高等级公路基层病害综合处治修复技术研究

詹洪刚

（武城县交通运输局,山东 德州 253300）

0 引言

高等级公路沥青混凝土路面基层病害综合处治修复施工技术主要由内置单元式筋架路堤V型槽修复技术、路堤台阶型开槽轻质回填修复技术、路堤基层脱空控制性注浆修复技术三种技术构成，该技术替代传统局部全深铣刨的抗裂修复，V型开槽消除裂缝顶端应力集中，阻止裂缝继续向上发展，基层脱空处注浆严实，面层采用改性沥青回填，黏结力强，路面裂缝少，变形小、表面损坏低，施工效果好[1]。

1 综合处治修复技术操作要点

1.1 场地清理

（1）对道路进行封闭，清扫路面，做好测量放样和材料检验，制订好施工方案并做好技术交底。

（2）配置适量劳务人员和小型器具，同时准备、调试好灌缝车及配套路面开槽机，确保设备正常运转。

1.2 裂缝及脱空检测确定施工断面

根据铣刨前记录、标示的裂缝位置，通过探地雷达对路面进行检测，确定路基裂缝、基层沉陷、疏松、脱空比较严重的地带，划出切割开挖范围，确定相应处治方案后，配备足够数量的土工处治材料[2]。

1.3 路面开切分层开挖

利用切割机沿切割线对路面进行切割，切割到病害层处，凿除病害层，并清理废料。先将底层表面清扫干净，再用水车冲洗，待其干燥后再用力将表面所有杂物扫出路基外并用鼓风机吹净。针对反射裂缝路段，局部基层深陷、脱空、坑槽路段，基层疏松、大面积深陷、脱空路段三种不同情况的病害，分别采用三种不同的修复方法。

1.4 对于反射裂缝路段采用内置单元式筋架

在路面进行局部开挖后，清理废料，在下面层底部埋入连筋底板，将两根焊接有很多细尖钢筋的粗钢筋通过钢铰连接形成铰接V形单元式筋架，铰接V形单元式筋架下面与连筋底板焊接在一起，并沿路面纵向布置，形成整体铰接V形单元式筋架。在铰接V形单元式筋架上面铺一层网状筋片，网状筋片通过连接短钉固定在铰接V形单元式筋架上，铰接V形单元式筋架上焊接竖向预应力中筋，竖向预应力中筋上部与顶部中筋连板焊接在一起，下部与连接底板连在一起。路堤V型槽修复结构如图1、图2所示。

图1 路堤V型槽修复结构示意图

图2 铰接V形单元式筋架结构放大图

1.4.1 浇筑密水型填充料

在铰接V形单元式筋架安装好后，将按一定比例配制好的密水型填充料填充在铰接V形单元式筋架内，并在铰接V形单元式筋架外侧设置侧壁黏结层，铰接V形单元式筋架上的细尖的钢筋深深地扎入下面层中，增强路堤V型槽修复结构的整体性和强度。

1.4.2 设置预应力隔块及黏结层

在顶部中筋连板上面按一定距离设置预应力隔块，预应力隔块上面铺设黏结层，黏结层与侧壁黏结层无缝对接。

1.4.3 铺设抗裂加强层

在黏结层上面铺设抗裂加强层，抗裂加强层由40 cm厚的现浇混凝土分两层浇筑而成，当浇筑20 cm厚时铺一层钢丝网，然后再浇筑20 cm混凝土。

1.4.4 铺设面层

在抗裂加强层上面依次回填改性沥青混凝土AC-20C回补中面层，回填改性沥青AC-13C回补上面层，在上面层进行加铺面层，并乳化沥青封面。

1.5 对于局部基层深陷、脱空、坑槽路段

1.5.1 钻孔

当开挖到水泥稳定碎石层处，清理废料，按照探测的位置开始钻孔，当孔深钻到水泥稳定砂砾土层20 cm时，停止钻击，清理孔口，将提前安装好的注浆系统下放，注浆管上绑扎有限浆囊袋，限浆囊袋通过电子卡套固定在注浆管上有注浆管孔的地方。

1.5.2 注浆

通过泵机将按照一定比例配置的泡沫混凝土在一定压力下注入限浆囊袋内，注浆速度均匀不中断。

1.5.3 拔出注浆管封孔养护

待限浆囊袋填充满后，停止注浆，通过控制器控制电子卡套，使电子卡套张开，拔出注浆管，限浆囊袋则留置在空洞的水泥稳定碎石层中，使用道路密封胶把孔口封住，使用密封胶时需对其加热，并且温度控制在210 ℃以下。封闭孔口后，养护泡沫混凝土[3]。路堤台阶型开槽轻质回填修复结构如图3所示。

图3 路堤台阶型开槽轻质回填修复结构图

1.5.4 铺设热压布、抗裂加强层

在水泥稳定碎石层上面铺一层热压布，在热压布铺平后在上面铺设抗裂加强层，抗裂加强层由40 cm厚的现浇混凝土分两次浇筑而成，当浇筑20 cm厚时铺一层钢丝网，然后再浇筑20 cm混凝土[2]。

