壓力灌漿技術(shù)在高速公路路面修復(fù)中的應(yīng)用

1　公路病害表現(xiàn)形式及產(chǎn)生原因

高速公路路面病害原因是多方面的，從初期的設(shè)計(jì)建造問(wèn)題到后期的運(yùn)行使用保養(yǎng)維護(hù)不當(dāng)都會(huì)出現(xiàn)病害現(xiàn)象。高速公路的路面設(shè)計(jì)沒(méi)有進(jìn)行創(chuàng)新，以陳舊的半剛性基層混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)基薄面的思想為主。這樣的設(shè)計(jì)理念無(wú)法和現(xiàn)如今的社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀相吻合，現(xiàn)如今車輛的使用數(shù)量增大，車輛軸載增大，當(dāng)初的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)已經(jīng)無(wú)法滿足如今的實(shí)際情況。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中沒(méi)有考慮周全，排水設(shè)施不完善，降水過(guò)后，路面上長(zhǎng)時(shí)間積存有大量的雨水，從而形成大面積的水破壞現(xiàn)象。不同地區(qū)的土地質(zhì)量也不盡相同，在實(shí)施高速公路建設(shè)的時(shí)候，沒(méi)有考慮當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，設(shè)計(jì)材料受環(huán)境的影響過(guò)大，使得設(shè)計(jì)出來(lái)的高速公路性能無(wú)法達(dá)到優(yōu)質(zhì)的使用條件。高速公路路面病害有以下幾種情況。

1.1沉降(沉陷)的主要原因是路面壓實(shí)度不夠或路基進(jìn)水。主要原因有兩個(gè)∶①中央分隔帶未考慮防水，導(dǎo)致灌溉水滲入路基，遇水產(chǎn)生路基土方沉陷；②路面基層上面標(biāo)高高于行車道，積水將難以排除，從而滲入基底造成路基的沉降。基層的強(qiáng)度不夠?qū)a(chǎn)生路面下陷，會(huì)嚴(yán)重妨礙行車安全，在路基壓實(shí)薄弱處，如橋(涵)臺(tái)背更為突出。

1.2橋頭跳車的原因∶①地基不良；②橋頭處的路基填筑高度與其他地段相差較大而引起地基沉降；③橋頭搭板的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)不合理；④臺(tái)背填土使用了不透水的材料；⑤橋(涵)臺(tái)臺(tái)背邊角壓實(shí)不到位。

1.3產(chǎn)生龜網(wǎng)裂的原因主要是瀝青老化、粘結(jié)性能降低和基面層間積水，這對(duì)路面病害的加深有較大的影響。龜網(wǎng)裂將嚴(yán)重破壞路面的防水功能，造成雨水下滲和積存，當(dāng)車輛通行后則形成擠漿，既破壞了路面的整體結(jié)構(gòu)，又會(huì)嚴(yán)重影響路面容貌。

1.4壅包產(chǎn)生的主要原因是交通量的大小及車輛超載、路面溫度過(guò)高及路面施工工藝及機(jī)械配套、瀝青混合料質(zhì)量、透封層粘結(jié)質(zhì)量差等。基層強(qiáng)度不足，也能形成較大面積壅包。

1.5車轍的原因∶①所設(shè)計(jì)的空隙率不當(dāng)，從而使結(jié)構(gòu)整體剛性不大，當(dāng)車輛荷載過(guò)大時(shí)產(chǎn)生車轍；②材料不合格，瀝青粘度較小，瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性差，級(jí)配及油石比控制不好；③瀝青用量太多，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的高溫曝曬之后，其抗變形能力大大降低；④壓實(shí)度不夠。

1.6形成裂縫的原因∶瀝青的品種和等級(jí)、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、填方材料的類別不同、壓實(shí)不均勻、水的滲透破壞。

1.7路面松散∶松散是直接影響行車安全的路面病害，可能出現(xiàn)在路面的整個(gè)表面，也可能發(fā)生在局部區(qū)域，由于行車作用，一般在輪跡帶區(qū)域較為嚴(yán)重。產(chǎn)生松散的主要原因有∶①局部路基和基層沉降不均勻；②碎石中含有風(fēng)化顆粒，導(dǎo)致水侵入后引起瀝青剝離；③隨著時(shí)間推移，結(jié)合料自身粘結(jié)性能降低，使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨損，導(dǎo)致瀝青含量減少和細(xì)集料散失。

