沈海高速公路半刚性基层唧浆病害与处理

■　温建通（福建省高速公路有限公司，福州　350007）



沈海高速公路半刚性基层唧浆病害与处理

■温建通
（福建省高速公路有限公司，福州350007）

摘要本文对沈海高速公路福泉青口段沥青路面唧浆病害及其原因进行分析，结合病害情况提出处理方案并进行了施工，结果表明处理技术行之有效，可供同行借鉴。

关键词高速公路基层积水唧浆病害处理方法施工

1　前言

沥青路面是路面结构的最上层，直接暴露在空气中，直接受车轮荷载和大气因素的共同作用，所以要具备平整、抗滑、抗裂和耐久性等多方面的综合性能；随着我省沥青路面数量迅速增长，沥青路面如何养护维修成为研究热点，况且我省雨量充沛，加上交通量逐年增长以及重载增多，使得沈海高速公路福泉青口段沥青路面多现唧浆病害，沥青路面唧浆问题突出，如何处理更是成为路面维修养护的重点。

沈海高速公路福泉段于1999年建成通车，是福建省的交通主动脉，昼夜平均车流量达5万辆以上，双向四车道，路面宽度21m，设计时速100km。本次处理唧浆的路段处于福州境内的青口段，原路面结构为：4cm厚AK-16上面层+5cm厚AC-20中面层+6cm厚AC-25下面层；基层结构为：30cm厚5％水泥稳定土上基层+ 18cm厚3％水泥稳定土底基层。最小平曲线1080m，超高段最大横坡4％，最小纵坡0.5％，最大纵坡4.9％。

2　唧浆病害与原因分析

图1　路面的反射裂缝

2.1唧浆病害

2013年经检测，沈海高速公路青口段有唧浆病害，其病害表现形式主要为沥青路面出现纵横向裂缝或网状裂缝、单孔唧浆和网裂唧浆等。

（1）裂缝。路面出现多条纵横向或网状裂缝，如图1所示。沿裂缝处开挖路面，发现其基层处也有相应的裂缝，如图2所示。

（2）唧浆。路面出现单孔唧浆和网裂唧浆，如图3所示。在唧浆处进行开挖，发现水稳层均有破损，且水稳层之间存在不同程度的积水，如图4所示。

2.2病害原因

由于南方多雨气候的特殊性，加上此路段的路面沥青砼原设计是开级配透水性路面结构，刚通车时此路段的路面排水性能超出了当时的设计标准；但随着的通车时间的增加，路面排水性能的失效，形成了现在的病害；形成的原因主要归纳为以下几个方面：

图2　基层裂缝

（1）公路负荷大

沈海高速公路福泉段于1999年建成通车，是福建省的交通主动脉，2012年昼夜平均车流量达5万辆以上。随着交通量的增加和汽车载重量的增大，特别是主车道主要承受重载车辆的反复碾压，基层的结构出现较大松散情况，局部薄弱位置甚至处于破坏受拉状态或局部下沉后基层的横坡小于零，失去了排水功能，路面的渗水滞留在基层，这为加速水分下渗唧浆创造了条件，成为唧浆病害的主要原因。

（2）水稳层强度过高

由于建设工期紧，为了确保按计划通车，对于路基回填土弯沉不合格的路段，当时通过提高水稳层的强度弥补弯沉指标。但高强度的水稳层增加了收缩性，还会使基层裂缝增多、增宽，并改善了水稳定性能，在重载车辆的作用下产生了裂缝如图2，高强度的水稳层与压实度不足的土基层，回弹模量不一致，形成汞吸效应，加快了地表水的渗入。

（3）错过最佳处理时机

唧浆产生于基层表现在面层，常常伴随出现裂缝、坑槽、拥包等病害，产生初期难以检测和观察，在唧浆形成初期对路面使用性能影响不大，但如果处治不及时，随着时间推移唧浆有可能发展为网裂、坑槽、沉陷等其他病害，在外荷载作用下，更加迅速了路面结构性破坏，加快了地表水的渗入。

图3　路面唧浆孔　

3　唧浆病害处理

目前我省高速公路处理沥青面层病害的主要方法是铣刨重铺，但本路段病害的主要原因是由基层破损及积水引起的，虽然采取铣刨重铺的维修方案，可以处理掉大部分的沥青层裂缝，但因基层的层间水未排除，只能是治标不治本，无法达预期效果。

因此针对此状况本文提出对应处理方案：通过向基层裂缝注射两种不同的化学材料，利用其发生化学反应，产生体积膨胀并形成泡沫状固体，浆液固化膨胀后，浆液会挤压四周的毛细裂缝，排除基层积水同时填充脱空，达到处理基层唧浆的目的。其施工工艺流程为：交通管制→孔位放样→钻孔→安装注浆管及注射帽→注浆→封孔→清理现场→养生→开放交通，具体施工过程如下。

图4　开挖到水稳层时渗出来的水

3.1孔位放样

（1）单条裂缝：在距离裂缝两侧25cm的地方，沿缝方向间距100cm打一个孔，两侧的孔位错开50cm，见图5。

（2）网裂路段：横向纵向均按100cm的间距，成品字形交叉布置，见图6。

3.2钻孔

使用钻孔机在放样好的位置打出直径16mm的注浆孔，孔深大于65cm（要穿透底基层），钻孔过程要用扫帚或吹风机及时将粉尘清理，防止注浆孔堵塞，如图7所示。

3.3安装注浆管及注射套头

将截取好的PVC管从成形的注浆孔轻轻地打入，每根PVC管的长度在40cm左右，以下管口置于两个基层中间为准；再把清理干净的注射套头用铁锤打入PVC管内，套头嵌入牵固的孔为合格，否则需重新在旁边钻孔，如图8所示。

3.4注浆

（1）用夹具把注射枪与注射套头夹牢，如图9所示。

（2）通过专用输液管把两种物材料注射到孔内，注浆过程中压力不得超过7MPA，若出现压力过大或注浆材料从道路表面上渗出时，就停止对本孔位的注射。

（3）转移到下一个注浆孔前，需预备铁盆接住注射枪头，为防止注射材料喷洒到路面，造成路面的污染。

（4）由于注浆材料变为固体过程大约要15min，所以及时清理注射口的残留物。

3.5封孔

拔出注射套头，把高出路面的PVC管清除掉，再使用热沥青或环氧树脂把注浆孔封住。密封材料要略低于路面，如高出路面，使用工具将其整平。

图5　单条裂缝的孔位布设

图6　网裂路段的孔位布设

图7　钻孔

图8　安装PVC管及注射套头

4　结语

图9　注浆

3.6注浆效果的检测

（1）方法一：养生15min后，可利用落锤式弯沉仪（FED）对注浆点进行弯沉检测，弯沉大于200微米的点，可在旁边打新孔补注。

（2）方法二：雨后，到注浆段进行现场观察，判断唧浆处理效果，对不合格的点位需进行打孔补注。

3.7养生

根据现场用取样检测，两种材料充分混合在一起13min左右，就会膨胀形成固体。所以施工现场养生15min就可以开放交通。

3.8撤控、清理场地

养生完成后，对施工现场进行整理、清扫，及时撤控后可立即开放交通。

2015年7月，对沈海高速公路福泉青口段2013年注浆处理的26处有唧浆的裂缝进行质量回访，所有注过浆的裂缝均未再次出现唧浆。由此可知，本文中提到的注浆处理方法对于高速公路半刚性基层唧浆病害处理是行之有效的，且该方法养生时间短，开放交通快，可为今后的高速公路类似路面病害处理提供技术支持。