1.5.5 铺设玻纤土工格栅及回填面层

依次回填沥青混凝土AC-20C回补下面层，回填改性沥青混凝土AC-20C回补中面层，回填改性沥青AC-13C回补上面层，在回补下面层与回补中面层两端交接处挖台阶位置铺1 m宽玻纤土工格栅，在回补中面层与回补上面层两端交接处挖台阶位置铺1 m宽玻纤土工格栅、在回补上面层与加铺层两端交接处挖台阶位置铺1 m宽玻纤土工格栅，玻纤格栅应平顺、舒展地铺在指定位置，用机械或人力拉紧。玻纤格栅横向搭接15 cm，玻纤格栅铺设固定完毕后，须用胶轮沿铺设方向适度碾压稳定，使格栅与原路表面黏结牢固。然后在侧壁刷涂热改性沥青后，在上面层进行加铺面层，并乳化沥青封面。

1.6 对于大面积深陷、脱空路段

1.6.1 埋设内伸式钢筋混凝土加强板

凿除水泥稳定碎石层中的病害层后，清理坑底，埋入内伸式钢筋混凝土加强板，内伸式钢筋混凝土加强板底面平整，内伸式钢筋混凝土加强板与坑底嵌固牢固。

1.6.2 埋设垫块预埋件并安装整体成型转体钢筋笼

在水泥稳定碎石层槽壁上凿埋垫块预埋件，将提前绑扎好的整体成型转体钢筋笼放在内伸式钢筋混凝土加强板上，整体成型转体钢筋笼两端与垫块预埋件焊接。路堤基层脱空控制性注浆修复结构如图4所示。

图4 路堤基层脱空控制性注浆修复结构图

1.6.3 配制并浇筑注浆填充体

注浆填充体按照一定的比例配制并运往现场，然后向整体成型转体钢筋笼内浇灌注浆填充体，在注浆填充体初凝前，在整体成型转体钢筋笼四周设置保护层垫块。

1.6.4 铺设保护层、抗裂加强层

当注浆填充体初凝后，在转体钢筋笼上设置保护层，在保护层上面铺设黏结层，并铺设抗裂加强层，抗裂加强层由40 cm厚的现浇混凝土分两次浇筑而成，当浇筑20 cm厚时铺一层钢丝网，然后再浇筑20 cm混凝土[4]。

1.6.5 铺设单元式路面加筋网及上中下面层

在抗裂加强层上面依次回填沥青混凝土AC-20C回补下面层，回填改性沥青混凝土AC-20C回补中面层，在中面层上面铺设一层单元式路面加筋网，最后在单元式路面加筋网上面加铺面层，并乳化沥青封面。

2 质量保证措施

（1）开工前要做好各部位、工序的技术交底工作，按照技术交底的要求，使各级施工人员清楚地掌握对将要进行施工的部位、工序的施工、施工工艺、技术规范、规程要求，对特殊和重点部位要真正做到心中有数，确保施工操作的准确性和规范性。

（2）合理组织施工，摊铺作业连续进行，尽量减少冷接缝，充分压实横向接缝，选取优质的适用于该地区气候条件的沥青。

（3）加强对沥青、土工材料等原材料的进货检验、验货、验证、质量保证书、标识等工作，完善质量抽查管理工作。

（4）在铺设沥青面层前，应彻底清除下层表面的泥土、杂物、浮尘等，并保持干燥，喷洒黏层沥青后，立即摊铺沥青混合料，使上下层黏结良好；在旧路面上加罩沥青面层时，原路面应用风镐凿毛，有条件时，采用铣刨机铣刨。经清扫、喷洒黏层沥青后，再加罩面层；单层或双层式面层的上层压实厚度必须大于集料公称最大粒径的2.5倍，利于压实成型。

（5）在碾压时应按初压、复压、终压三个阶段进行，行进速度需慢而均匀，碾压时驱动轮面向摊铺机方向前进，驱动轮在前，从动轮在后。

（6）沥青混合料拌制时，集料烘干温度要控制在160～180 ℃之间，温度过高会使沥青出现焦枯，丧失黏结能力，影响沥青混合料压实性和整体性。

（7）沥青混合料运到工地后应及时摊铺，及时碾压，碾压温度过低会使沥青的黏结性提高，不易压实。应尽量避免气温低于10 ℃或雨季施工，压实度应符合规定。

（8）普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥均可，但应选用初凝时间大于3 h以上和终凝时间较长（宜在6 h以上）的水泥。快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质的水泥不应使用。宜采用标号325或425的水泥。水泥品质必须满足国家标准规定。

（9）拌和料中含水量的控制，应使其在到达现场摊铺时略高于最佳含水量1%～2%左右，在施工时，应根据天气情况适当增加或减少拌和用水量，确保碾压时混合料含水量在最佳含水量范围内。

3 结语

针对反射裂缝路段，局部基层深陷、脱空、坑槽路段，大面积深陷、脱空路段等三种不同情况的路堤基层病害，分别采用内置单元式筋架路堤V型槽修复技术、路堤台阶型开槽轻质回填修复技术、路堤基层脱空控制性注浆修复技术三种技术，阻止裂缝继续向上发展，基层裂缝和孔洞填充和封堵密实，基层的整体性和承载力强，面层采用改性沥青回填并设置单元式路面加筋网，黏结力强，路面裂缝少，变形小、施工技术先进，造价低，用于高等级公路路面因纵向裂缝、横向裂缝、反射裂缝，局部基层深陷、脱空、坑槽，基层疏松、大面积深陷、脱空唧浆等病害导致路面功能大幅下降，亟需养护或者大修的项目，具有较好的应用前景。