【压浆技术在沥青道路破损处治中的应用分析】 压浆

　　摘要：在公路沥青面层的修复处治工艺中，对基层进行压浆封闭和补强是其必要前提。本文结合某城市主干道的沥青路面病害处治施工实际情况，对沥青路面破损处治中基层浅压浆补强封闭工艺的应用实践做了阐述，供同行参考。
　　关键词：沥青路面；压浆补强工艺；病害防治；
　　1前言
　　该主干道主车道沥青混凝土中面层于2009年12月份铺设完毕。由于周边市政设施等建设的需要，道路在未完成沥青混凝土上面层情况下就处于半开放交通状态，大量重型施工车辆频繁出入，加之该段道路大部分为软基路段，沥青混凝土路面中面层出现了大量的纵向和横向裂缝。经现场调查，主车道出现横向裂缝129处，纵向裂缝51处，通过检测，该路段弯沉代表值大于设计值。
　　在沥青混凝土上面层施工前，对这些沥青路面裂缝，须及时分析病害成因，采取裂缝封闭、路面热修补或铣刨重铺等措施进行处治。否则，这些裂缝势必会反射到面层，不仅会降低道路的使用性能和寿命，影响行车的安全、舒适、快捷、畅通，而且会因处理不及时或措施不当导致道路结构病害进一步蔓延发展成永久性破坏。
　　2沥青路面病害成因分析
　　2.1路基排水不畅引起的
　　路基应具有足够的强度、稳定性、耐久性，要求能承受行车荷载的反复作用和抗御自然因素的影响。但土质路基的亲水性较好，受水的影响较为明显，水分易渗入其内，使其含水量增大，压实度降低，回弹模量减少，弯沉值增大。
　　该道路受总体规划限制，设计标高较低，道路两侧多为渔溏，地下水位较浅，地下水和地表水丰富。加之大部分涵洞受标高限制设计为倒虹吸，导致排水不顺，雨季期间路面容易积水，导致路基泡水软化。路基在外界水分的长期浸泡和行车荷载的外力作用下，产生不均匀沉降，从而导致沥青混凝土面层产生裂缝。路面出现的大量较长、较宽纵、横向裂缝可能是由该原因产生的。
　　2.2 沥青混凝土路面的疲劳开裂
　　通过观测主车道超过20m长纵向裂缝处的横坡以及缝两侧的高差，发现无明显的错台现象，而且纵向裂缝规则地分布在主车道的中间，可以初步排除纵向裂缝由于路基不均匀沉降引起。
　　由于该道路所处地区气候变化较大，加之重型施工车辆出入频繁，沥青面层在车辆荷载的作用下和外界温度的影响下，将发生疲劳效应，使抗弯拉强度降低，弹性模量减少，发生疲劳开裂。如夏季骤降暴雨后，沥青表层温度在短时间内可骤降30度左右，会产生较大的温缩应力，反复作用，使裂缝从表面逐渐向下延伸，直至贯通沥青面层。
　　2.3 基层反射裂缝
　　该道路基层基本采用水泥稳定碎石半刚性基层，由于5％水稳层大都在04年9～10月份高温季节施工，基层施工完毕后未采用封层养护进行保湿，而且大都在暴晒2～3个月后才进行沥青面层施工，基层中的水分大量散失，在干湿变形和温度变形产生的内应力作用下，形成干缩开裂，产生的裂缝对应反射到沥青面层。
　　2.4 路基不均匀沉降产生
　　桥台、地下人行通道和涵洞与填方接头处，由于材料介质不同，长期在行车作用下易形成横向不均匀沉降裂缝。
　　2.5 施工接缝处理不当
　　路基施工中横向施工接缝搭接过少，压实不当，易产生裂缝。沥青混合料摊铺时接缝处理不当，造成路面渗水或面层压实未达到要求，在行车作用下形成裂缝。该道路中出现的线形规则、贯通全宽的横向裂缝大多属于由于施工接缝处理不当产生的。
　　3综合处治方案及浅层压浆处治机理
　　3.1综合处治方案
　　具体为当沥青路面裂缝未出现基层唧浆、路面沉陷时，采用浅层压浆+灌缝的处治方案，即先向裂缝压注水泥静浆以封闭路面基层裂缝，然后对路面裂缝进行灌浆。当沥青路面裂缝发展至网裂、沉陷、坑槽、塌边等破损现象比较严重时，采用浅层压浆+热修补的处治方案，通过向裂缝压注水泥静浆以封闭路面基层裂缝，恢复基层密实度，然后对路面层采用热再生修补技术修复。
　　3.2浅层压浆处治工艺机理
　　综合处治方案中的浅层压浆全称为道路浅层化学灌浆处治方案。即在常规的水泥浆液里添加特种化学药剂，以加强改善路面翻泥浆及基层松散脱空现象的处治。
　　浅层压浆采用岩土工程压浆填充原理，就是通过外力加压，使配置好的浆液在周围介体中通过渗透充填，挤压扩展形成浆脉。由于基层介质不均匀性，通过钻孔孔道加压灌入一定配比的浆液，一方面灌浆孔向外扩张形成圆柱状浆体，钻孔周围介体被挤压填实，紧靠浆体的介体遭受破坏和剪切，形成塑性变形区，离浆体较远的基层介体则发生弹性变形，颗粒被挤压紧密，提高了基层强度；另一方面，随着压浆的进行，原基层将在压力下产生裂缝，浆液将顺着裂缝进行渗透，浆液在基层的各个层面中向各个方向进行挤压延伸，形成了厚薄不一的片状、条状及团块状浆体，纵横交错的浆脉凝结硬化，改变了基层结构，形成了复合地基，强度得到了明显提高，提高了基层的承载力，增加了基层稳定性。
　　4 基层浅压浆补强工艺
　　4.1布孔
　　一般来说，基层松散区从裂缝或破损处的中间至边缘逐渐增加，调查发现，边缘区脱空松散范围是中间脱空松散范围的1-4倍。因此，孔的布置既要考虑浆液的扩散半径，还要结合路面基层松散范围而定，在条件许可的情况下，应尽量靠近脱空松散区。一般情况下，布孔原则为沿裂缝线布设一排，间距约100cm,最外钻孔距裂缝端头小于50cm。
　　4.2钻孔
　　钻孔采用ZJ200型金刚石钻机（或风动钻孔机），孔径ф38mm-ф51mm，孔要保持垂直又要圆。灌浆花杆在路表以下20cm不得开孔，具体孔深按以下两种情况处理：
　　4.2.1当路面结构层无设排水垫层处，钻孔要求穿偷透路面底基层，达路基96区范围，压注深度不少于75cm。
　　4.2.2当路面结构层有设排水垫层时，钻孔底距离底基底面至少应保留5cm，以免灌浆浆液渗入排水垫层，阻塞排水通道，压注深度不大于65cm。
　　4. 3制浆
　　4.3.1灌浆材料组成
　　压浆是借助压浆泵的压力，将拌和良好的填充材料通过孔道挤入基层中，因而要求填充材料有较好的粘聚力、和易性和流动性，在压浆过程中不离析。由于本工程采用的是双液单系统灌浆方式，经过施工单位的试验室试配，确定了以下两种浆液的配比组成：