压力灌浆技术在高速公路路面修复中的应用

1　公路病害表现形式及产生原因

高速公路路面病害原因是多方面的，从初期的设计建造问题到后期的运行使用保养维护不当都会出现病害现象。高速公路的路面设计没有进行创新，以陈旧的半刚性基层混凝土结构设计和强基薄面的思想为主。这样的设计理念无法和现如今的社会经济现状相吻合，现如今车辆的使用数量增大，车辆轴载增大，当初的设计结构已经无法满足如今的实际情况。在设计的过程中没有考虑周全，排水设施不完善，降水过后，路面上长时间积存有大量的雨水，从而形成大面积的水破坏现象。不同地区的土地质量也不尽相同，在实施高速公路建设的时候，没有考虑当地的自然环境，设计材料受环境的影响过大，使得设计出来的高速公路性能无法达到优质的使用条件。高速公路路面病害有以下几种情况。

1.1沉降(沉陷)的主要原因是路面压实度不够或路基进水。主要原因有两个∶①中央分隔带未考虑防水，导致灌溉水渗入路基，遇水产生路基土方沉陷；②路面基层上面标高高于行车道，积水将难以排除，从而渗入基底造成路基的沉降。基层的强度不够将产生路面下陷，会严重妨碍行车安全，在路基压实薄弱处，如桥(涵)台背更为突出。

1.2桥头跳车的原因∶①地基不良；②桥头处的路基填筑高度与其他地段相差较大而引起地基沉降；③桥头搭板的长度设计不合理；④台背填土使用了不透水的材料；⑤桥(涵)台台背边角压实不到位。

1.3产生龟网裂的原因主要是沥青老化、粘结性能降低和基面层间积水，这对路面病害的加深有较大的影响。龟网裂将严重破坏路面的防水功能，造成雨水下渗和积存，当车辆通行后则形成挤浆，既破坏了路面的整体结构，又会严重影响路面容貌。

1.4壅包产生的主要原因是交通量的大小及车辆超载、路面温度过高及路面施工工艺及机械配套、沥青混合料质量、透封层粘结质量差等。基层强度不足，也能形成较大面积壅包。

1.5车辙的原因∶①所设计的空隙率不当，从而使结构整体刚性不大，当车辆荷载过大时产生车辙；②材料不合格，沥青粘度较小，沥青混合料的高温稳定性差，级配及油石比控制不好；③沥青用量太多，经长时间的高温曝晒之后，其抗变形能力大大降低；④压实度不够。

1.6形成裂缝的原因∶沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、填方材料的类别不同、压实不均匀、水的渗透破坏。

1.7路面松散∶松散是直接影响行车安全的路面病害，可能出现在路面的整个表面，也可能发生在局部区域，由于行车作用，一般在轮迹带区域较为严重。产生松散的主要原因有∶①局部路基和基层沉降不均匀；②碎石中含有风化颗粒，导致水侵入后引起沥青剥离；③随着时间推移，结合料自身粘结性能降低，使面层与轮胎接触部分的沥青磨损，导致沥青含量减少和细集料散失。

2　高速公路路面病害防治对策

2.1加强反超限运输管理及路面日常护理

近些年来重型车辆超载的情况十分严重，针对这种情况要严格按照《公路法》、《超限运输车辆行驶公路管理规定》等相关规定加大反超限运输管理力度，在高速公路的重要位置设置关卡进行检查，以减少超载运输车对路面的损伤，从而延长公路的使用寿命。把“预防为主、防治结合”方针真正落到实处，并进一步强化路面建设管理，构建完善的养护管理系统，针对实际情况制定相应的防范对策，从而进一步提升公路使用寿命，提高路面的养护质量。

2.2施工中加强温差处理

在《公路路面施工技术规范》中，需要对沥青碾压温度实施有效管控，确保在温度适宜的情况下对沥青混合料进行碾压，以使沥青混合料更加紧实。在施工中则需要针对项目具体情况分析，在施工过程中针对不同级别类型混合料也需要采用不同施工方式。季节不同，在施工中气温有所不同，对混合料的散热效率影响较大。一般而言，沥青的黏度是影响碾压难度的关键因素，因此需要采用相关措施加强沥青黏度及温度控制。

2.3增强结构排水能力

对于雨水较为丰富的地区应该引起重视，要安装更多的排水设施，也可以在基层顶面设置相应的防水层，如果条件允许可以运用沥青碎石在中间层设置排水基层。同时，在路面上安装相应的排水设施，在路面较低的位置进行设定，有利于及时将路面的积水排出，又可以预防积水一直渗透冲刷到中间路面基层。

