沈海高速公路半剛性基層唧漿病害與處理

■　溫建通（福建省高速公路有限公司，福州　350007）

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沈海高速公路半剛性基層唧漿病害與處理

■溫建通
（福建省高速公路有限公司，福州350007）

摘要本文對沈海高速公路福泉青口段瀝青路面唧漿病害及其原因進行分析，結合病害情況提出處理方案并進行了施工，結果表明處理技術行之有效，可供同行借鑒。

關鍵詞高速公路基層積水唧漿病害處理方法施工

1　前言

瀝青路面是路面結構的最上層，直接暴露在空氣中，直接受車輪荷載和大氣因素的共同作用，所以要具備平整、抗滑、抗裂和耐久性等多方面的綜合性能；隨著我省瀝青路面數量迅速增長，瀝青路面如何養護維修成為研究熱點，況且我省雨量充沛，加上交通量逐年增長以及重載增多，使得沈海高速公路福泉青口段瀝青路面多現唧漿病害，瀝青路面唧漿問題突出，如何處理更是成為路面維修養護的重點。

沈海高速公路福泉段于1999年建成通車，是福建省的交通主動脈，晝夜平均車流量達5萬輛以上，雙向四車道，路面寬度21m，設計時速100km。本次處理唧漿的路段處于福州境內的青口段，原路面結構為：4cm厚AK-16上面層+5cm厚AC-20中面層+6cm厚AC-25下面層；基層結構為：30cm厚5％水泥穩定土上基層+ 18cm厚3％水泥穩定土底基層。最小平曲線1080m，超高段最大橫坡4％，最小縱坡0.5％，最大縱坡4.9％。

2　唧漿病害與原因分析

圖1　路面的反射裂縫

2.1唧漿病害

2013年經檢測，沈海高速公路青口段有唧漿病害，其病害表現形式主要為瀝青路面出現縱橫向裂縫或網狀裂縫、單孔唧漿和網裂唧漿等。

（1）裂縫。路面出現多條縱橫向或網狀裂縫，如圖1所示。沿裂縫處開挖路面，發現其基層處也有相應的裂縫，如圖2所示。

（2）唧漿。路面出現單孔唧漿和網裂唧漿，如圖3所示。在唧漿處進行開挖，發現水穩層均有破損，且水穩層之間存在不同程度的積水，如圖4所示。

2.2病害原因

由于南方多雨氣候的特殊性，加上此路段的路面瀝青砼原設計是開級配透水性路面結構，剛通車時此路段的路面排水性能超出了當時的設計標準；但隨著的通車時間的增加，路面排水性能的失效，形成了現在的病害；形成的原因主要歸納為以下幾個方面：

圖2　基層裂縫

（1）公路負荷大

沈海高速公路福泉段于1999年建成通車，是福建省的交通主動脈，2012年晝夜平均車流量達5萬輛以上。隨著交通量的增加和汽車載重量的增大，特別是主車道主要承受重載車輛的反復碾壓，基層的結構出現較大松散情況，局部薄弱位置甚至處于破壞受拉狀態或局部下沉后基層的橫坡小于零，失去了排水功能，路面的滲水滯留在基層，這為加速水分下滲唧漿創造了條件，成為唧漿病害的主要原因。

（2）水穩層強度過高

由于建設工期緊，為了確保按計劃通車，對于路基回填土彎沉不合格的路段，當時通過提高水穩層的強度彌補彎沉指標。但高強度的水穩層增加了收縮性，還會使基層裂縫增多、增寬，并改善了水穩定性能，在重載車輛的作用下產生了裂縫如圖2，高強度的水穩層與壓實度不足的土基層，回彈模量不一致，形成汞吸效應，加快了地表水的滲入。

（3）錯過最佳處理時機

唧漿產生于基層表現在面層，常常伴隨出現裂縫、坑槽、擁包等病害，產生初期難以檢測和觀察，在唧漿形成初期對路面使用性能影響不大，但如果處治不及時，隨著時間推移唧漿有可能發展為網裂、坑槽、沉陷等其他病害，在外荷載作用下，更加迅速了路面結構性破壞，加快了地表水的滲入。