2　高速公路路面病害防治對(duì)策

2.1加強(qiáng)反超限運(yùn)輸管理及路面日常護(hù)理

近些年來(lái)重型車輛超載的情況十分嚴(yán)重，針對(duì)這種情況要嚴(yán)格按照《公路法》、《超限運(yùn)輸車輛行駛公路管理規(guī)定》等相關(guān)規(guī)定加大反超限運(yùn)輸管理力度，在高速公路的重要位置設(shè)置關(guān)卡進(jìn)行檢查，以減少超載運(yùn)輸車對(duì)路面的損傷，從而延長(zhǎng)公路的使用壽命。把“預(yù)防為主、防治結(jié)合”方針真正落到實(shí)處，并進(jìn)一步強(qiáng)化路面建設(shè)管理，構(gòu)建完善的養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，針對(duì)實(shí)際情況制定相應(yīng)的防范對(duì)策，從而進(jìn)一步提升公路使用壽命，提高路面的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。

2.2施工中加強(qiáng)溫差處理

在《公路路面施工技術(shù)規(guī)范》中，需要對(duì)瀝青碾壓溫度實(shí)施有效管控，確保在溫度適宜的情況下對(duì)瀝青混合料進(jìn)行碾壓，以使瀝青混合料更加緊實(shí)。在施工中則需要針對(duì)項(xiàng)目具體情況分析，在施工過(guò)程中針對(duì)不同級(jí)別類型混合料也需要采用不同施工方式。季節(jié)不同，在施工中氣溫有所不同，對(duì)混合料的散熱效率影響較大。一般而言，瀝青的黏度是影響碾壓難度的關(guān)鍵因素，因此需要采用相關(guān)措施加強(qiáng)瀝青黏度及溫度控制。

2.3增強(qiáng)結(jié)構(gòu)排水能力

對(duì)于雨水較為豐富的地區(qū)應(yīng)該引起重視，要安裝更多的排水設(shè)施，也可以在基層頂面設(shè)置相應(yīng)的防水層，如果條件允許可以運(yùn)用瀝青碎石在中間層設(shè)置排水基層。同時(shí)，在路面上安裝相應(yīng)的排水設(shè)施，在路面較低的位置進(jìn)行設(shè)定，有利于及時(shí)將路面的積水排出，又可以預(yù)防積水一直滲透沖刷到中間路面基層。

2.4選擇合適的材料

合理選擇礦料，將級(jí)配瀝青的混合料與配置瀝青的混合料進(jìn)行對(duì)比，確保所配置出的瀝青混合料質(zhì)量?jī)?yōu)良，嚴(yán)格對(duì)瀝青的使用量進(jìn)行控制，保障瀝青質(zhì)量，以有效減少裂縫發(fā)生。

2.5嚴(yán)格控制施工質(zhì)量

在路面施工中要按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作，要對(duì)每道工序進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控，使得路面達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量要求，主要包括以下方面：

2.5.1嚴(yán)格對(duì)瀝青混合料攪拌質(zhì)量進(jìn)行控制，在攪拌過(guò)程中發(fā)現(xiàn)離析等相關(guān)的質(zhì)量問(wèn)題要及時(shí)解決，加強(qiáng)相應(yīng)的試驗(yàn)頻率，可以對(duì)瀝青混合料攪拌的相關(guān)指標(biāo)實(shí)施有效控制。

2.5.2確定基層頂面粗糙度。對(duì)相應(yīng)的級(jí)配材料進(jìn)行配置，在混合料里面加入相應(yīng)的粗骨料，使混合料中含有相應(yīng)的大粒集料；但要對(duì)其含水量進(jìn)行相應(yīng)的控制，改進(jìn)瀝青碾壓方法，確保在水量蒸發(fā)后基層頂面不會(huì)出現(xiàn)灰漿硬殼，碾平結(jié)束后也不能摻入細(xì)料混合。

2.5.3在開始鋪設(shè)前，要保持工作界面絕對(duì)干凈，結(jié)合多年的施工經(jīng)驗(yàn)，透油層中如果有相應(yīng)的慢型乳化瀝青較好用。用瀝青專用車進(jìn)行灑布時(shí)，對(duì)車速和噴灑的厚度要保持相應(yīng)的穩(wěn)定及一致，不能出現(xiàn)凹凸不平的情形，也不能留有空白地帶，還要撒布相應(yīng)的石屑和粗沙，這樣能增加路面的粗糙度，再運(yùn)用鋼筒壓路機(jī)碾壓，之后徹底刮除多余的浮料。

2.5.4提高面層攤鋪質(zhì)量。在進(jìn)行混合料鋪設(shè)的過(guò)程中，運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程不能有太大的間隔，攤鋪溫度要控制在相應(yīng)的范圍之內(nèi)，鋪設(shè)的混合料厚度要均勻，速度控制在2m/min左右，要對(duì)瀝青混合料進(jìn)行反復(fù)碾壓，以免出現(xiàn)混合料縫隙較大的情況，沒(méi)有碾壓平整的地方不能補(bǔ)料。不能淋著雨進(jìn)行攤鋪，要保證各方面接縫嚴(yán)密。

