沥青路面水泥稳定碎石基层裂缝处治措施

张茜

摘 要：伴随国民经济和交通量的快速增长，我国沥青路面得到了大量应用与推广。然而，在通车运营多年后，许多路面出现了不同程度的病害问题，其中裂缝最为严重。本文依托某具体案例，针对裂缝问题提出了几种裂缝修复方法，并最终确定采用环氧改性聚氨酯材料进行压力注浆施工，以期有效解决基层裂缝病害。

关键词：沥青路面;水泥稳定碎石基层;裂缝处治

0 引言

沥青混凝土路面因其优异的性能在我国高等级公路中得到了广泛应用，尤其是水泥稳定碎石基层沥青路面。随着公路使用年限的不断增加，加上行车荷载和自然因素的反复作用，路面病害问题愈加严重。当前，多通过填缝、粘贴抗裂贴进行路面基层裂缝修补，经大量实践证明，上述修补方法耐久性不足，具有较高的失效率。为此，本文提出了环氧改性聚氨酯材料，此类材料膨胀性、抗渗能力良好，且具有较强的抗拉强度和延展性，将其用于基层裂缝处治效果显著。

1 工程概况

某公路工程建成通车多年，在交通量逐年增加和自然环境等因素影响，行车道部分路段出现了严重的病害问题，其中主要为横向裂缝和纵向裂缝，少部分路段还存在网裂、唧泥等现象。针对此问题，在以往养护中主要采用了“表面层铣刨重铺+中面层顶面铺设抗裂贴”的维修方案。但在处治2年内，反射裂缝进一步发展，为了真正有效处治水泥稳定碎石基层裂缝问题，本文根据路况调查情况，提出了环氧改性聚氨酯材料修补方案。

2 裂缝修复方法选择

当前，在沥青路面裂缝修补当中主要采用三种方式，即开槽灌缝、非开槽灌缝及压力注浆。结合环氧改性聚氨酯材料的应用要求，针对上述三种施工修补方法，择优选择最终施工方案。

2.1 开槽灌缝

开槽灌缝是指在高压吹风机将缝内杂物清理干净后，通过专用灌缝机修补裂缝。该裂缝修补方法，主要用于行车荷载或疲劳引起的面层裂缝。在开槽灌缝当中，可以利用机械强制性作用切割路面裂缝，从而将原有的裂缝变宽变深，随后把修补材料注入裂缝。开槽灌缝施工中很多裂缝以不规则状态呈现，这种情况下，极易损坏路面原有不规则裂缝或者细小裂缝。同时，由于开槽处理后裂缝的宽度有所增加，将会大幅影响路面裂缝部位的承载力。随着使用时间的不断延长，灌缝材料老化程度越来越严重，将引发周围裂缝水损害病害。

2.2 非开挖灌缝

作为一种传统修补方式，非开挖灌封是指无须利用扩缝、开缝等方式，直接将灌缝材料注入路面裂缝。目前，非开挖灌缝主要分为两种，一种是热补法，另一种是冷补法。热补法采用的修补材料主要为热熔性材料，比如普通石油沥青或者改性沥青等。此类材料，高低温性能较差，在高温条件下，材料极易出现泛油现象;低温条件下，沥青材料又会变脆，很容易脱落。冷补法主要采用液态混合料冷补材料，比如改性乳化沥青等。通过均匀搅拌后，可以在裂缝上直接涂刷此类材料。冷补材料流动性、渗透性相对较好，但其同样具有较差的高温稳定性和低温性能，尤其是在低温环境下，极易出现开裂现象。

2.3 压力注浆

相比上述两种裂缝修补方法，压力注浆法主要用于沥青路面大面积结构性裂缝、水泥稳定碎石基层反射裂缝、路基沉陷或者脱空等病害。压力注浆法是指裂缝修补材料在高压作用下通过钻孔将注浆材料灌注到路面路基所需修补部位，最大限度让注浆材料把所有裂缝填满。虽然压力注浆法工序相对较为复杂，但是针对基层深处反射裂缝防治具有良好的处置效果，此外，本文采用了环氧改性聚氨酯材料，压力注浆法的应用，可以充分发挥注浆材料的粘结性能和力学作用，进一步提高原有路面的强度。通过上述分析对比，最终本文决定采用钻孔压力注浆法。

