高等級公路基層病害綜合處治修復技術研究

詹洪剛

（武城縣交通運輸局,山東 德州 253300）

0 引言

高等級公路瀝青混凝土路面基層病害綜合處治修復施工技術主要由內置單元式筋架路堤V型槽修復技術、路堤臺階型開槽輕質回填修復技術、路堤基層脫空控制性注漿修復技術三種技術構成，該技術替代傳統局部全深銑刨的抗裂修復，V型開槽消除裂縫頂端應力集中，阻止裂縫繼續向上發展，基層脫空處注漿嚴實，面層采用改性瀝青回填，黏結力強，路面裂縫少，變形小、表面損壞低，施工效果好[1]。

1 綜合處治修復技術操作要點

1.1 場地清理

（1）對道路進行封閉，清掃路面，做好測量放樣和材料檢驗，制訂好施工方案并做好技術交底。

（2）配置適量勞務人員和小型器具，同時準備、調試好灌縫車及配套路面開槽機，確保設備正常運轉。

1.2 裂縫及脫空檢測確定施工斷面

根據銑刨前記錄、標示的裂縫位置，通過探地雷達對路面進行檢測，確定路基裂縫、基層沉陷、疏松、脫空比較嚴重的地帶，劃出切割開挖范圍，確定相應處治方案后，配備足夠數量的土工處治材料[2]。

1.3 路面開切分層開挖

利用切割機沿切割線對路面進行切割，切割到病害層處，鑿除病害層，并清理廢料。先將底層表面清掃干凈，再用水車沖洗，待其干燥后再用力將表面所有雜物掃出路基外并用鼓風機吹凈。針對反射裂縫路段，局部基層深陷、脫空、坑槽路段，基層疏松、大面積深陷、脫空路段三種不同情況的病害，分別采用三種不同的修復方法。

1.4 對于反射裂縫路段采用內置單元式筋架

在路面進行局部開挖后，清理廢料，在下面層底部埋入連筋底板，將兩根焊接有很多細尖鋼筋的粗鋼筋通過鋼鉸連接形成鉸接V形單元式筋架，鉸接V形單元式筋架下面與連筋底板焊接在一起，并沿路面縱向布置，形成整體鉸接V形單元式筋架。在鉸接V形單元式筋架上面鋪一層網狀筋片，網狀筋片通過連接短釘固定在鉸接V形單元式筋架上，鉸接V形單元式筋架上焊接豎向預應力中筋，豎向預應力中筋上部與頂部中筋連板焊接在一起，下部與連接底板連在一起。路堤V型槽修復結構如圖1、圖2所示。

圖1 路堤V型槽修復結構示意圖

圖2 鉸接V形單元式筋架結構放大圖

1.4.1 澆筑密水型填充料

在鉸接V形單元式筋架安裝好后，將按一定比例配制好的密水型填充料填充在鉸接V形單元式筋架內，并在鉸接V形單元式筋架外側設置側壁黏結層，鉸接V形單元式筋架上的細尖的鋼筋深深地扎入下面層中，增強路堤V型槽修復結構的整體性和強度。

1.4.2 設置預應力隔塊及黏結層

在頂部中筋連板上面按一定距離設置預應力隔塊，預應力隔塊上面鋪設黏結層，黏結層與側壁黏結層無縫對接。

1.4.3 鋪設抗裂加強層

在黏結層上面鋪設抗裂加強層，抗裂加強層由40 cm厚的現澆混凝土分兩層澆筑而成，當澆筑20 cm厚時鋪一層鋼絲網，然后再澆筑20 cm混凝土。

1.4.4 鋪設面層

在抗裂加強層上面依次回填改性瀝青混凝土AC-20C回補中面層，回填改性瀝青AC-13C回補上面層，在上面層進行加鋪面層，并乳化瀝青封面。

1.5 對于局部基層深陷、脫空、坑槽路段

1.5.1 鉆孔

當開挖到水泥穩定碎石層處，清理廢料，按照探測的位置開始鉆孔，當孔深鉆到水泥穩定砂礫土層20 cm時，停止鉆擊，清理孔口，將提前安裝好的注漿系統下放，注漿管上綁扎有限漿囊袋，限漿囊袋通過電子卡套固定在注漿管上有注漿管孔的地方。

1.5.2 注漿

通過泵機將按照一定比例配置的泡沫混凝土在一定壓力下注入限漿囊袋內，注漿速度均勻不中斷。

1.5.3 拔出注漿管封孔養護

待限漿囊袋填充滿后，停止注漿，通過控制器控制電子卡套，使電子卡套張開，拔出注漿管，限漿囊袋則留置在空洞的水泥穩定碎石層中，使用道路密封膠把孔口封住，使用密封膠時需對其加熱，并且溫度控制在210 ℃以下。封閉孔口后，養護泡沫混凝土[3]。路堤臺階型開槽輕質回填修復結構如圖3所示。

圖3 路堤臺階型開槽輕質回填修復結構圖

1.5.4 鋪設熱壓布、抗裂加強層

在水泥穩定碎石層上面鋪一層熱壓布，在熱壓布鋪平后在上面鋪設抗裂加強層，抗裂加強層由40 cm厚的現澆混凝土分兩次澆筑而成，當澆筑20 cm厚時鋪一層鋼絲網，然后再澆筑20 cm混凝土[2]。

