廣惠高速公路瀝青路面唧漿病害防治措施

□周曉軍 陳瑞禮 黃榮粵 楊冬韻 胡國祥

廣惠高速公路瀝青路面唧漿病害防治措施

□周曉軍 陳瑞禮 黃榮粵 楊冬韻 胡國祥

瀝青路面；唧漿病害；防治措施；確定原則；廣惠高速公路

廣（廣州）惠（惠州）高速公路于2003年建成通車，路線全長155.252公里，路面結(jié)構為：4厘米AK-16 A型上面層+5厘米AC-20I型中面層+6厘米AC-25I型下面層＋1厘米瀝青下封層＋40厘米水泥穩(wěn)定碎石（水泥含量5%～6%）基層＋20厘米水泥穩(wěn)定碎石（水泥含量3%～4%）底基層。廣惠高速公路位于我國華南地區(qū)，該地區(qū)夏季高溫多雨，冬季溫暖潮濕，年降雨量為1600～2400毫米，洪澇頻繁，加上交通量逐年增長以及軸重車增多，使得廣惠高速公路瀝青路面多現(xiàn)唧漿病害。筆者結(jié)合廣惠高速公路瀝青路面唧漿病害狀況，分析唧漿病害發(fā)展機理及其特點，闡述幾項唧漿病害防治措施，總結(jié)唧漿病害防治措施的確定原則。

一、廣惠高速公路瀝青路面唧漿病害調(diào)查

經(jīng)2013年3月、10月對廣惠高速公路K1944＋000～K1949＋037、K1922＋000～K1931＋000進行路況調(diào)查，總結(jié)廣惠高速公路唧漿病害具有以下特點。一是主、慢車道以及超車道均有唧漿產(chǎn)生，以慢車道居多，多伴隨裂縫和修補產(chǎn)生，影響面積大。二是唧漿處鉆取的芯樣顯示，多數(shù)裂縫已貫穿整個面層至基層，面層開裂處有一層泥漿，且面層與基層脫離，基層頂面沖刷嚴重，材料松散。三是鉆取對比有封縫處理和無封縫處理位置的芯樣，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部均存在泥漿和基層松散現(xiàn)象，且無封縫處理位置的唧漿病害更為嚴重。

二、唧漿病害發(fā)展機理及其特點

唧漿是道路路面早期病害中水損壞的一種表現(xiàn)形式，是指水透過面層裂縫進入半剛性基層，甚至透過基層裂縫進入土基，在行車荷載作用下對半剛性基層表面或土基內(nèi)部產(chǎn)生強大的動水壓力，使得半剛性基層或土基長期受浸泡和沖刷而軟化、膨脹，基層表面結(jié)合料和土基表面材料成泥漿或灰漿形式，在荷載擠壓及泵吸作用下從面層孔隙或縫隙噴射出來，形成大面積泛白的現(xiàn)象。產(chǎn)生唧漿病害的原因很多，有路面結(jié)構類型和路面材料、氣候條件、超載荷載、高速行駛以及施工質(zhì)量等原因。

1.唧漿病害發(fā)展機理

綜合各種唧漿病害發(fā)展演變規(guī)律，其發(fā)展機理包含以下3個要素。

（1）貫通裂縫或較大空隙。貫通性強的面層裂縫以及面層連通空隙為水進入基層或土基提供了有利通道。車轍引發(fā)的細小裂縫、半剛性基層產(chǎn)生的收縮裂縫，都可能發(fā)展成為貫穿面層的裂縫?；旌狭想x析、壓實度不足等因素都會產(chǎn)生較大的面層空隙率。

（2）水。水可以通過路面裂縫、中央分隔帶滲入基層或路基。半剛性基層材料透水性差、路面排水不暢等原因都會使水在路面內(nèi)部存留，成為路面水損壞的隱患。

（3）行車荷載。行車荷載反復作用下產(chǎn)生的動水壓力和泵吸力是產(chǎn)生唧漿的動力因素。動水壓力隨車輛荷載的增加、車速的提高而增大，120公里/小時時的動水壓力約是40公里/小時時的9倍。

2.唧漿病害的特點

（1）分布廣泛。我國路面普遍采用半剛性基層，致密不透水，極易發(fā)生唧漿。據(jù)有關專家調(diào)查發(fā)現(xiàn)，唧漿是最為普遍、數(shù)量最多的一種病害，瀝青路面、水泥混凝土路面、各級公路、城市道路均可能發(fā)生唧漿。