3 基层裂缝处治措施

3.1 施工准备

本文采用了钻孔压力注浆工艺，在施工前必须做好各项施工准备工作。在设备准备当中，保证所有设备具有合格证，并提前编制施工设备及仪器台帐，做到专人使用、专人保管。同时定期保养和检修机械设备，保证设备在施工中能够正常运行，不会出现无故停机现象。此外，本文采用了环氧改性聚氨酯材料，作为一种非水反应类双组分发泡体，应按照设计比例将双组份材料注入路面。在高压作用下，两种材料能够迅速将路面裂缝和脱空部位填充，并发生化一系列化学反应。通过体积膨胀可以产生泡沫固体，进而有效粘结裂缝部位，最终达到修补路面裂缝的目的。在材料出厂前，必须做好各项质量检验工作，在确保检验合格后才能用于施工。在存儲过程中，应将材料的温度控制在合理范围内，一般不超过40℃。使用前，需详细检查金属桶的情况，一旦发现泄漏等问题，需及时处理。

3.2 确定注浆孔位

施工前，应选用探地雷达等检测设备对所有裂缝的实际情况进行测定，充分了解裂缝的长度、宽度等信息，保证制定的施工方案科学、有效。按照裂缝检测实际情况，顺着裂缝的走向以50 cm为间距进行注浆孔设置，并标注注浆孔位，尽可能在裂缝处布设孔位。

3.3 裂缝防护处理

注浆孔位确定之后，为了避免钻孔过程中裂缝内进入大量灰尘，可以采用透明胶带黏贴在裂缝之上，从而减少对裂缝修补材料渗透性能的影响。同时，还能有效防止注浆材料对沥青路面造成严重污染。

3.4 钻孔清孔施工

为了保证裂缝空隙被注浆材料充分填充，应根据裂缝探测具体情况合理确定钻孔深度，采用长度适宜的螺旋钻杆进行施工。钻孔施工中，应保证钻杆垂直路面。针对钻孔过程中产生的钻渣、灰尘，需及时清理干净。

3.5 注浆管安装

注浆施工前，先保证采取的注浆管、注浆帽合理。根据本工程实际情况，可采用φ2 m的PVC管作为注浆管，相比沥青面层厚度，注浆管长度可适当长一些，从而避免注浆材料渗入沥青层面，破坏沥青面层。此外，注浆帽安装时，需要采用专用工具清理干净注浆凹型边缘，保证注浆质量。

3.6 压力注浆施工

向注浆枪口部位输送双组分材料，并注入裂缝空隙，快速产生化学反应，注浆材料从液状转化为固体，体积迅速膨胀，从而修补基层裂缝。在压力注浆修补控制当中，需要合理控制注浆压力，前期不宜过大，可控制在2 MPa左右。同时，还要随时观测修补材料的情况，一旦出现浆液冒出现象，需及时停止注浆。

3.7 开放交通

完成上述施工之后，待路面冷却温度达到规定要求。即可将之前粘贴的胶带或溢出的废料清理干净，随后便可开放交通。

4 结束语

综上所述，伴随公路建设规模的持续扩大，对公路建设施工技术提出了更高的要求。水泥稳定碎石基层是我国沥青路面基层常用类型，将其用于沥青路面基层施工，可改善路面使用性能，延长工程施工寿命。水稳基层整体性好，但在长时间通车运行当中，受干湿和冻融循环以及反复荷载等外界不利因素影响下，基层材料的强度、模量因疲劳破坏而逐渐衰减。其中水泥稳定碎石基层开裂问题最为严重，如何防治基层裂缝成为了关键。本文结合具体案例，采用了新型修补材料，即环氧改性聚氨酯材料，同时结合压力灌浆法进行了基层裂缝修补，通过工后钻芯取样检测可知，裂缝处治后，基层裂缝、脱空部位都得到了有效填充，具有良好的施工效果。

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