浅谈半刚性基层沥青路面裂缝注浆工艺

张巧仙 许广宇

摘 要：一般来讲，半刚性基层不具备自我修复能力，一旦被破坏，将产生不可逆的病害，只能修复重建。随着科学技术的不断进步，大量新材料、新工艺被广泛应用公路行业。在结构状态方面当发现半刚性基层存在问题时，只要对症下药，采取切实可行的预防性措施，便能在保障使用年限的同时，大大降低维修成本。本文在全面了解半刚性基层沥青路面裂缝原因的基础上，提出了半刚性基层裂缝位置进行注浆加固补强的工艺，希望能够修复路面基层病害，有效延长路面使用寿命。

关键词：半刚性基层;沥青路面;注浆工艺

1 半刚性基层沥青路面裂缝产生的影响因素

公路建成后在运营期间，受行车荷载、施工质量、环境条件等多种因素的影响，半刚性基层沥青路面较易发生路面裂缝、车辙、局部网裂沉陷和松散凹槽等典型病害。在半刚性基层沥青路面中，裂缝是路面基层破坏的根本原因。初始阶段，裂缝自身对路面结构不会造成太大影响，常常不被重视。然而，在行车荷载和自然因素的长期作用下，由于裂缝始终存在，加之雨水等下渗，基层将处于饱水状态，进而影响基层的稳定性、强度，最终引发坑槽等严重病害发生。从基层开裂来看，主要影响因素如下：

（1）结构层自身强度不足。在交通量不断增长的过程中，作用于路面的轴负载越来越大，导致结构层强度极限值无法承受，裂缝也从纵向开裂转变为网裂。这种裂缝产生原因极为常见，多出现于重载超载路段。

（2）水泥剂量使用不合理。为了达到基层强度要求，一般会通过增加水泥用量的方式，同时，还需设施伸缩缝。但这种方式很容易出现强度过高现象，尤其是在水泥水化作用下，极易引发开裂。

（3）细集料质量不达标。当前，很多工程当中，都会采用泥粉含量较大的石屑作为细集料，此类采用干缩、温缩应变较大，进而引发开裂。

（4）含水率控制不准。施工时混合料含水率是否符合最佳含水率范围至关重要。但却很难控制，一旦含水率超标或不足，都会影响基层混合料的干缩应变，造成基层开裂。

（5）施工环境气候。我国部分地区温差相对较大，施工初期极易发生干缩应变，而到施工后期则容易产生温缩应变，这些问题都会加大基层开裂的几率。

（6）温度疲劳裂缝。当环境温度发生较大变化时，沥青材料的温度敏感性将会引起沥青材料温度应力疲劳现象，大幅减小混合料内部的极限应变。此外，在温度作用下，同样会造成沥青混合料劲度模量被破坏，在未达到极限抗裂温度的情况下，便会破坏沥青混合料，进而出现基层开裂。

（7）反射裂缝。作用于沥青路面结构基层的力主要是拉应力，当拉应力和拉应变远远超过基层内极限的抗拉应变，便会产生裂缝。

总而言之，半刚性基层沥青路面开裂的影响因素很多，为了有效处理这一难题，需要多方考虑，不能过于片面。必须根据工程实际，事实就是地采取切实可行的措施，提高半刚性基层抗裂能力。

2 工程概况

某沥青路面采用半刚性基层，为20 cm水泥稳定级配碎石。本工程通车运营3年，由于沿线重载车辆比例大增，加之自然因素的影响，局部路段产生大量横向裂缝、纵向裂缝、龟裂等病害，对本路段行车舒适性和安全性造成了很大影响。为了修补路面裂缝病害，避免病害进一步发展，决定采用高聚物注浆工艺修补半刚性基层沥青路面裂缝。

3 半刚性基层高聚物注浆特点

注浆加固是指通过能够凝固的浆液，在导管作用下，利用压力泵向被加固基层内注入浆液。由于浆液具有流动性，可利用其渗透、挤压、劈裂等作用，大幅提高基层密实度、强度和稳定性，同时还具有良好的抗渗、抗裂性能。根据以往经验，在沥青路面开裂时，采用这种方法，具有显著的应用效果。高聚物注浆的特点如下：

