淺談壓漿工藝在瀝青道路破損處治中的應用 - 論文發(fā)表

1、淺談壓漿工藝在瀝青道路破損處治中的應用 - 論文發(fā)表淺談壓漿工藝在瀝青道路破損處治中的應用 - 論文發(fā)表2011-07-06 09:38 來源：未知 瀏覽次數(shù)： 關(guān)鍵字： 交通運輸論文,職稱論文淺談壓漿工藝在瀝青道路破損處治中的應用呂耘祥摘要：本文結(jié)合某城市主干道的瀝青路面病害處治施工實際情況，闡述了板底壓漿的技術(shù)參數(shù)和施工過程,并提出了壓漿后路面板錯臺處理的技術(shù)措施。實際工程表明,按本文提出的壓漿技術(shù)參數(shù)和錯臺處治措施對板底脫空、錯臺等病害進行處理,效果明顯。關(guān)鍵詞：瀝青路面；壓漿補強工藝；病害防治；1前言某新建城市主干道K1+360K4+000段主車道瀝青混凝土中面層于2008年12月份鋪

2、設完畢。由于周邊市政設施等建設的需要，道路在未完成瀝青混凝土上面層情況下就處于半開放交通狀態(tài)，大量重型施工車輛頻繁出入，加之該段道路大部分為軟基路段，瀝青混凝土路面中面層出現(xiàn)了大量的縱向和橫向裂縫。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，主車道出現(xiàn)橫向裂縫129處，縱向裂縫51處，通過檢測，該路段彎沉代表值大于設計值。在瀝青混凝土上面層施工前，對這些瀝青路面裂縫，須及時分析病害成因，采取裂縫封閉、路面熱修補或銑刨重鋪等措施進行處治。否則，這些裂縫勢必會反射到面層，不僅會降低道路的使用性能和壽命，影響行車的安全、舒適、快捷、暢通，而且會因處理不及時或措施不當導致道路結(jié)構(gòu)病害進一步蔓延發(fā)展成永久性破壞。2瀝青路面病害成因分析

3、該路段路面結(jié)構(gòu)層為5cmAC16瀝青中面層+6cm瀝青下面層+20cm5%水穩(wěn)基層+20cm3%水穩(wěn)基層。結(jié)合設計文件、地質(zhì)堪察報告和相關(guān)的技術(shù)規(guī)范、文獻資料，經(jīng)業(yè)主、設計、施工、監(jiān)理多方論證裂縫產(chǎn)生的主要原因如下：2.1路基排水不暢引起的路基應具有足夠的強度、穩(wěn)定性、耐久性，要求能承受行車荷載的反復作用和抗御自然因素的影響。但土質(zhì)路基的親水性較好，受水的影響較為明顯，水分易滲入其內(nèi)，使其含水量增大，壓實度降低，回彈模量減少，彎沉值增大。該道路受總體規(guī)劃限制，設計標高較低，道路兩側(cè)多為漁溏，地下水位較淺，地下水和地表水豐富。加之大部分涵洞受標高限制設計為倒虹吸，導致排水不順，雨季期間路面容易積

4、水，導致路基泡水軟化。路基在外界水分的長期浸泡和行車荷載的外力作用下，產(chǎn)生不均勻沉降，從而導致瀝青混凝土面層產(chǎn)生裂縫。路面出現(xiàn)的大量較長、較寬縱、橫向裂縫可能是由該原因產(chǎn)生的。2.2 瀝青混凝土路面的疲勞開裂通過觀測主車道超過20m長縱向裂縫處的橫坡以及縫兩側(cè)的高差，發(fā)現(xiàn)無明顯的錯臺現(xiàn)象，而且縱向裂縫規(guī)則地分布在主車道的中間，可以初步排除縱向裂縫由于路基不均勻沉降引起。由于該道路所處地區(qū)氣候變化較大，加之重型施工車輛出入頻繁，瀝青面層在車輛荷載的作用下和外界溫度的影響下，將發(fā)生疲勞效應，使抗彎拉強度降低，彈性模量減少，發(fā)生疲勞開裂。如夏季驟降暴雨后，瀝青表層溫度在短時間內(nèi)可驟降30度左右，會產(chǎn)

5、生較大的溫縮應力，反復作用，使裂縫從表面逐漸向下延伸，直至貫通瀝青面層。2.3 基層反射裂縫該道路基層基本采用水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層，由于5水穩(wěn)層大都在04年910月份高溫季節(jié)施工，基層施工完畢后未采用封層養(yǎng)護進行保濕，而且大都在暴曬23個月后才進行瀝青面層施工，基層中的水分大量散失，在干濕變形和溫度變形產(chǎn)生的內(nèi)應力作用下，形成干縮開裂，產(chǎn)生的裂縫對應反射到瀝青面層。2.4 路基不均勻沉降產(chǎn)生橋臺、地下人行通道和涵洞與填方接頭處，由于材料介質(zhì)不同，長期在行車作用下易形成橫向不均勻沉降裂縫。2.5 施工接縫處理不當路基施工中橫向施工接縫搭接過少，壓實不當，易產(chǎn)生裂縫。瀝青混合料攤鋪時接縫處理不當

