臺階法挖補技術(shù)在瀝青路面病害治理中的應(yīng)用

（中鐵十二局集團第七工程有限公司，湖南長沙 413000）

瀝青路面病害以網(wǎng)裂病害為主，其具有發(fā)生概率大、影響范圍廣的特點，不利于車輛通行的安全性，且維修工作量大、成本投入高?，F(xiàn)階段，網(wǎng)裂病害治理工作以臺階法挖補技術(shù)較為適宜，為彰顯其在網(wǎng)裂病害治理中的應(yīng)用優(yōu)勢，施工單位的相關(guān)人員須在梳理其應(yīng)用思路的基礎(chǔ)上，明確技術(shù)要點，為病害治理工作的開展提供指導(dǎo)。

1 工程概況

佛江高速公路（江珠高速公路北延線）佛山段，起點位于佛山市順德區(qū)均安鎮(zhèn)天連，終點位于潭州水道南岸，總長為30.682 km。本項目為JZSG-02合同段，起訖里程為K26+700～K43+804.113，全長17.104 km，屬于改造段，建設(shè)內(nèi)容包含高贊立交、重合服務(wù)區(qū)、港口路立交等。

2 路面網(wǎng)裂病害的成因

由于佛江高速公路工程的瀝青路面直接與外界接觸，易受到雨水、溫度、行車荷載等因素的影響，會隨運營時間的延長出現(xiàn)網(wǎng)裂、坑槽等病害。在這一境況下，車輛于該段行駛時顛簸程度會加劇，易誘發(fā)交通安全事故。瀝青路面在長時間的外力沖擊作用下，耐久性明顯下降。

網(wǎng)裂普遍發(fā)生于瀝青路面的運營階段，與行車荷載、雨水等多類外部條件均有密切關(guān)聯(lián)，加之瀝青混合料的工程性能欠佳，會逐步形成網(wǎng)裂病害。當(dāng)前，網(wǎng)裂縫隙較小且在某特定區(qū)域高密度分布，導(dǎo)致其治理難度較大，傳統(tǒng)方法在實際應(yīng)用中普遍存在耗時、耗力、效果欠佳等問題，應(yīng)在保證成本的狀態(tài)下，改善瀝青路面網(wǎng)裂病害的治理效果[1]。

3 臺階法挖補技術(shù)在路面病害治理中的應(yīng)用

3.1 測量放樣及超前支護

（1）以設(shè)計要求為準(zhǔn)，使用全站儀測放洞身開挖輪廓線，確定拱頂、拱腳兩部分的高程以及里程坐標(biāo)，作為施工的參照基準(zhǔn)。

（2）經(jīng)測量放樣后，進入超前支護環(huán)節(jié)，單根長度4 m，外插角10°～15°，水平搭接長度≥1 m；每環(huán)打設(shè)數(shù)量12根，遇圍巖性質(zhì)特殊的地段時，可增加小導(dǎo)管的數(shù)量，以保證超前支護的可靠性。

3.2 上臺階開挖及支護

（1）上臺階開挖法以挖掘機開挖為主，局部圍巖硬度較大時，輔以爆破措施。單次掘進分別設(shè)置1～2榀鋼架，人工修邊，若無誤后，噴射4 cm厚混凝土，通過該混合料全方位封閉作業(yè)面。

（2）初噴工作完成后，再打設(shè)系統(tǒng)錨桿，即長度為4 m的Ф22砂漿錨桿，按照環(huán)向1.2 m、縱向1 m的間距控制標(biāo)準(zhǔn)依次進行設(shè)置；再掛設(shè)鋼筋網(wǎng)片，應(yīng)采用Ф8鋼筋，間距為20 cm×20 cm。

（3）按每榀間距1 m的標(biāo)準(zhǔn)依次架設(shè)Ⅱ8a型鋼鋼架；上臺階安裝采取分節(jié)段的方法，共3節(jié)；使用Ф2鋼筋連接環(huán)向間距為1 m的超前小導(dǎo)管，并對尾端采取焊接加固措施，使其穩(wěn)定至鋼架上。

（4）待鋼架安裝到位后，再設(shè)置鎖腳錨管（長度應(yīng)控制4 m），用U形鋼筋牢固焊接，每側(cè)2根[2]。復(fù)噴C25混凝土，嚴(yán)格控制其厚度，確保滿足施工要求。

3.3 左右下臺階開挖及支護

（1）開挖錯開3～5 m，首先從邊墻的一側(cè)開挖，再逐步向另一側(cè)推進，考慮結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和施工安全的要求，應(yīng)避免左右兩側(cè)初期支護同時懸空的情況。

（2）每次開挖長度為1～2榀鋼架間距，開挖后隨即噴射4 cm厚混凝土，形成防護結(jié)構(gòu)。

（3）初噴工作完成后，打設(shè)錨桿，即長度為4 mФ22砂漿錨桿，按照環(huán)向1.2 m、縱向1 m的間距控制標(biāo)準(zhǔn)依次設(shè)置；再掛設(shè)鋼筋網(wǎng)片，采用Ф8鋼筋，間距20 cm×20 cm；最后設(shè)置拱架、打設(shè)鎖腳錨桿，并復(fù)噴混凝土，直至其實際厚度滿足施工要求。

3.4 仰拱填充

隧道中線距仰拱填充面173 cm；開挖采取以機械（挖掘機）為主、人工為輔的方法，仰拱開挖到位后噴射C25混凝土，厚度為10 cm；制備C30混凝土，將其用于澆筑二次仰拱，再組織C25仰拱填充作業(yè)。仰拱施工中，其實際位置距掌子面的距離應(yīng)在35 m內(nèi)。

