瀝青路面水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫處治措施

張茜

摘 要：伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)和交通量的快速增長(zhǎng)，我國(guó)瀝青路面得到了大量應(yīng)用與推廣。然而，在通車(chē)運(yùn)營(yíng)多年后，許多路面出現(xiàn)了不同程度的病害問(wèn)題，其中裂縫最為嚴(yán)重。本文依托某具體案例，針對(duì)裂縫問(wèn)題提出了幾種裂縫修復(fù)方法，并最終確定采用環(huán)氧改性聚氨酯材料進(jìn)行壓力注漿施工，以期有效解決基層裂縫病害。

關(guān)鍵詞：瀝青路面;水泥穩(wěn)定碎石基層;裂縫處治

0 引言

瀝青混凝土路面因其優(yōu)異的性能在我國(guó)高等級(jí)公路中得到了廣泛應(yīng)用，尤其是水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面。隨著公路使用年限的不斷增加，加上行車(chē)荷載和自然因素的反復(fù)作用，路面病害問(wèn)題愈加嚴(yán)重。當(dāng)前，多通過(guò)填縫、粘貼抗裂貼進(jìn)行路面基層裂縫修補(bǔ)，經(jīng)大量實(shí)踐證明，上述修補(bǔ)方法耐久性不足，具有較高的失效率。為此，本文提出了環(huán)氧改性聚氨酯材料，此類(lèi)材料膨脹性、抗?jié)B能力良好，且具有較強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度和延展性，將其用于基層裂縫處治效果顯著。

1 工程概況

某公路工程建成通車(chē)多年，在交通量逐年增加和自然環(huán)境等因素影響，行車(chē)道部分路段出現(xiàn)了嚴(yán)重的病害問(wèn)題，其中主要為橫向裂縫和縱向裂縫，少部分路段還存在網(wǎng)裂、唧泥等現(xiàn)象。針對(duì)此問(wèn)題，在以往養(yǎng)護(hù)中主要采用了“表面層銑刨重鋪+中面層頂面鋪設(shè)抗裂貼”的維修方案。但在處治2年內(nèi)，反射裂縫進(jìn)一步發(fā)展，為了真正有效處治水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫問(wèn)題，本文根據(jù)路況調(diào)查情況，提出了環(huán)氧改性聚氨酯材料修補(bǔ)方案。

2 裂縫修復(fù)方法選擇

當(dāng)前，在瀝青路面裂縫修補(bǔ)當(dāng)中主要采用三種方式，即開(kāi)槽灌縫、非開(kāi)槽灌縫及壓力注漿。結(jié)合環(huán)氧改性聚氨酯材料的應(yīng)用要求，針對(duì)上述三種施工修補(bǔ)方法，擇優(yōu)選擇最終施工方案。

2.1 開(kāi)槽灌縫

開(kāi)槽灌縫是指在高壓吹風(fēng)機(jī)將縫內(nèi)雜物清理干凈后，通過(guò)專(zhuān)用灌縫機(jī)修補(bǔ)裂縫。該裂縫修補(bǔ)方法，主要用于行車(chē)荷載或疲勞引起的面層裂縫。在開(kāi)槽灌縫當(dāng)中，可以利用機(jī)械強(qiáng)制性作用切割路面裂縫，從而將原有的裂縫變寬變深，隨后把修補(bǔ)材料注入裂縫。開(kāi)槽灌縫施工中很多裂縫以不規(guī)則狀態(tài)呈現(xiàn)，這種情況下，極易損壞路面原有不規(guī)則裂縫或者細(xì)小裂縫。同時(shí)，由于開(kāi)槽處理后裂縫的寬度有所增加，將會(huì)大幅影響路面裂縫部位的承載力。隨著使用時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，灌縫材料老化程度越來(lái)越嚴(yán)重，將引發(fā)周?chē)芽p水損害病害。

