淺談半剛性基層瀝青路面裂縫注漿工藝

張巧仙 許廣宇

摘 要：一般來講，半剛性基層不具備自我修復能力，一旦被破壞，將產生不可逆的病害，只能修復重建。隨著科學技術的不斷進步，大量新材料、新工藝被廣泛應用公路行業。在結構狀態方面當發現半剛性基層存在問題時，只要對癥下藥，采取切實可行的預防性措施，便能在保障使用年限的同時，大大降低維修成本。本文在全面了解半剛性基層瀝青路面裂縫原因的基礎上，提出了半剛性基層裂縫位置進行注漿加固補強的工藝，希望能夠修復路面基層病害，有效延長路面使用壽命。

關鍵詞：半剛性基層;瀝青路面;注漿工藝

1 半剛性基層瀝青路面裂縫產生的影響因素

公路建成后在運營期間，受行車荷載、施工質量、環境條件等多種因素的影響，半剛性基層瀝青路面較易發生路面裂縫、車轍、局部網裂沉陷和松散凹槽等典型病害。在半剛性基層瀝青路面中，裂縫是路面基層破壞的根本原因。初始階段，裂縫自身對路面結構不會造成太大影響，常常不被重視。然而，在行車荷載和自然因素的長期作用下，由于裂縫始終存在，加之雨水等下滲，基層將處于飽水狀態，進而影響基層的穩定性、強度，最終引發坑槽等嚴重病害發生。從基層開裂來看，主要影響因素如下：

（1）結構層自身強度不足。在交通量不斷增長的過程中，作用于路面的軸負載越來越大，導致結構層強度極限值無法承受，裂縫也從縱向開裂轉變為網裂。這種裂縫產生原因極為常見，多出現于重載超載路段。

（2）水泥劑量使用不合理。為了達到基層強度要求，一般會通過增加水泥用量的方式，同時，還需設施伸縮縫。但這種方式很容易出現強度過高現象，尤其是在水泥水化作用下，極易引發開裂。

（3）細集料質量不達標。當前，很多工程當中，都會采用泥粉含量較大的石屑作為細集料，此類采用干縮、溫縮應變較大，進而引發開裂。

（4）含水率控制不準。施工時混合料含水率是否符合最佳含水率范圍至關重要。但卻很難控制，一旦含水率超標或不足，都會影響基層混合料的干縮應變，造成基層開裂。

（5）施工環境氣候。我國部分地區溫差相對較大，施工初期極易發生干縮應變，而到施工后期則容易產生溫縮應變，這些問題都會加大基層開裂的幾率。

（6）溫度疲勞裂縫。當環境溫度發生較大變化時，瀝青材料的溫度敏感性將會引起瀝青材料溫度應力疲勞現象，大幅減小混合料內部的極限應變。此外，在溫度作用下，同樣會造成瀝青混合料勁度模量被破壞，在未達到極限抗裂溫度的情況下，便會破壞瀝青混合料，進而出現基層開裂。

（7）反射裂縫。作用于瀝青路面結構基層的力主要是拉應力，當拉應力和拉應變遠遠超過基層內極限的抗拉應變，便會產生裂縫。

總而言之，半剛性基層瀝青路面開裂的影響因素很多，為了有效處理這一難題，需要多方考慮，不能過于片面。必須根據工程實際，事實就是地采取切實可行的措施，提高半剛性基層抗裂能力。

2 工程概況

某瀝青路面采用半剛性基層，為20 cm水泥穩定級配碎石。本工程通車運營3年，由于沿線重載車輛比例大增，加之自然因素的影響，局部路段產生大量橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂等病害，對本路段行車舒適性和安全性造成了很大影響。為了修補路面裂縫病害，避免病害進一步發展，決定采用高聚物注漿工藝修補半剛性基層瀝青路面裂縫。

3 半剛性基層高聚物注漿特點

注漿加固是指通過能夠凝固的漿液，在導管作用下，利用壓力泵向被加固基層內注入漿液。由于漿液具有流動性，可利用其滲透、擠壓、劈裂等作用，大幅提高基層密實度、強度和穩定性，同時還具有良好的抗滲、抗裂性能。根據以往經驗，在瀝青路面開裂時，采用這種方法，具有顯著的應用效果。高聚物注漿的特點如下：