3.5 襯砌混凝土施工

根據(jù)洞身混凝土澆筑的施工特點，適配整體式移動模板臺車，以便高效澆筑混凝土。以現(xiàn)場施工要求為準(zhǔn)，拌制適量質(zhì)量達標(biāo)的混凝土，由罐車運輸至現(xiàn)場，泵送入模，澆筑時使用附著式振動器、插入式振動器聯(lián)合振搗，改善混凝土內(nèi)部分布狀態(tài)，提高密實度，二襯與掌子面距離在9 m內(nèi)[3]。

道路在長時間運營后，會進入中修階段，病害的治理為重點工作內(nèi)容。

從現(xiàn)階段的病害發(fā)展?fàn)顩r來看，路面網(wǎng)裂較為普遍，若采取以往養(yǎng)護挖補罩面的方式，難以從根本上解決病害問題，后續(xù)仍會出現(xiàn)邊角坑槽、挖補區(qū)失穩(wěn)等情況。

3.6 在病害治理中的應(yīng)用

近年來基于網(wǎng)裂病害防治技術(shù)的升級改造工作在大范圍展開，以挖臺階回補法為主，其遵循“圓洞方補、斜洞正補”的基本原則。

在明確待治理的網(wǎng)裂病害區(qū)域后，在該處標(biāo)記白線，使用銑刨機逐級開挖為寬度約20 cm的臺階，再填補合適級配的混合料，使其與現(xiàn)狀路面在結(jié)構(gòu)和厚度方面保持一致。在施工期間，應(yīng)預(yù)留適當(dāng)?shù)呐_階寬度，回補瀝青時應(yīng)提前在四周均勻刷涂黏結(jié)瀝青[4]。

遇較嚴(yán)重網(wǎng)裂病害時，在常規(guī)方法的基礎(chǔ)上新增土工格柵，可緩解路面彎沉現(xiàn)象。網(wǎng)裂病害的治理環(huán)境相對復(fù)雜，易遇到特殊路基段，應(yīng)根據(jù)實際情況差異化對待，以保證治理方法的針對性。

3.6.1 新舊路基拼接處理

新舊路基結(jié)合區(qū)域易因厚度不同形成沉降差，可從邊坡處開挖高度為80 cm的臺階，設(shè)內(nèi)傾2%的斜坡，隔臺階鋪設(shè)雙向塑鋼土工格柵，用錨桿加以固定。安排小型夯實機處理，提高路基的壓實度，保證其具有足夠的穩(wěn)定性。

邊坡易在施工期間發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，需加強對該處的觀察，若存在異常狀況應(yīng)及時探明成因，并采取處理措施。

3.6.2 過水塘、魚塘路基處理

排水為首要工作，再清理表層淤泥，經(jīng)過晾曬處理后使其干燥，方可組織路基的填筑作業(yè)。對于大范圍的池塘，施工前需修筑圍堰（可采用草袋），將其中的水抽干，再采取晾曬處理措施，在此基礎(chǔ)上填筑路基。

3.6.3 低挖淺填路基處理

填土高度小于路床厚度或存在土質(zhì)挖方路段時，此結(jié)構(gòu)的特殊性決定了地基表層有部分屬于下路床范圍，在病害治理工作中應(yīng)以下路床的標(biāo)準(zhǔn)，采取治理措施，即最終的壓實度應(yīng)達到96%以上[5]。

4 臺階法挖補技術(shù)與傳統(tǒng)方法的對比及應(yīng)用效果分析

單層瀝青表處法具有施工便捷的應(yīng)用優(yōu)勢，僅適用于基層強度高且網(wǎng)裂病害較輕微的場景，在其他網(wǎng)裂病害中取得的治理效果相對欠佳。

瀝青復(fù)原劑CAP治理法有利于提高瀝青的韌性和抗?jié)B性，需要成本較低，但路面摩擦系數(shù)易偏離正常范圍?；谂f路面的再生利用，瀝青復(fù)原劑CAP治理法常被應(yīng)用于大范圍的病害挖補治理工作中，使用到部分舊路面材料，最終的治理效果易受到該類材料特性的影響，再生路面的質(zhì)量影響因素較多，質(zhì)量可控性偏弱[6]。

臺階法挖補技術(shù)可規(guī)避傳統(tǒng)方法存在的問題，以病害的程度為依據(jù)，可采取淺挖或深挖臺階的方法。經(jīng)實踐表明，在臺階式的回補方式、土工格柵等材料的綜合作用下，可顯著改善病害治理效果。

為探討挖臺階回補法的實際應(yīng)用情況，養(yǎng)護人員展開跟蹤檢測，通過對運營時間達3個月以上的網(wǎng)裂病害治理區(qū)域（共計206處）的調(diào)查，確定病害治理后的實際成效，主要可分為5個類別。

網(wǎng)裂病害治理缺陷統(tǒng)計如表1所示。

表1 網(wǎng)裂病害治理缺陷統(tǒng)計

5 結(jié)語

綜上所述，在應(yīng)用臺階法挖補技術(shù)后，可快速完成路面網(wǎng)裂病害的治理工作，根據(jù)實際檢查結(jié)果可知，病害的治理效果良好，雖存在邊角松散、反射裂縫等質(zhì)量問題，但占比較小，對路面的正常運營無顯著影響，病害治理合格率可達95.8%。由此表明，臺階法挖補技術(shù)具有可參考價值，可被靈活應(yīng)用于網(wǎng)裂病害的治理工作中。