6、，造成路面滲水或面層壓實未達到要求，在行車作用下形成裂縫。該道路中出現(xiàn)的線形規(guī)則、貫通全寬的橫向裂縫大多屬于由于施工接縫處理不當產(chǎn)生的。3綜合處治方案及淺層壓漿處治機理參建各方根據(jù)對該道路路面情況的調(diào)查，結(jié)合相關(guān)瀝青裂縫處治的經(jīng)驗，經(jīng)綜合分析后提出了該路段的病害處治方案。 3.1綜合處治方案具體為當瀝青路面裂縫未出現(xiàn)基層唧漿、路面沉陷時，采用淺層壓漿+灌縫的處治方案，即先向裂縫壓注水泥靜漿以封閉路面基層裂縫，然后對路面裂縫進行灌漿。當瀝青路面裂縫發(fā)展至網(wǎng)裂、沉陷、坑槽、塌邊等破損現(xiàn)象比較嚴重時，采用淺層壓漿+熱修補的處治方案，通過向裂縫壓注水泥靜漿以封閉路面基層裂縫，恢復基層密實度，然后對路面

7、層采用熱再生修補技術(shù)修復。3.2淺層壓漿處治工藝機理綜合處治方案中的淺層壓漿全稱為道路淺層化學灌漿處治方案。即在常規(guī)的水泥漿液里添加特種化學藥劑，以加強改善路面翻泥漿及基層松散脫空現(xiàn)象的處治。淺層壓漿采用巖土工程壓漿填充原理，就是通過外力加壓，使配置好的漿液在周圍介體中通過滲透充填，擠壓擴展形成漿脈。由于基層介質(zhì)不均勻性，通過鉆孔孔道加壓灌入一定配比的漿液，一方面灌漿孔向外擴張形成圓柱狀漿體，鉆孔周圍介體被擠壓填實，緊靠漿體的介體遭受破壞和剪切，形成塑性變形區(qū)，離漿體較遠的基層介體則發(fā)生彈性變形，顆粒被擠壓緊密，提高了基層強度；另一方面，隨著壓漿的進行，原基層將在壓力下產(chǎn)生裂縫，漿液將順著裂縫

8、進行滲透，漿液在基層的各個層面中向各個方向進行擠壓延伸，形成了厚薄不一的片狀、條狀及團塊狀漿體，縱橫交錯的漿脈凝結(jié)硬化，改變了基層結(jié)構(gòu)，形成了復合地基，強度得到了明顯提高，提高了基層的承載力，增加了基層穩(wěn)定性。本工程采用的淺層化學灌漿處治方案采用了雙液單系統(tǒng)化學灌漿施工新技術(shù)，即使用的水泥漿漿液微膨脹、固化不收縮，及專門配制的改良的新材料（RBEN-1強固劑和LSZ-1021型化學藥劑相結(jié)合）對基層進行處理。這種新技術(shù)添加的化學藥劑漿液比單純的壓水泥漿能更好地使路面基層松散處得以填充密實，和基層與面層脫空處聯(lián)結(jié)得更密實以達到均勻傳荷目的。經(jīng)過對室內(nèi)試件和對試驗路取芯試件進行30天的浸水觀測，未

9、出現(xiàn)散結(jié)現(xiàn)象，而且強度損失較小。4 基層淺壓漿補強工藝淺層化學灌漿處治主要施工工序為：布孔、鉆孔、制漿、灌漿、封口及養(yǎng)護、鉆孔取芯及檢測。4.1布孔一般來說，基層松散區(qū)從裂縫或破損處的中間至邊緣逐漸增加，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，邊緣區(qū)脫空松散范圍是中間脫空松散范圍的1-4倍。因此，孔的布置既要考慮漿液的擴散半徑，還要結(jié)合路面基層松散范圍而定，在條件許可的情況下，應盡量靠近脫空松散區(qū)。一般情況下，布孔原則為沿裂縫線布設一排，間距約100cm,最外鉆孔距裂縫端頭小于50cm。4.2鉆孔鉆孔采用ZJ200型金剛石鉆機（或風動鉆孔機），孔徑38mm-51mm，孔要保持垂直又要圓。灌漿花桿在路表以下20cm不得開孔，

10、具體孔深按以下兩種情況處理：4.2.1當路面結(jié)構(gòu)層無設排水墊層處，鉆孔要求穿偷透路面底基層，達路基96區(qū)范圍，壓注深度不少于75cm。4.2.2當路面結(jié)構(gòu)層有設排水墊層時，鉆孔底距離底基底面至少應保留5cm，以免灌漿漿液滲入排水墊層，阻塞排水通道，壓注深度不大于65cm。4. 3制漿4.3.1灌漿材料組成壓漿是借助壓漿泵的壓力，將拌和良好的填充材料通過孔道擠入基層中，因而要求填充材料有較好的粘聚力、和易性和流動性，在壓漿過程中不離析。由于本工程采用的是雙液單系統(tǒng)灌漿方式，經(jīng)過施工單位的試驗室試配，確定了以下兩種漿液的配比組成：漿液A（水泥漿）：32.5普通硅酸鹽水泥、可飲用水、早強劑、膨脹劑。

