台阶法挖补技术在沥青路面病害治理中的应用要点

2023-01-08周丽娜

交通世界 2022年7期

周丽娜

（中建路桥集团有限公司，河北石家庄 050000）

0 引言

沥青路面作为现阶段公路工程，尤其是高等级公路最常用的路面形式，因受气候与行车等多方面因素的持续作用，在沥青路面正常使用过程中难免产生一些病害，加之交通量不断增加，病害严重程度加剧，分布范围明显扩大，给路面正常行驶造成较大影响，甚至威胁行车安全。针对这种情况，采用传统方法进行处理存在效率低下和效果不佳等问题，对此有必要引入一些新方法来处理路面病害。台阶法是一种在隧道工程施工中较为常用的施工方法，可在沥青路面病害治理过程中使用，能够弥补传统方法存在的不足，保证病害治理效果，提高沥青路面治理技术水平。

1 工程概况

某公路第二合同段起讫桩号为K26+700—K43+804.113，该段总长约17.14km，为改造段，主要包含立交与服务区等建设内容。因直接受车轮碾压和风吹日晒雨淋，导致沥青路面产生坑槽和网裂。这些病害不仅影响行车舒适性，而且可能引发交通事故。经调查得知，路面病害以网裂较多，与行车荷载与雨水等在内各项因素都有一定关系。另外，网裂在部分区域的分布密度很大，使治理比较困难，若采用传统方法进行处理，不仅费时费力，而且效果一般。因此，需在条件允许的情况下引入新技术方法治理病害。对于该合同段沥青路面分布较广且较为严重的网裂，可采用台阶法挖补技术进行处理。

2 施工工艺

2.1 测量放样与超前支护

（1）按照设计要求，借助全站仪对开挖轮廓线进行准确测放，以此确定高程与里程坐标，将其作为正式施工时的参考依据[1]。

（2）完成测放后，开始超前支护，小导管每根长4m，以10°～15°的角度外插，使水平方向上的搭接长度不小于1m，一般每环都应打设12根，当遇到性质较为特殊的岩层时，可适当加密小导管，提高超前支护体系稳定性与可靠性。

2.2 上台阶开挖与支护

（1）上台阶开挖主要使用挖掘机进行，在局部围岩硬度相对较大的地方，可适当引入爆破开挖。每完成一次掘进都要设好钢架，并利用人工进行修边，经检查确认无误后，喷射一层厚度为4cm的混凝土，以对整个作业面予以全面封闭[2]。

（2）混凝土初喷到位后，开始打设锚杆，锚杆以砂浆锚杆为主，单根长4m，锚杆的打设按1.0m的纵向距离和1.2m的环向距离进行，将锚杆打设好以后，采用钢筋进行钢筋网片挂设，网格尺寸按20cm×20cm控制。

（3）以每榀1m的间隔距离设置型钢钢架，在上台阶需进行分段安装；用钢筋将小导管连接后，对尾端通过焊接予以加固，使钢架整体达到稳定[3]。

（4）将钢架安装好后，设置长度为4m的锁脚锚管，并用U形筋将其焊接牢固。最后复喷一层强度等级为C25的混凝土，对喷射厚度予以严格控制，保证施工质量。

2.3 下台阶开挖与支护

（1）开挖施工应错开3～5m，先从边墙其中一侧进行开挖，然后向另外一侧不断推进，为满足结构稳定性要求与施工安全性等要求，注意两侧初支不可同时悬空。

（2）开挖长度根据钢架间隔距离确定，完成开挖后立即喷射一层厚度为4cm的混凝土，以此形成完整的防护结构[4]。

（3）在初喷结束后，开始打设锚杆，锚杆以砂浆锚杆为主，单根长4m，锚杆的打设按1.0m的纵向距离和1.2m的环向距离进行，将锚杆打设好以后，采用钢筋进行钢筋网片挂设，网格尺寸按20cm×20cm控制。