第一，质量轻。相比其他材料，高聚物材料密度低，仅有150 kg/m3～800 kg/m3，不到水泥或沥青的10%。基于这一特点，在养护维修后附加应力极小。

第二，膨胀性。高聚物材料在发生化学反应后，其体积将迅速增大，可以将基层内松散、脱空部位充分填充。

第三，早强性。高聚物材料固化迅速，一般15分钟便可达到最大强度90%以上，弹性、抗拉强度较好，可满足工程施工规定。

第四，耐久性。高聚物材料具有良好的耐久性，基本上10年内可防止出现收缩与变质。

第五，防水性。高聚物材料防水能力强，即便在潮湿环境下，影响也不会太大。一旦材料固化，即可防止水体渗透，能够及时封闭路面裂缝。

第六，安全性。高聚物材料化学性质相对较为稳定，不会产生较大环境污染问题。

4 半刚性基层沥青路面裂缝注浆工艺

4.1 施工准备

正式施工前，为了确保后续施工顺利开展，达到理想质量效果，必须提前做好各项准备工作。施工前，还应按照施工设计要求和质量标准，验收底基层的质量，要求将平整度、压实度、强度、高程等作为验收的重点。若在验收过程中发现不符合规定的地方，需及时进行处理，保证底基层施工质量。同时，还要指派专人巡查摊铺区域前后路段，清理干净施工作业区域内的杂物、障碍物等，保证运输车辆和施工机械设备通行顺畅。

4.2 注浆位置的确定

施工机械进场就位后，便可根据病害的具体位置进行钻孔作业。针对路面上的横向裂缝，可按梅花形布孔。针对路面上的纵向裂缝，则需沿裂缝走向间隔2 m进行钻孔位置的设置，为确保钻孔位置准确无误，可进行一定标注，为后期注浆施工提供方便。

4.3 钻孔施工

钻孔施工时，要先打开钻机，保证钻机和路面垂直，不得出现偏斜，影响钻孔质量。要求将钻头对准孔位，按照既定速度进行钻进施工，在整个钻进过程中，不得出现钻杆和钻头随意摇摆现象，避免破坏孔壁。待钻至指定位置，需及时清理出钻渣。

4.4 注浆施工

严格按照设计要求配制注浆材料，保证配合比准确。为避免混合料沉淀、离析、结块，需均匀搅拌注浆材料。注浆前，要在钻孔设计深度、注浆深度等条件下，确定注浆管长度。随后将注浆管插入钻孔，并打开注浆机进行注浆。注浆过程中，要注意观察注浆管连接是否松动，若出现问题，需及时停止注浆，待修复后再次进行注浆，避免压力注浆环节出现漏浆、管道破裂等问题。注浆时，借助于出料管将高聚物材料运送到枪口处进行注浆。通过注浆可以快速填充裂缝区域，加固整个沉降区域，有效修补裂缝等病害。

4.5 封孔

为了确保高聚物材料的施工质量，延长路面使用年限，应及时进行封孔处理，避免雨水通过注浆孔进入路面内部，侵蚀路面内部材料，破坏路面的完整性。封孔时一般可采用沥青、密封胶等材料。待结束后，需及时清理干净施工现场，待检查施工现场情况满足规定要求后，方可开放交通。

5 结束语

综上所述，改革开放40年来，我国交通事业发展迅速，公路建设规模持续扩大。作为路面结构层的重要一环，基层对于路面施工质量影响巨大。裂缝是半刚性基层沥青路面的主要病害之一，随着半刚性基层病害的进一步发展，将会引发更严重的问题，导致矿料剥落，形成路面坑槽、沉陷等病害。注浆工艺的应用，可以有效控制半刚性基层裂缝病害发展，提高路面的耐久性和抗裂性，因此，開展半刚性基层沥青路面裂缝注浆工艺研究具有重要意义。

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