11、漿液B（化學漿）：RBEN-1土壤強固劑、MX-2001穩(wěn)定劑、NS-2001調(diào)凝劑、固化劑、可飲用水。4.3.2漿液性能調(diào)制后的漿液固結(jié)微膨脹不收縮，固結(jié)強度高，且有良好的耐久性，經(jīng)檢測試件強度可達10MPa以上。漿液固化劑可與水反應，因此通過控制用水量，對含水量的軟基或地下水段可起脫水，堵塞作用。漿液的固化時間可隨主材與次材的比例控制，用于土基層泡水軟化層的滲透和漿液的流動控制，最理想時養(yǎng)護1天可達通車條件。該漿液無毒、無臭，對環(huán)境無污染，對人體無害。4. 4灌漿4.4.1灌漿方式：采用雙液單系統(tǒng)灌漿方式（見圖4-4-1）,其方法是漿液通過雙液管（一根管泵送漿液A,一根管泵送漿液B）由壓漿

12、泵泵送到基層軟弱區(qū)。漿液通過配比調(diào)控,限制初凝時間和擴散半徑,漿液A和漿液B混合在灌漿口周圍初凝,堵塞擴散通道引起灌漿壓力增加,后續(xù)未凝固漿液在壓力作用下突破土層和低壓區(qū)向外伸展,使土層脫水、擠密，脫空區(qū)被漿液填充。為便于排氣、排水，以提高灌漿質(zhì)量，在孔口裝壓力表，高壓閥回漿，使?jié){液在孔段中始終保持流動狀態(tài)。圖4-4-1灌漿流程圖4.4.2灌漿順序：先灌路面綜合坡度較低的孔，后灌較高孔，即用圍、擠、壓的灌漿方式，針對基層孔隙率和所選定的水泥化學漿液配比，確定灌漿壓力在0.51Mpa范圍內(nèi)（開灌時壓力適當加大以利通孔，但最大壓力不超過1MPa）。第一次灌稀漿：將化學稀漿壓入底基層頂面層10cm左

13、右，控制灌漿壓力在1Mpa以下，漿液距灌注孔的擴散半徑在2m以內(nèi)，此時漿液在壓力和滲透劑的作用下，水泥漿液向松質(zhì)層及層間縫隙流動，提高整個地層的均質(zhì)性，而滲透性較好的化學漿液被滲透到較小層界面間隙和水穩(wěn)土體孔隙中去，降低基層、底基層的滲透性，使被滲層脫水、固結(jié)、硬化。第二次灌濃漿：此時的濃漿主要是填充底基層與基層，基層與面層之間的脫空松散區(qū)，此時，控制灌漿壓力在0.8MPa以下，采用漿液距灌注孔的擴散半徑在1.5m以內(nèi)，單孔灌注量平均為0.35m3,作為控制指標，只有當二者均在標準以下，才以灌漿量及灌漿時間來控制。4.4.3灌漿質(zhì)量保證：施灌過程嚴格按照技術(shù)要求和操作細則實施，但針對基層不均質(zhì)

14、的特性，可因地制宜地采取切實有效的措施，如：，當路面表層縱、橫縫隙有漿液冒出時，繼續(xù)灌漿510秒即應停止；基層有積水處，積水會在漿液壓力下從縫隙冒出，此時需繼續(xù)壓漿，直至漿液冒出510秒后停止。對于由于縫隙及邊緣冒漿，壓力無法達到規(guī)定值的，則先任漿液順板縫自由冒出，漿液凝固后，再重新鉆孔壓漿，一直到壓力達到規(guī)定要求為止。當壓力表指針異常跳動或發(fā)電機聲音突然增大應立即停止灌漿。對被壓漿層連通性較好，灌漿孔串通的現(xiàn)象，采用橡皮塞封閉串漿孔，待灌漿孔灌完后，及時對被串孔進行復灌，若其連通性差，則采取適當增大壓力，并延長灌注時間等措施以利通孔。壓漿時應注意高壓管前不能站人，防止噴漿（水）傷人；經(jīng)常檢修機械，作好防潮、防水、防漏電工作，避免安全事故的發(fā)生。每次壓漿施工收工時，必須用清水沖洗攪拌桶，此時液壓泵照常工作，使水經(jīng)管道、壓漿泵從高壓管中排出，將各部件殘留漿液徹底排除沖洗干凈。4.5封口及養(yǎng)護灌漿完畢，將孔用高強度瀝青混凝土永久密封捶平，清除路面上的灰漿，用水沖洗干凈，2小時內(nèi)禁止車輛通過灌漿區(qū)。據(jù)施工單位現(xiàn)場試驗測定，掌握的開放交通所需的最短時間為養(yǎng)護24小時即可通車。4.6試驗取樣及