3　壓力灌漿技術(shù)在高速公路路面修復(fù)中的應(yīng)用

某高速公路A6標(biāo)段，該標(biāo)段總長(zhǎng)度為12km，考慮周圍環(huán)境需要，該標(biāo)段需設(shè)置多處涵管，并且在埋設(shè)涵管的過(guò)程中，需要進(jìn)行回填施工。由于施工的環(huán)境比較惡劣，導(dǎo)致回填料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，從而造成路基的空隙率非常大，壓實(shí)效果較差，工程質(zhì)量遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際要求。

3.1處理區(qū)域及灌漿孔布設(shè)

由于本次工程中的回填質(zhì)量無(wú)法滿足要求，該工程的灌漿主要材料是回填土，也就是在施工范圍內(nèi)挖掘出來(lái)的回填土。由于該區(qū)域內(nèi)分部著非常多的涵管，灌漿是需要從涵管兩側(cè)的位置進(jìn)行施工，每側(cè)需要設(shè)置一排。本次施工的建筑材料為32.5普通硅酸鹽水泥，其密度必須嚴(yán)格控制在1.6g/cm3以下。

3.2工藝流程

灌漿孔測(cè)量放樣→鉆機(jī)就位→鉆機(jī)調(diào)整→鉆進(jìn)→外管下孔→調(diào)制漿液→內(nèi)管下孔→灌漿→補(bǔ)灌→清理→結(jié)束。

3.3施工流程

3.3.1測(cè)量放樣

首先需要準(zhǔn)確測(cè)量施工區(qū)域內(nèi)涵管的位置和結(jié)構(gòu)尺寸，然后按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行放樣處理，標(biāo)出準(zhǔn)確的孔位。

3.3.2鉆孔

根據(jù)放樣尺寸，將鉆機(jī)放置在規(guī)定的位置上。鉆機(jī)的安裝要牢固可靠，同時(shí)對(duì)準(zhǔn)鉆孔的位置上。鉆桿的垂直度需要滿足要求，垂直度符合后即可開始鉆進(jìn)。鉆進(jìn)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)必須有技術(shù)人員監(jiān)督，記錄所有的施工數(shù)據(jù)，監(jiān)視其偏移量，如果發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)解決和處理，鉆孔結(jié)束之后，應(yīng)該有質(zhì)檢人員檢查是否滿足要求，合格后方可進(jìn)行后續(xù)施工，其孔位偏差不能超過(guò)5cm。

3.3.3外管下孔

現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行外管的制作，保證其長(zhǎng)度、外徑、搭接等滿足工程質(zhì)量的要求，檢驗(yàn)合格之后方可進(jìn)行放置施工，下放到制定位置時(shí)，需要保持其平穩(wěn)性，滿足高度要求值需要進(jìn)行連接和固定。外管放置結(jié)束后需要立即安裝截止閥，并做好記錄。

3.3.4漿液調(diào)制

嚴(yán)格按照施工方案的要求配置漿液。一般來(lái)說(shuō)，攪拌機(jī)即可滿足日常要求，不需要其他的設(shè)備。漿液混合的時(shí)間通常要控制在90s左右。制漿完成后需立即使用，如果放置時(shí)間超過(guò)了4h，要作為廢料處理掉。此外，灌漿施工過(guò)程中，需要準(zhǔn)確計(jì)算水泥使用量，保證后續(xù)施工順利進(jìn)行。

3.3.5清孔

灌漿完成之后，需要立即進(jìn)行清孔處理，以提高灌漿的效果。施工中的清孔材料一般是優(yōu)質(zhì)的泥漿材料，清孔完成之后才能進(jìn)行下一步施工。

3.3.6補(bǔ)灌

灌漿量和質(zhì)量如果未能滿足要求，需要進(jìn)行補(bǔ)灌施工，這時(shí)應(yīng)該充分地保證整個(gè)管內(nèi)部的漿液密實(shí)度滿足要求，且不存在空隙。

4　結(jié)語(yǔ)

高速公路在使用過(guò)程中，路面病害是十分常見(jiàn)的問(wèn)題，而壓力灌漿以其低成本、效果明顯的特點(diǎn)一直以來(lái)受到許多工程人員的關(guān)注，其主要是通過(guò)外部的壓力來(lái)灌注漿液，將孔內(nèi)的水和空氣完全排出，與周圍的結(jié)構(gòu)形成一個(gè)統(tǒng)一膠結(jié)的整體，進(jìn)而修復(fù)高速公路路面。