圖3　路面唧漿孔　

3　唧漿病害處理

目前我省高速公路處理瀝青面層病害的主要方法是銑刨重鋪，但本路段病害的主要原因是由基層破損及積水引起的，雖然采取銑刨重鋪的維修方案，可以處理掉大部分的瀝青層裂縫，但因基層的層間水未排除，只能是治標不治本，無法達預期效果。

因此針對此狀況本文提出對應處理方案：通過向基層裂縫注射兩種不同的化學材料，利用其發生化學反應，產生體積膨脹并形成泡沫狀固體，漿液固化膨脹后，漿液會擠壓四周的毛細裂縫，排除基層積水同時填充脫空，達到處理基層唧漿的目的。其施工工藝流程為：交通管制→孔位放樣→鉆孔→安裝注漿管及注射帽→注漿→封孔→清理現場→養生→開放交通，具體施工過程如下。

圖4　開挖到水穩層時滲出來的水

3.1孔位放樣

（1）單條裂縫：在距離裂縫兩側25cm的地方，沿縫方向間距100cm打一個孔，兩側的孔位錯開50cm，見圖5。

（2）網裂路段：橫向縱向均按100cm的間距，成品字形交叉布置，見圖6。

3.2鉆孔

使用鉆孔機在放樣好的位置打出直徑16mm的注漿孔，孔深大于65cm（要穿透底基層），鉆孔過程要用掃帚或吹風機及時將粉塵清理，防止注漿孔堵塞，如圖7所示。

3.3安裝注漿管及注射套頭

將截取好的PVC管從成形的注漿孔輕輕地打入，每根PVC管的長度在40cm左右，以下管口置于兩個基層中間為準；再把清理干凈的注射套頭用鐵錘打入PVC管內，套頭嵌入牽固的孔為合格，否則需重新在旁邊鉆孔，如圖8所示。

3.4注漿

（1）用夾具把注射槍與注射套頭夾牢，如圖9所示。

（2）通過專用輸液管把兩種物材料注射到孔內，注漿過程中壓力不得超過7MPA，若出現壓力過大或注漿材料從道路表面上滲出時，就停止對本孔位的注射。

（3）轉移到下一個注漿孔前，需預備鐵盆接住注射槍頭，為防止注射材料噴灑到路面，造成路面的污染。

（4）由于注漿材料變為固體過程大約要15min，所以及時清理注射口的殘留物。

3.5封孔

拔出注射套頭，把高出路面的PVC管清除掉，再使用熱瀝青或環氧樹脂把注漿孔封住。密封材料要略低于路面，如高出路面，使用工具將其整平。

圖5　單條裂縫的孔位布設

圖6　網裂路段的孔位布設

圖7　鉆孔

圖8　安裝PVC管及注射套頭

4　結語

圖9　注漿

3.6注漿效果的檢測

（1）方法一：養生15min后，可利用落錘式彎沉儀（FED）對注漿點進行彎沉檢測，彎沉大于200微米的點，可在旁邊打新孔補注。

（2）方法二：雨后，到注漿段進行現場觀察，判斷唧漿處理效果，對不合格的點位需進行打孔補注。

3.7養生

根據現場用取樣檢測，兩種材料充分混合在一起13min左右，就會膨脹形成固體。所以施工現場養生15min就可以開放交通。

3.8撤控、清理場地

養生完成后，對施工現場進行整理、清掃，及時撤控后可立即開放交通。

2015年7月，對沈海高速公路福泉青口段2013年注漿處理的26處有唧漿的裂縫進行質量回訪，所有注過漿的裂縫均未再次出現唧漿。由此可知，本文中提到的注漿處理方法對于高速公路半剛性基層唧漿病害處理是行之有效的，且該方法養生時間短，開放交通快，可為今后的高速公路類似路面病害處理提供技術支持。