淺談半剛性基層壓漿在路面基層反射裂縫治理中的運(yùn)用

邢利霞

（湖北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 湖北 武漢 430079）

1 半剛性壓漿技術(shù)機(jī)理

通過進(jìn)行外力加壓，對(duì)注漿管進(jìn)行利用，在地層內(nèi)注入配置好的漿液，通過填充、壓密、滲透、擴(kuò)展等后，土體縫隙中的空氣和積水便會(huì)形成漿脈。第一，通過進(jìn)行鉆孔，在一定水灰比的漿液高壓作用下，弱透水層便會(huì)進(jìn)入孔內(nèi)，繼而會(huì)有類似球形的漿泡形成，且會(huì)對(duì)周邊的結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生擠壓作用，促使結(jié)構(gòu)體變得更為密實(shí)，有效提高結(jié)構(gòu)體的承載力。第二，在進(jìn)行壓漿過程中，強(qiáng)透水層通過滲透和裂縫，能夠?qū)Y(jié)構(gòu)體內(nèi)的空隙進(jìn)行有效填充，在層間產(chǎn)生不同方向的漿液體，通過養(yǎng)生、凝結(jié)硬化以后，結(jié)構(gòu)體的防水性能和強(qiáng)度便會(huì)有效提高。與此同時(shí)，漿液在鉆孔中還會(huì)形成主體，能夠和周邊的土體共同形成復(fù)合地基，以使地基的承載力得以有效提高。

2 病害原因分析及調(diào)查案例分析

2.1 道路病害產(chǎn)生的原因分析

裂縫：在本路段瀝青路面中，裂縫是最為常見的一種病害。在道路使用早期階段中，裂縫對(duì)其瀝青路面的使用并不會(huì)造成較大的影響，而在道路使用后期階段中，因受多種外界因素的影響，如外力作用、雨水的入侵作用等，瀝青路面在路面基層反射裂縫作用下會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞現(xiàn)象。其一，縱向裂縫。因?yàn)闆]有有效處理原混凝土路面的碎石化邊縫，進(jìn)而造成反射裂縫的發(fā)生；其二，橫向裂縫。因?yàn)闆]有妥當(dāng)處理碎石化板縫，在溫度收縮和反射作用下路面會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

坑槽：因?yàn)槁访娉霈F(xiàn)比較嚴(yán)重的裂縫，且道路排水設(shè)施的設(shè)置情況比較差，再加上出現(xiàn)較多的下雨天氣，導(dǎo)致路面基層中有雨水滲入親自，滲入的雨水在在重載車輛的快速行駛作用下，便會(huì)在有限的空間中遭受極大的壓力后，最終產(chǎn)生高壓水，嚴(yán)重沖刷基層細(xì)集料，而細(xì)集料在長時(shí)間作用下，便會(huì)從接縫或者裂縫中唧出，導(dǎo)致瀝青混凝土面層的平整度變小，甚至還可能會(huì)出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。在重載作用和剪應(yīng)力作用下，瀝青混凝土面層被破碎或者折斷，最終瀝青路面會(huì)發(fā)生沉陷、坑槽等病害。

沉陷：因?yàn)楦脑旌舐访娼Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度比較小或者沒有有效處理原路面的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致半剛性基層或者瀝青面層大于其抗剪強(qiáng)度，同時(shí)因路面在雨水侵入作用下而發(fā)生嚴(yán)重的豎向變形，最終造成路面出現(xiàn)局部不均勻沉降現(xiàn)象。通過深入分析裂縫產(chǎn)生的原因后可知，路面基層已被破壞，應(yīng)采取有效措施，有效處理路面基層。

2.2 路面狀況的調(diào)查與評(píng)定

在本路段中，具有較大的交通量，尤其是重載車輛居多，且路面的破損程度呈不斷上升趨勢(shì)，導(dǎo)致道路行車的安全性遭受嚴(yán)重影響。通過選用人工調(diào)查法后發(fā)現(xiàn)，基層反射裂縫是本路段路面的主要病害類型，比重約為56%。

2.3 路面的探坑檢驗(yàn)

通過進(jìn)行隨機(jī)抽樣探坑檢測(cè)，不難發(fā)現(xiàn)，路面的底基層和基層均已出現(xiàn)較多結(jié)構(gòu)性裂縫，且伴有松散現(xiàn)象，病害現(xiàn)已嚴(yán)重影響到路面的基層。為能夠?qū)Σ『M(jìn)行徹底消除，在制定處理方案時(shí)，一定要將改造前路面以下作為起點(diǎn)。

3 路基沉陷問題的有效解決措施

通過深入分析該路段的破損情況調(diào)查情況及其病害的形成機(jī)理可知，本路段路面原為在破損水泥路面后，對(duì)2個(gè)厚度為20 cm的水穩(wěn)基層進(jìn)行加鋪，再加鋪4+5cm厚的瀝青面層結(jié)構(gòu)。反射裂縫是本路段瀝青路面的主要病害，尚未合理處理舊水泥路路面是本路段路面病害的主要產(chǎn)生原因。考慮到經(jīng)濟(jì)性、合理性、科學(xué)性、環(huán)保型原則，為對(duì)底基層、基層的承載能力進(jìn)行有效提高，針對(duì)由路面鉆孔到石化混凝土板和水穩(wěn)碎石墊層以下，選用壓漿處理方法。