（4）完成以上施工后进行拱架的设置与锁脚锚杆打设，并做好混凝土复喷，直到厚度达到要求[5]。

3 台阶法挖补技术在病害处理中的应用

近几年，以网裂处理为基础的升级改造正在很多地区开展，主要采用台阶开挖回补的方法。在确定病害位置后，做好标记，然后用铣刨机挖除宽度为20cm左右的台阶，再填补级配良好的混合料。施工中要预留一定台阶宽度，在混合料回补之前要先在周围均匀涂抹一层沥青。对于较为严重的病害段，需在采用常规方法的同时辅以土工格栅，以此改善路面弯沉。病害治理时，环境往往比较复杂，如果遇到特殊段落，则应以现场实际情况为依据进行处理，以保证病害治理有效性。

新旧路基由于厚度不同，容易产生一定程度的沉降差，对此，可从边坡位置开始开挖一个高度在0.8m左右的台阶，并设置向内的2%左右的斜坡，然后隔台阶进行双向土工格栅的设置，并用锚杆对其进行固定。采用小型夯实机进行处理，保证路基整体压实度和良好的稳定性。边坡在施工中容易发生失稳，要加强观察，在及时发现异常并了解其产生原因后，采取针对性措施加以处理。

对于从水塘和鱼塘中经过的路基，排水至关重要，将表层淤泥清理干净，通过适当的晾晒处理，达到干燥，然后开始路基填筑。对于范围相对较大的池塘，在施工开始前应做好围堰修筑，然后将水抽干，再予以适当的晾晒，最后进行路基填筑。

当填土的高度比路床厚度小时，地基表层局部处在下路床范围内，病害处理过程中应按照下路床相关标准采取有效的措施加以处理，在碾压完成后，压实度不能低于96%。一般借助振动压路机按照从边缘到中间、先慢后快和先静压后振压的原则施工。此外，在碾压过程中，相邻两行中间还应有0.4～0.5m宽的重叠，同时纵向两个相邻的碾压区段之间也要有1.0～1.5m宽的重叠。完成碾压后，不能有偏压与四角，保持均匀，压实遍数与相关试验规定应完全相符。

4 病害处理注意事项

为保证病害处理达到预期效果，在施工中应注意以下几个要点：①保证施工现场安全，因该项目的施工不中断交通，必须加强施工时的安全管理工作，加强作业人员安全教育，并完善各项安全措施与设施，适当增加安全方面的投入；②施工中优先考虑轮式机械，因本次施工具有“点多线长”的特点，需要频繁征调机械设备，因此在选择具体机械设备类型时，应优先考虑轮式机械，该机械的转弯调头较为灵活，且行走方便、快捷；③加强对混合料温度的控制，在混合料的生产拌和、运输、摊铺机碾压施工中，因施工程序比较繁琐，必须保证混合料实际温度达到要求，不同工序之间应协调配合，尽可能缩短混合料停留时间，避免温度降低过快；第四，尽可能提高摊铺施工效率，路面铣刨施工应提前一天开始，将前一天的路面铣刨作为第二天的计划摊铺量，使摊铺施工得以连续，避免受到铣刨机械方面原因的影响，从根本上加快实际的摊铺施工效率，缩短工期。

5 与传统技术对比与应用效果

采用表面处理法虽然施工速度快，但只能在基层强度依然较高且病害相对较轻的情况中使用，在较为严重的病害处理中无法达到预期的处理效果。采用复原剂进行处理，能提高沥青自身韧性与抗渗性，且成本较低，但沥青路面的摩擦系数可能与正常范围产生较大的偏差。为满足旧路面再生要求，该方法得以大量使用，但旧路材料性能会给实际的治理效果造成很大影响，因此质量较难保障，可控性相对较差。

台阶挖补法的应用能有效解决常规方法存在的弊端与问题，根据病害类型与严重程度，确定浅挖或深挖。实践表明，在台阶挖补的基础上辅以土工格栅，能有效改善实际的治理效果。

为进一步明确台阶挖补法实际应用效果，安排专人进行跟踪检测，经调查可知，边角松散病害数量为6处；挖补区域再次产生网裂3处；网裂周围伴反射裂缝6处；挖补区未见坑槽凹陷；病害处理良好194处，达到了预期的治理效果。