2.2 非開(kāi)挖灌縫

作為一種傳統(tǒng)修補(bǔ)方式，非開(kāi)挖灌封是指無(wú)須利用擴(kuò)縫、開(kāi)縫等方式，直接將灌縫材料注入路面裂縫。目前，非開(kāi)挖灌縫主要分為兩種，一種是熱補(bǔ)法，另一種是冷補(bǔ)法。熱補(bǔ)法采用的修補(bǔ)材料主要為熱熔性材料，比如普通石油瀝青或者改性瀝青等。此類(lèi)材料，高低溫性能較差，在高溫條件下，材料極易出現(xiàn)泛油現(xiàn)象;低溫條件下，瀝青材料又會(huì)變脆，很容易脫落。冷補(bǔ)法主要采用液態(tài)混合料冷補(bǔ)材料，比如改性乳化瀝青等。通過(guò)均勻攪拌后，可以在裂縫上直接涂刷此類(lèi)材料。冷補(bǔ)材料流動(dòng)性、滲透性相對(duì)較好，但其同樣具有較差的高溫穩(wěn)定性和低溫性能，尤其是在低溫環(huán)境下，極易出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。

2.3 壓力注漿

相比上述兩種裂縫修補(bǔ)方法，壓力注漿法主要用于瀝青路面大面積結(jié)構(gòu)性裂縫、水泥穩(wěn)定碎石基層反射裂縫、路基沉陷或者脫空等病害。壓力注漿法是指裂縫修補(bǔ)材料在高壓作用下通過(guò)鉆孔將注漿材料灌注到路面路基所需修補(bǔ)部位，最大限度讓注漿材料把所有裂縫填滿(mǎn)。雖然壓力注漿法工序相對(duì)較為復(fù)雜，但是針對(duì)基層深處反射裂縫防治具有良好的處置效果，此外，本文采用了環(huán)氧改性聚氨酯材料，壓力注漿法的應(yīng)用，可以充分發(fā)揮注漿材料的粘結(jié)性能和力學(xué)作用，進(jìn)一步提高原有路面的強(qiáng)度。通過(guò)上述分析對(duì)比，最終本文決定采用鉆孔壓力注漿法。

3 基層裂縫處治措施

3.1 施工準(zhǔn)備

本文采用了鉆孔壓力注漿工藝，在施工前必須做好各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作。在設(shè)備準(zhǔn)備當(dāng)中，保證所有設(shè)備具有合格證，并提前編制施工設(shè)備及儀器臺(tái)帳，做到專(zhuān)人使用、專(zhuān)人保管。同時(shí)定期保養(yǎng)和檢修機(jī)械設(shè)備，保證設(shè)備在施工中能夠正常運(yùn)行，不會(huì)出現(xiàn)無(wú)故停機(jī)現(xiàn)象。此外，本文采用了環(huán)氧改性聚氨酯材料，作為一種非水反應(yīng)類(lèi)雙組分發(fā)泡體，應(yīng)按照設(shè)計(jì)比例將雙組份材料注入路面。在高壓作用下，兩種材料能夠迅速將路面裂縫和脫空部位填充，并發(fā)生化一系列化學(xué)反應(yīng)。通過(guò)體積膨脹可以產(chǎn)生泡沫固體，進(jìn)而有效粘結(jié)裂縫部位，最終達(dá)到修補(bǔ)路面裂縫的目的。在材料出廠(chǎng)前，必須做好各項(xiàng)質(zhì)量檢驗(yàn)工作，在確保檢驗(yàn)合格后才能用于施工。在存儲(chǔ)過(guò)程中，應(yīng)將材料的溫度控制在合理范圍內(nèi)，一般不超過(guò)40℃。使用前，需詳細(xì)檢查金屬桶的情況，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏等問(wèn)題，需及時(shí)處理。

3.2 確定注漿孔位

施工前，應(yīng)選用探地雷達(dá)等檢測(cè)設(shè)備對(duì)所有裂縫的實(shí)際情況進(jìn)行測(cè)定，充分了解裂縫的長(zhǎng)度、寬度等信息，保證制定的施工方案科學(xué)、有效。按照裂縫檢測(cè)實(shí)際情況，順著裂縫的走向以50 cm為間距進(jìn)行注漿孔設(shè)置，并標(biāo)注注漿孔位，盡可能在裂縫處布設(shè)孔位。