3.1 注漿管設(shè)置圖

注漿管工程設(shè)置情況，如圖1所示。

3.2 鉆孔的設(shè)置

第一，對(duì)處理范圍進(jìn)行確定。選用人工觀察方法，利用肉眼，對(duì)路面較為明顯的病害位置進(jìn)行詳細(xì)觀察，如沉陷、塊裂、縱向裂縫、橫向裂縫等。

第二，有效控制鉆孔的深度和布孔的間距。注漿直徑定為5cm，在和病害或者裂縫兩側(cè)1m、縱向2m呈梅花形設(shè)置布孔間距，鉆孔深度應(yīng)控制在100 -120 cm范圍內(nèi)。

圖1 注漿管設(shè)置圖

4 壓漿的施工工藝與工程的檢測(cè)

4.1 鉆孔位置的確定

根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖紙，以確定鉆孔的位置。

4.2 鉆機(jī)就位

根據(jù)施工圖紙，對(duì)樁位進(jìn)行確定，對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行移動(dòng)，同時(shí)對(duì)樁位中心和鉆頭進(jìn)行對(duì)齊。

4.3 鉆孔

選用機(jī)械成孔法，應(yīng)從外到內(nèi)的順序，進(jìn)行隔排鉆孔。

4.4 壓漿

根據(jù)設(shè)計(jì)配合比，填料比例為：水泥:粉煤灰:膨脹劑:減水劑:水100:60:40:1:80。在進(jìn)行注漿時(shí)，應(yīng)將超車道作為開端，然后再注行車道。

在漿液從另一排注漿孔或者裂縫處流出來，且時(shí)間達(dá)到3 min一15 min時(shí)，則表明該孔的注漿完成。

4.5 封孔

第一，在完成壓漿以后，對(duì)芯洞進(jìn)行回填，或者對(duì)改性瀝青進(jìn)行選用，對(duì)集料進(jìn)行拌和，分層夯實(shí)，以提高芯洞的密實(shí)度。第二，因?yàn)樵趬簼{完成以后，原裂縫再次發(fā)生開裂現(xiàn)象是極易出現(xiàn)的，故宜選用改性乳化瀝青進(jìn)行封灌。針對(duì)壓漿路段，一個(gè)選用改道施工，施工單位應(yīng)及時(shí)清理施工現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)試件抗壓強(qiáng)度達(dá)到2. 0 MPa以后，才能夠進(jìn)行交通的對(duì)外開放。

4.6 工程的檢測(cè)

第一，強(qiáng)度檢測(cè)。在進(jìn)行壓漿施工時(shí)，施工單位和監(jiān)理單位應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)水泥砂漿試件進(jìn)行共同制作，且在 20℃士 5℃溫度環(huán)境下，進(jìn)行不同時(shí)段的抗壓試驗(yàn)，在每個(gè)工作日，應(yīng)對(duì)兩組灰漿試塊進(jìn)行制作，選用三聯(lián)帶底砂漿試模，抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于2.5 MPa。

第二，彎沉檢測(cè)。在進(jìn)行3d壓漿以后，選用FWD來檢測(cè)瀝青路面的彎沉。

第三，鉆芯檢測(cè)。針對(duì)施工后的路段，應(yīng)在每1000m取芯10個(gè)。通過分析芯樣的外觀完整性，以對(duì)壓漿施工質(zhì)量進(jìn)行判斷，如果芯樣整體上沒有出現(xiàn)大面積松散、裂縫，則判定為合格。

5 小結(jié)

針對(duì)瀝青路面基層產(chǎn)生的多種病害，如卿漿、坑槽、反射裂縫等，宜選用半剛性壓漿維修技術(shù)。第一，通過進(jìn)行鉆孔，在一定水灰比的漿液高壓作用下，弱透水層便會(huì)進(jìn)入孔內(nèi)，繼而會(huì)有類似球形的漿泡形成，且會(huì)對(duì)周邊的結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生擠壓作用，促使結(jié)構(gòu)體變得更為密實(shí)，有效提高結(jié)構(gòu)體的承載力。第二，在進(jìn)行壓漿過程中，強(qiáng)透水層通過滲透和裂縫，能夠?qū)Y(jié)構(gòu)體內(nèi)的空隙進(jìn)行有效填充，在層間產(chǎn)生不同方向的漿液體，通過養(yǎng)生、凝結(jié)硬化以后，結(jié)構(gòu)體的防水性能和強(qiáng)度便會(huì)有效提高。綜上所述，在對(duì)路基沉陷進(jìn)行處理時(shí)，選用半剛性壓漿維修技術(shù)是比較合適的，其運(yùn)用前景是非常廣泛。