2.4选择合适的材料

合理选择矿料，将级配沥青的混合料与配置沥青的混合料进行对比，确保所配置出的沥青混合料质量优良，严格对沥青的使用量进行控制，保障沥青质量，以有效减少裂缝发生。

2.5严格控制施工质量

在路面施工中要按照相关规定进行操作，要对每道工序进行严格的质量监控，使得路面达到相应的质量要求，主要包括以下方面：

2.5.1严格对沥青混合料搅拌质量进行控制，在搅拌过程中发现离析等相关的质量问题要及时解决，加强相应的试验频率，可以对沥青混合料搅拌的相关指标实施有效控制。

2.5.2确定基层顶面粗糙度。对相应的级配材料进行配置，在混合料里面加入相应的粗骨料，使混合料中含有相应的大粒集料；但要对其含水量进行相应的控制，改进沥青碾压方法，确保在水量蒸发后基层顶面不会出现灰浆硬壳，碾平结束后也不能掺入细料混合。

2.5.3在开始铺设前，要保持工作界面绝对干净，结合多年的施工经验，透油层中如果有相应的慢型乳化沥青较好用。用沥青专用车进行洒布时，对车速和喷洒的厚度要保持相应的稳定及一致，不能出现凹凸不平的情形，也不能留有空白地带，还要撒布相应的石屑和粗沙，这样能增加路面的粗糙度，再运用钢筒压路机碾压，之后彻底刮除多余的浮料。

2.5.4提高面层摊铺质量。在进行混合料铺设的过程中，运输的过程不能有太大的间隔，摊铺温度要控制在相应的范围之内，铺设的混合料厚度要均匀，速度控制在2m/min左右，要对沥青混合料进行反复碾压，以免出现混合料缝隙较大的情况，没有碾压平整的地方不能补料。不能淋着雨进行摊铺，要保证各方面接缝严密。

3　压力灌浆技术在高速公路路面修复中的应用

某高速公路A6标段，该标段总长度为12km，考虑周围环境需要，该标段需设置多处涵管，并且在埋设涵管的过程中，需要进行回填施工。由于施工的环境比较恶劣，导致回填料质量不达标，从而造成路基的空隙率非常大，压实效果较差，工程质量远不能满足实际要求。

3.1处理区域及灌浆孔布设

由于本次工程中的回填质量无法满足要求，该工程的灌浆主要材料是回填土，也就是在施工范围内挖掘出来的回填土。由于该区域内分部着非常多的涵管，灌浆是需要从涵管两侧的位置进行施工，每侧需要设置一排。本次施工的建筑材料为32.5普通硅酸盐水泥，其密度必须严格控制在1.6g/cm3以下。

3.2工艺流程

灌浆孔测量放样→钻机就位→钻机调整→钻进→外管下孔→调制浆液→内管下孔→灌浆→补灌→清理→结束。

3.3施工流程

3.3.1测量放样

首先需要准确测量施工区域内涵管的位置和结构尺寸，然后按照设计方案进行放样处理，标出准确的孔位。

3.3.2钻孔

根据放样尺寸，将钻机放置在规定的位置上。钻机的安装要牢固可靠，同时对准钻孔的位置上。钻杆的垂直度需要满足要求，垂直度符合后即可开始钻进。钻进时，现场必须有技术人员监督，记录所有的施工数据，监视其偏移量，如果发现存在问题，应及时解决和处理，钻孔结束之后，应该有质检人员检查是否满足要求，合格后方可进行后续施工，其孔位偏差不能超过5cm。

3.3.3外管下孔

现场进行外管的制作，保证其长度、外径、搭接等满足工程质量的要求，检验合格之后方可进行放置施工，下放到制定位置时，需要保持其平稳性，满足高度要求值需要进行连接和固定。外管放置结束后需要立即安装截止阀，并做好记录。

3.3.4浆液调制

严格按照施工方案的要求配置浆液。一般来说，搅拌机即可满足日常要求，不需要其他的设备。浆液混合的时间通常要控制在90s左右。制浆完成后需立即使用，如果放置时间超过了4h，要作为废料处理掉。此外，灌浆施工过程中，需要准确计算水泥使用量，保证后续施工顺利进行。

3.3.5清孔

灌浆完成之后，需要立即进行清孔处理，以提高灌浆的效果。施工中的清孔材料一般是优质的泥浆材料，清孔完成之后才能进行下一步施工。

3.3.6补灌

灌浆量和质量如果未能满足要求，需要进行补灌施工，这时应该充分地保证整个管内部的浆液密实度满足要求，且不存在空隙。

4　结语

高速公路在使用过程中，路面病害是十分常见的问题，而压力灌浆以其低成本、效果明显的特点一直以来受到许多工程人员的关注，其主要是通过外部的压力来灌注浆液，将孔内的水和空气完全排出，与周围的结构形成一个统一胶结的整体，进而修复高速公路路面。