3.3 裂縫防護(hù)處理

注漿孔位確定之后，為了避免鉆孔過(guò)程中裂縫內(nèi)進(jìn)入大量灰塵，可以采用透明膠帶黏貼在裂縫之上，從而減少對(duì)裂縫修補(bǔ)材料滲透性能的影響。同時(shí)，還能有效防止注漿材料對(duì)瀝青路面造成嚴(yán)重污染。

3.4 鉆孔清孔施工

為了保證裂縫空隙被注漿材料充分填充，應(yīng)根據(jù)裂縫探測(cè)具體情況合理確定鉆孔深度，采用長(zhǎng)度適宜的螺旋鉆桿進(jìn)行施工。鉆孔施工中，應(yīng)保證鉆桿垂直路面。針對(duì)鉆孔過(guò)程中產(chǎn)生的鉆渣、灰塵，需及時(shí)清理干凈。

3.5 注漿管安裝

注漿施工前，先保證采取的注漿管、注漿帽合理。根據(jù)本工程實(shí)際情況，可采用φ2 m的PVC管作為注漿管，相比瀝青面層厚度，注漿管長(zhǎng)度可適當(dāng)長(zhǎng)一些，從而避免注漿材料滲入瀝青層面，破壞瀝青面層。此外，注漿帽安裝時(shí)，需要采用專(zhuān)用工具清理干凈注漿凹型邊緣，保證注漿質(zhì)量。

3.6 壓力注漿施工

向注漿槍口部位輸送雙組分材料，并注入裂縫空隙，快速產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，注漿材料從液狀轉(zhuǎn)化為固體，體積迅速膨脹，從而修補(bǔ)基層裂縫。在壓力注漿修補(bǔ)控制當(dāng)中，需要合理控制注漿壓力，前期不宜過(guò)大，可控制在2 MPa左右。同時(shí)，還要隨時(shí)觀(guān)測(cè)修補(bǔ)材料的情況，一旦出現(xiàn)漿液冒出現(xiàn)象，需及時(shí)停止注漿。

3.7 開(kāi)放交通

完成上述施工之后，待路面冷卻溫度達(dá)到規(guī)定要求。即可將之前粘貼的膠帶或溢出的廢料清理干凈，隨后便可開(kāi)放交通。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，伴隨公路建設(shè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，對(duì)公路建設(shè)施工技術(shù)提出了更高的要求。水泥穩(wěn)定碎石基層是我國(guó)瀝青路面基層常用類(lèi)型，將其用于瀝青路面基層施工，可改善路面使用性能，延長(zhǎng)工程施工壽命。水穩(wěn)基層整體性好，但在長(zhǎng)時(shí)間通車(chē)運(yùn)行當(dāng)中，受干濕和凍融循環(huán)以及反復(fù)荷載等外界不利因素影響下，基層材料的強(qiáng)度、模量因疲勞破壞而逐漸衰減。其中水泥穩(wěn)定碎石基層開(kāi)裂問(wèn)題最為嚴(yán)重，如何防治基層裂縫成為了關(guān)鍵。本文結(jié)合具體案例，采用了新型修補(bǔ)材料，即環(huán)氧改性聚氨酯材料，同時(shí)結(jié)合壓力灌漿法進(jìn)行了基層裂縫修補(bǔ)，通過(guò)工后鉆芯取樣檢測(cè)可知，裂縫處治后，基層裂縫、脫空部位都得到了有效填充，具有良好的施工效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸獻(xiàn)松.淺談水穩(wěn)碎石基層施工的質(zhì)量控制[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（10）：71-75.

[2]趙永勝.公路施工中水穩(wěn)基層裂縫的防治措施[J].建設(shè)科技，2017（5）：94-95.

[3]魏連雨，李娜，張靜.基于裂縫寬度統(tǒng)計(jì)的水穩(wěn)碎石微裂技術(shù)試驗(yàn)研究[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，36（12）：30-35+42.

[4]葛瑩，張道杰.公路施工中水穩(wěn)基層裂縫的防治措施[J].工程技術(shù)研究，2019，4（24）：133-134.

[5]王峰娟.公路工程瀝青路面施工技術(shù)與質(zhì)量控制策略[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014（8）：39-41.