1.5.5 鋪設玻纖土工格柵及回填面層

依次回填瀝青混凝土AC-20C回補下面層，回填改性瀝青混凝土AC-20C回補中面層，回填改性瀝青AC-13C回補上面層，在回補下面層與回補中面層兩端交接處挖臺階位置鋪1 m寬玻纖土工格柵，在回補中面層與回補上面層兩端交接處挖臺階位置鋪1 m寬玻纖土工格柵、在回補上面層與加鋪層兩端交接處挖臺階位置鋪1 m寬玻纖土工格柵，玻纖格柵應平順、舒展地鋪在指定位置，用機械或人力拉緊。玻纖格柵橫向搭接15 cm，玻纖格柵鋪設固定完畢后，須用膠輪沿鋪設方向適度碾壓穩定，使格柵與原路表面黏結牢固。然后在側壁刷涂熱改性瀝青后，在上面層進行加鋪面層，并乳化瀝青封面。

1.6 對于大面積深陷、脫空路段

1.6.1 埋設內伸式鋼筋混凝土加強板

鑿除水泥穩定碎石層中的病害層后，清理坑底，埋入內伸式鋼筋混凝土加強板，內伸式鋼筋混凝土加強板底面平整，內伸式鋼筋混凝土加強板與坑底嵌固牢固。

1.6.2 埋設墊塊預埋件并安裝整體成型轉體鋼筋籠

在水泥穩定碎石層槽壁上鑿埋墊塊預埋件，將提前綁扎好的整體成型轉體鋼筋籠放在內伸式鋼筋混凝土加強板上，整體成型轉體鋼筋籠兩端與墊塊預埋件焊接。路堤基層脫空控制性注漿修復結構如圖4所示。

圖4 路堤基層脫空控制性注漿修復結構圖

1.6.3 配制并澆筑注漿填充體

注漿填充體按照一定的比例配制并運往現場，然后向整體成型轉體鋼筋籠內澆灌注漿填充體，在注漿填充體初凝前，在整體成型轉體鋼筋籠四周設置保護層墊塊。

1.6.4 鋪設保護層、抗裂加強層

當注漿填充體初凝后，在轉體鋼筋籠上設置保護層，在保護層上面鋪設黏結層，并鋪設抗裂加強層，抗裂加強層由40 cm厚的現澆混凝土分兩次澆筑而成，當澆筑20 cm厚時鋪一層鋼絲網，然后再澆筑20 cm混凝土[4]。

1.6.5 鋪設單元式路面加筋網及上中下面層

在抗裂加強層上面依次回填瀝青混凝土AC-20C回補下面層，回填改性瀝青混凝土AC-20C回補中面層，在中面層上面鋪設一層單元式路面加筋網，最后在單元式路面加筋網上面加鋪面層，并乳化瀝青封面。

2 質量保證措施

（1）開工前要做好各部位、工序的技術交底工作，按照技術交底的要求，使各級施工人員清楚地掌握對將要進行施工的部位、工序的施工、施工工藝、技術規范、規程要求，對特殊和重點部位要真正做到心中有數，確保施工操作的準確性和規范性。

（2）合理組織施工，攤鋪作業連續進行，盡量減少冷接縫，充分壓實橫向接縫，選取優質的適用于該地區氣候條件的瀝青。

（3）加強對瀝青、土工材料等原材料的進貨檢驗、驗貨、驗證、質量保證書、標識等工作，完善質量抽查管理工作。

（4）在鋪設瀝青面層前，應徹底清除下層表面的泥土、雜物、浮塵等，并保持干燥，噴灑黏層瀝青后，立即攤鋪瀝青混合料，使上下層黏結良好；在舊路面上加罩瀝青面層時，原路面應用風鎬鑿毛，有條件時，采用銑刨機銑刨。經清掃、噴灑黏層瀝青后，再加罩面層；單層或雙層式面層的上層壓實厚度必須大于集料公稱最大粒徑的2.5倍，利于壓實成型。

（5）在碾壓時應按初壓、復壓、終壓三個階段進行，行進速度需慢而均勻，碾壓時驅動輪面向攤鋪機方向前進，驅動輪在前，從動輪在后。

（6）瀝青混合料拌制時，集料烘干溫度要控制在160～180 ℃之間，溫度過高會使瀝青出現焦枯，喪失黏結能力，影響瀝青混合料壓實性和整體性。

（7）瀝青混合料運到工地后應及時攤鋪，及時碾壓，碾壓溫度過低會使瀝青的黏結性提高，不易壓實。應盡量避免氣溫低于10 ℃或雨季施工，壓實度應符合規定。

（8）普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質硅酸鹽水泥均可，但應選用初凝時間大于3 h以上和終凝時間較長（宜在6 h以上）的水泥。快硬水泥、早強水泥以及已受潮變質的水泥不應使用。宜采用標號325或425的水泥。水泥品質必須滿足國家標準規定。

（9）拌和料中含水量的控制，應使其在到達現場攤鋪時略高于最佳含水量1%～2%左右，在施工時，應根據天氣情況適當增加或減少拌和用水量，確保碾壓時混合料含水量在最佳含水量范圍內。

3 結語

針對反射裂縫路段，局部基層深陷、脫空、坑槽路段，大面積深陷、脫空路段等三種不同情況的路堤基層病害，分別采用內置單元式筋架路堤V型槽修復技術、路堤臺階型開槽輕質回填修復技術、路堤基層脫空控制性注漿修復技術三種技術，阻止裂縫繼續向上發展，基層裂縫和孔洞填充和封堵密實，基層的整體性和承載力強，面層采用改性瀝青回填并設置單元式路面加筋網，黏結力強，路面裂縫少，變形小、施工技術先進，造價低，用于高等級公路路面因縱向裂縫、橫向裂縫、反射裂縫，局部基層深陷、脫空、坑槽，基層疏松、大面積深陷、脫空唧漿等病害導致路面功能大幅下降，亟需養護或者大修的項目，具有較好的應用前景。