淺析高速公路路面維修過程中高聚物注漿補強的應(yīng)用

肖湘

摘要：高聚物注漿補強在高速公路路面維修過程中的成功應(yīng)用，為因路面基層強度不足而導(dǎo)致路面破壞的迅速修復(fù)，提供了很好的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：路面;維修;注漿;補強

近年來我國高速公路建設(shè)發(fā)展迅速，通車?yán)锍讨鹉暝黾印Ｌ岣吒咚俟仿访娴氖褂闷焚|(zhì)，向社會提供更安全、更舒適、更快捷的公路交通，已成為我國交通部門追求的新目標(biāo)。高速公路瀝青混凝土路面發(fā)生各種形式的破壞，如裂縫、車轍、沉陷等，大多是由于基層強度不足所致，再加上我國部分高速公路路面結(jié)構(gòu)不盡合理，材料質(zhì)量不好，施工管理及監(jiān)理不嚴(yán)，尤其是開放交通后交通量增長迅速、超載嚴(yán)重等原因，導(dǎo)致一些高等級公路出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞。然而我國在高等級公路瀝青混凝土路面的維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)方面還很落后，基本上是采用普通公路的維修養(yǎng)護(hù)模式，維修養(yǎng)護(hù)方法也幾乎都是補坑、銑刨、加鋪瀝青混凝土罩面等，方法單一，施工速度慢，無法適應(yīng)高等級公路瀝青混凝土路面養(yǎng)護(hù)的要求。本文簡要介紹高聚物注漿補強技術(shù)在高速公路路面維修過程中的應(yīng)用實例，為局部路面基層強度不足而導(dǎo)致路面破壞的迅速修復(fù)、保障公路安全暢通，提供了很好的技術(shù)措施。

1 工程背景

某高級公路建成六年有余，使用狀態(tài)基本良好。近年來，由于交通流量迅速增多，重車、超重車比例劇增，使部分路段路面服務(wù)水平下降，路面抗滑性能全面降低，局部強度不均勻性逐步顯現(xiàn)，車轍、龜裂、縱橫向裂縫呈上升趨勢，不利于行車安全。其中K02+000～ K70+000路段上行瀝青混凝土路面的改造維修是安全運營的重點工作。按《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》要求，結(jié)合檢測數(shù)據(jù)，多數(shù)路段的路面治理方案以預(yù)防性養(yǎng)護(hù)為主，即在原路面上實施微表處封面（K2+ 000～K65+300及K67+300～K70+000兩段），填補車轍，修補裂縫，提髙路面的密水性和抗滑性能，同時使路容、路貌得到相應(yīng)的改善，提高路面的行駛質(zhì)量和服務(wù)水平，實現(xiàn)路面的功能性復(fù)原。

對于路面強度整體下降明顯的路段（K65+500～K67+300），原設(shè)計需進(jìn)行銑刨修補，對路面進(jìn)行補強，再視強度情況做水泥穩(wěn)定碎石基層補強。按該路段修建時的路面設(shè)計，分別重做上、下瀝青混凝土面層。上面層采用改性瀝青及玄武巖（或石料壓碎值、洛杉磯磨耗損失、磨光值達(dá)到規(guī)范要求的硅質(zhì)灰?guī)r）混合料，以提高路面的密水性、熱穩(wěn)定性和抗滑性能，達(dá)到結(jié)構(gòu)性復(fù)原。微表處工程的實施已全部完成;K65+500～K67+300 路段銑刨、補強、重做瀝青混凝土路面的維修工程尚未進(jìn)行。鑒于以下考慮，擬對原維修設(shè)計方案做 出變更：一是原方案由于瀝青混凝土面層及水泥穩(wěn)定基層銑刨數(shù)量較大，施工中將會對行車帶來較嚴(yán)重的影響;二是該方案投資較大，據(jù)預(yù)算分析， 1.8km的維修費用約為227萬元（第一部分：直接工程費）。故此，設(shè)計組成員對某高速公路使用高聚物注漿補強新工藝進(jìn)行了考察。

2高聚物注漿補強

2.1高聚物注漿補強原理

高聚物注漿補強技術(shù)是通過向土基中注射雙組分高聚物液體來加強基層和加固路基，注射的高聚物液體在土基中迅速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，體積迅速膨脹，并形成固體，從而可以填充路面結(jié)構(gòu)中的空隙，并向周圍介質(zhì)施加可控的壓力，使松軟基層得到擠壓密實，減小孔隙率，增強路面結(jié)構(gòu)的整體性，從而達(dá)到加固路基的目的。

2.2 高聚物注漿補強的優(yōu)點

高聚物注漿補強技術(shù)具有以下優(yōu)點

1）耐久性好，注漿的高聚物材料防水性能優(yōu)良，體積基本無收縮，并具有較好的彈性;

2）施工快捷，不需養(yǎng)生，材料注射后15min內(nèi)即可達(dá)到90%的強度，可立即開放交通;

3）針對性強，可控性好，高聚物材料在膨脹過程中可自行填充脫空加固松散區(qū)或軟弱區(qū);

4）節(jié)約資源和投資，保護(hù)環(huán)境。

3工程實例

對該路段維修方案進(jìn)行設(shè)計變更：改變原設(shè)計銑刨基層方案，改用高聚物注漿補強技術(shù)。

補強路段：對彎沉超標(biāo)較多路段，結(jié)合鉆取芯樣及路面破損情況，選定補強路段，其樁號為：K65+530～K65+540、K65+670～K65+685、K65+840～K65+858、K65+878～K66+140、K67+088～ K67+172，計5段，長389m，面積為1362m2。

注漿孔位布置：沿行車方向，縱向間距為1.5m， 橫向間距為1.25m，根據(jù)路面破損情況，橫向布孔 3～4排，如圖1所示。

如遇路面裂縫，需在裂縫兩邊增加注漿孔， 注漿孔距離裂縫為0.25m，沿縫間距為1.25m交叉布置（見圖2）。

注漿前的檢測：

利用落錘式彎沉儀（FWD）對擬注漿路段進(jìn)行彎沉檢測，檢測方案如下（見圖3）

荷載設(shè)置：50KN

測點位置：行車道右輪跡位置

測點間距：6m

注漿深度：孔深為50cm～60cm，注漿出口深度需結(jié)合芯樣情況，本路段漿液的出口在瀝青路面以下25cm附近，使其滲到水穩(wěn)基層。

實施注漿：根據(jù)彎沉檢測結(jié)果，確定注漿量。

注漿后的檢測：利用落錘式彎沉儀（FWD）對注漿路段進(jìn)行彎沉檢測，并現(xiàn)場取芯。此次彎沉檢測點為68點，其中K67+172～K67+088段注漿后利用落錘式彎沉儀（FWD）檢測的統(tǒng)計結(jié)果如表1、圖4和表 2。

雖然，K67+172～K67+088、K66+140～K65+878、K65+685～K65+670路段由于部分路面破損及車轍嚴(yán)重造成部分路段注漿效果不太理想，但從總體來看，根據(jù)注漿后落錘式彎沉儀（FWD）檢測結(jié)果及注漿前后各段彎沉平均值及彎沉平均下降百分比統(tǒng)計結(jié)果（見表2）來看，此次采用高聚物注漿技術(shù)對路面進(jìn)行維修補強取得了較好的效果。可見，高聚物注漿補強技術(shù)在高速公路路面維修過程中的成功應(yīng)用，為因局部路面基層強度不足而導(dǎo)致路面破壞的迅速修復(fù)、為保障公路的安全暢通提供了很好的技術(shù)措施。

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