面出現(xiàn)的大量較長、較寬縱、橫向裂縫可能是由該原因產(chǎn)生的。
2.2瀝青混凝土路面的疲勞開裂
由于道路所處地區(qū)氣候變化較大，加之重型施工車輛出入頻繁，瀝青面層在車輛荷載的作用下和外界溫度的影響下，將發(fā)生疲勞效應(yīng)，使抗彎拉強度降低，彈性模量減少，發(fā)生疲勞開裂。如夏季驟降暴雨后，瀝青表層溫度在短時間內(nèi)可驟降30度左右，會產(chǎn)生較大的溫縮應(yīng)力，反復(fù)作用，使裂縫從表面逐漸向下延伸，直至貫通瀝青面層。
2.3基層反射裂縫
道路基層基本采用水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層，由于5％水穩(wěn)層大都在04年9～10月份高溫季節(jié)施工，基層施工完畢后未采用封層養(yǎng)護進行保濕，而且大都在暴曬2～3個月后才進行瀝青面層施工，基層中的水分大量散失，在干濕變形和溫度變形產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力作用下，形成干縮開裂，產(chǎn)生的裂縫對應(yīng)反射到瀝青面層。
2.4路基不均勻沉降產(chǎn)生
橋臺、地下人行通道和涵洞與填方接頭處，由于材料介質(zhì)不同，長期在行車作用下易形成橫向不均勻沉降裂縫。
2.5施工接縫處理不當(dāng)
路基施工中橫向施工接縫搭接過少，壓實不當(dāng)，易產(chǎn)生裂縫。瀝青混合料攤鋪時接縫處理不當(dāng)，造成路面滲水或面層壓實未達到要求，在行車作用下形成裂縫。該道路中出現(xiàn)的線形規(guī)則、貫通全寬的橫向裂縫大多屬于由于施工接縫處理不當(dāng)產(chǎn)生的。
3、綜合處治方案及淺層壓漿處治機理
參建各方根據(jù)對該道路路面情況的調(diào)查，結(jié)合相關(guān)瀝青裂縫處治的經(jīng)驗，經(jīng)綜合分析后提出了該路段的病害處治方案。
3.1綜合處治方案
具體為當(dāng)瀝青路面裂縫未出現(xiàn)基層唧漿、路面沉陷時，采用淺層壓漿+灌縫的處治方案，即先向裂縫壓注水泥靜漿以封閉路面基層裂縫，然后對路面裂縫進行灌漿。當(dāng)瀝青路面裂縫發(fā)展至網(wǎng)裂、沉陷、坑槽、塌邊等破損現(xiàn)象比較嚴重時，采用淺層壓漿+熱修補的處治方案，通過向裂縫壓注水泥靜漿以封閉路面基層裂縫，恢復(fù)基層密實度，然后對路面層采用熱再生修補技術(shù)修復(fù)。
3.2淺層壓漿處治工藝機理
綜合處治方案中的淺層壓漿全稱為道路淺層化學(xué)灌漿處治方案。即在常規(guī)的水泥漿液里添加特種化學(xué)藥劑，以加強改善路面翻泥漿及基層松散脫空現(xiàn)象的處治。
淺層壓漿采用巖土工程壓漿填充原理，就是通過外力加壓，使配置好的漿液在周圍介體中通過滲透充填，擠壓擴展形成漿脈。由于基層介質(zhì)不均勻性，通過鉆孔孔道加壓灌入一定配比的漿液，一方面灌漿孔向外擴張形成圓柱狀漿體，鉆孔周圍介體被擠壓填實，緊靠漿體的介體遭受破壞和剪切，形成塑性變形區(qū)，離漿體較遠的基層介體則發(fā)生彈性變形，顆粒被擠壓緊密，提高了基層強度；另一方面，隨著壓漿的進行，原基層將在壓力下產(chǎn)生裂縫，漿液將順著裂縫進行滲透，漿液在基層的各個層面中向各個方向進行擠壓延伸，形成了厚薄不一的片狀、條狀及團塊狀漿體，縱橫交錯的漿脈凝結(jié)硬化，改變了基層結(jié)構(gòu)，形成了復(fù)合地基，強度得到了明顯提高，提高了基層的承載力，增加了基層穩(wěn)定性。
4、基層淺壓漿補強工藝
淺層化學(xué)灌漿處治主要施工工序為：布孔、鉆孔、制漿等工藝
4.1布孔
一般來說，基層松散區(qū)從裂縫或破損處的中間至邊緣逐漸增加，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，邊緣區(qū)脫空松散范圍是中間脫空松散范圍的1-4倍。因此，孔的布置既要考慮漿液的擴散半徑，還要結(jié)合路面基層松散范圍而定，在條件許可的情況下，應(yīng)盡量靠近脫空松散區(qū)。一般情況下，布孔原則為沿裂縫線布設(shè)一排，間距約100cm,最外鉆孔距裂縫端頭小于50cm。
4.2鉆孔
鉆孔采用ZJ200型金剛石鉆機（或風(fēng)動鉆孔機），孔徑ф38mm-ф51mm，孔要保持垂直又要圓。灌漿花桿在路表以下20cm不得開孔，具體孔深按以下兩種情況處理：
4.2.1當(dāng)路面結(jié)構(gòu)層無設(shè)排水墊層處，鉆孔要求穿偷透路面底基層，達路基96區(qū)范圍，壓注深度不少于75cm。
4.2.2當(dāng)路面結(jié)構(gòu)層有設(shè)排水墊層時，鉆孔底距離底基底面至少應(yīng)保留5cm，以免灌漿漿液滲入排水墊層，阻塞排水通道，壓注深度不大于65cm。
5、結(jié)語
通過對路段瀝青混凝土中面層灌漿處理，瀝青混凝土上面層施工完后，路面未出現(xiàn)反射裂縫，路面各項指標驗收評定合格。淺層雙液單系統(tǒng)化學(xué)灌漿工藝，工效高，修復(fù)速度快，在路面灌縫及熱修補完畢后即可通車。其運用于高等級路面養(yǎng)護及修復(fù)中，經(jīng)濟效益及社會效益都很顯著，值得推廣。