第一，質量輕。相比其他材料，高聚物材料密度低，僅有150 kg/m3～800 kg/m3，不到水泥或瀝青的10%。基于這一特點，在養護維修后附加應力極小。

第二，膨脹性。高聚物材料在發生化學反應后，其體積將迅速增大，可以將基層內松散、脫空部位充分填充。

第三，早強性。高聚物材料固化迅速，一般15分鐘便可達到最大強度90%以上，彈性、抗拉強度較好，可滿足工程施工規定。

第四，耐久性。高聚物材料具有良好的耐久性，基本上10年內可防止出現收縮與變質。

第五，防水性。高聚物材料防水能力強，即便在潮濕環境下，影響也不會太大。一旦材料固化，即可防止水體滲透，能夠及時封閉路面裂縫。

第六，安全性。高聚物材料化學性質相對較為穩定，不會產生較大環境污染問題。

4 半剛性基層瀝青路面裂縫注漿工藝

4.1 施工準備

正式施工前，為了確保后續施工順利開展，達到理想質量效果，必須提前做好各項準備工作。施工前，還應按照施工設計要求和質量標準，驗收底基層的質量，要求將平整度、壓實度、強度、高程等作為驗收的重點。若在驗收過程中發現不符合規定的地方，需及時進行處理，保證底基層施工質量。同時，還要指派專人巡查攤鋪區域前后路段，清理干凈施工作業區域內的雜物、障礙物等，保證運輸車輛和施工機械設備通行順暢。

4.2 注漿位置的確定

施工機械進場就位后，便可根據病害的具體位置進行鉆孔作業。針對路面上的橫向裂縫，可按梅花形布孔。針對路面上的縱向裂縫，則需沿裂縫走向間隔2 m進行鉆孔位置的設置，為確保鉆孔位置準確無誤，可進行一定標注，為后期注漿施工提供方便。

4.3 鉆孔施工

鉆孔施工時，要先打開鉆機，保證鉆機和路面垂直，不得出現偏斜，影響鉆孔質量。要求將鉆頭對準孔位，按照既定速度進行鉆進施工，在整個鉆進過程中，不得出現鉆桿和鉆頭隨意搖擺現象，避免破壞孔壁。待鉆至指定位置，需及時清理出鉆渣。

4.4 注漿施工

嚴格按照設計要求配制注漿材料，保證配合比準確。為避免混合料沉淀、離析、結塊，需均勻攪拌注漿材料。注漿前，要在鉆孔設計深度、注漿深度等條件下，確定注漿管長度。隨后將注漿管插入鉆孔，并打開注漿機進行注漿。注漿過程中，要注意觀察注漿管連接是否松動，若出現問題，需及時停止注漿，待修復后再次進行注漿，避免壓力注漿環節出現漏漿、管道破裂等問題。注漿時，借助于出料管將高聚物材料運送到槍口處進行注漿。通過注漿可以快速填充裂縫區域，加固整個沉降區域，有效修補裂縫等病害。

4.5 封孔

為了確保高聚物材料的施工質量，延長路面使用年限，應及時進行封孔處理，避免雨水通過注漿孔進入路面內部，侵蝕路面內部材料，破壞路面的完整性。封孔時一般可采用瀝青、密封膠等材料。待結束后，需及時清理干凈施工現場，待檢查施工現場情況滿足規定要求后，方可開放交通。

5 結束語

綜上所述，改革開放40年來，我國交通事業發展迅速，公路建設規模持續擴大。作為路面結構層的重要一環，基層對于路面施工質量影響巨大。裂縫是半剛性基層瀝青路面的主要病害之一，隨著半剛性基層病害的進一步發展，將會引發更嚴重的問題，導致礦料剝落，形成路面坑槽、沉陷等病害。注漿工藝的應用，可以有效控制半剛性基層裂縫病害發展，提高路面的耐久性和抗裂性，因此，開展半剛性基層瀝青路面裂縫注漿工藝研究具有重要意義。

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