（2）發(fā)展演變快。唧漿產(chǎn)生后若不及時處治，很快將發(fā)展為網(wǎng)裂、松散、坑槽，使得雨水更易滲入路面，產(chǎn)生惡性循環(huán)，導致路面大面積損壞，最終導致路面發(fā)生結(jié)構性損壞。

（3）防治難。唧漿病害發(fā)生在面層，但產(chǎn)生于基層或土基，難于預防與處治。已有的幾種方法，如“開膛破肚”式維修、壓注水泥漿、加鋪瀝青面層等，都存在明顯不足。

三、唧漿病害防治措施

1.銑刨、挖補式維修

銑刨、挖補式維修是針對唧漿嚴重并造成基層損壞的情況，將損壞的基層挖除或銑刨掉，重新鋪筑部分基層與面層（如圖1、2所示）。其維修特點是：工程量大，耗費的人力、物力大，費用高，施工周期長，對交通的影響大，且產(chǎn)生大量的建筑垃圾。另外，局部開挖部分是整個路面的薄弱位置，很容易在通車后產(chǎn)生二次病害。

圖1 銑刨面層與部分基層

圖2 局部挖補維修

2.增設橫向盲溝

增設橫向盲溝是通過在路基或基層內(nèi)增設反濾層和埋設透水管，并充填碎、礫石等透水材料，以排導進入路面內(nèi)部的水。但在實際使用過程中，容易出現(xiàn)過濾層、透水管堵塞，且開挖修補處易引發(fā)二次病害（如圖3、4所示）。

圖3 橫向排水盲溝開挖

圖4 橫向排水盲溝處網(wǎng)裂、沉陷

3.水泥壓漿

水泥壓漿技術成熟，水泥漿材與基層材料相容性較好，應用廣泛。但注漿孔徑較大，養(yǎng)生周期長，對交通影響大；分車道施工時，行車影響?zhàn)B生效果，壓漿效果大大降低；造價高、經(jīng)濟性差；施工時漿材對路面的污染大（如圖5所示）。

圖5 水泥壓漿

圖6 高聚物注漿

4.高聚物注漿

高聚物注漿是向路面結(jié)構內(nèi)部注射一定配比的多組份高聚物材料，利用材料發(fā)生反應后體積迅速膨脹形成的泡沫狀固體，填充結(jié)構中的孔隙，擠密周圍松散介質(zhì)，達到補強路面結(jié)構效果（如圖6所示）。高聚物注漿的施工流程為：交通控制→注漿路段選取→標記注漿孔位置→注漿前檢測→鉆孔→下已裝注漿頭的注漿導管→注漿→封孔→注漿后檢測→路面清掃→開放交通。

高聚物注漿技術思路巧妙，微創(chuàng)、非開挖、快硬早強、安全等優(yōu)點突出，對路面內(nèi)部早期、輕微、局部病害，包括裂縫、沉陷、脫空、唧漿等具有良好的處治效果，但不適用于已發(fā)生嚴重破壞的路面。

筆者于2013年10月在廣惠高速公路K1922＋200～K1922＋400（東行）慢車道采用高聚物注漿對路段病害進行處治。該路段多現(xiàn)唧漿病害，注漿前采用落錘式彎沉檢測儀（FWD）檢測彎沉值，平均彎沉值為127.88×10毫米，最大彎沉值為222.33×10毫米，可判斷該路段路面結(jié)構承載力較低；注漿過程中泥漿排量較大，相鄰注漿孔連通，表明基層頂面沖刷嚴重，存在嚴重脫空現(xiàn)象；注漿后唧漿現(xiàn)象明顯減少，進行彎沉值復測，平均彎沉值為85.44×10毫米，平均降幅為33.2%，最大降幅達到48.5%；注漿前后的彎沉比在1.1～2.0之間，最大彎沉比為1.9，表明路面結(jié)構承載力提高明顯，高聚物注漿處治路面病害總體效果良好。

四、結(jié)語

（1）確定唧漿防治措施時，應以路況調(diào)查、檢測為基礎；確定唧漿防治措施時，應找準路面病害的原因，有的放矢、對癥下藥，提高唧漿防治的針對性與有效性；實施唧漿防治時根據(jù)各種措施的特點與適用性，可以采用一種措施，也可幾種措施綜合使用，以有效、經(jīng)濟為原則。

（2）防治唧漿病害應突出一個“早”字、重視一個“防”字，要前瞻性、預防性地采取措施，將唧漿病害消滅在初期，而不要等路面已經(jīng)發(fā)生明顯破壞后再亡羊補牢、被動處治。

（作者單位：廣東省長大公路工程有限公司；武漢工程大學）

10.3963/j.issn.1006-8864.2014.10.026