瀝青混凝土路面鉆孔輔助化學(xué)灌漿裂縫修補(bǔ)技術(shù)研究

池 漪 朱美佳

1.湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院路橋工程學(xué)院2.中南大學(xué)土木工程學(xué)院

瀝青混凝土路面鉆孔輔助化學(xué)灌漿裂縫修補(bǔ)技術(shù)研究

池 漪1,2朱美佳2

1.湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院路橋工程學(xué)院2.中南大學(xué)土木工程學(xué)院

針對(duì)瀝青混凝土路面裂縫病害，研究了鉆孔輔助化學(xué)灌漿修補(bǔ)技術(shù)，并探討其修補(bǔ)原理及技術(shù)要點(diǎn)。

瀝青混凝土；裂縫修補(bǔ)；化學(xué)灌漿

1 引言

伴隨著瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)在我國高等級(jí)公路的廣泛使用，瀝青路面也受到各種病害的困擾，如裂縫、車轍、坑槽等，其中裂縫是瀝青路面出現(xiàn)最多，也是最主要的病害。如果在微細(xì)裂縫產(chǎn)生初期不進(jìn)行修補(bǔ)，裂縫的擴(kuò)展使得路表雨水通過裂縫滲入路基，將會(huì)嚴(yán)重削弱基層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞。目前工程中常用的化學(xué)灌漿裂縫修補(bǔ)方法通常包括無損灌縫修補(bǔ)和開槽灌縫修補(bǔ)。相比無損灌封修補(bǔ)和開槽灌封修補(bǔ)法，鉆孔輔助灌漿修補(bǔ)法具有修補(bǔ)效果好，能更加有效地恢復(fù)或部分恢復(fù)修補(bǔ)后路面的整體承載力和荷載傳遞的連續(xù)性的特點(diǎn)，特別是對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫、基層破壞、裂縫貫穿性強(qiáng)的路面具有更佳的修補(bǔ)效果。

2 鉆孔輔助灌漿

2.1 開槽與擴(kuò)縫

首先要使用開槽機(jī)或切割機(jī)對(duì)裂縫進(jìn)行開槽與擴(kuò)縫。如圖1所示。開槽可以切斷裂縫破損的邊緣，提供穩(wěn)定的表面用于裂縫修補(bǔ)，可以提高修復(fù)材料和瀝青混凝土路面之間的粘接強(qiáng)度。此外，開槽寬度比原始裂縫稍寬，可以提高修補(bǔ)組合結(jié)構(gòu)抵抗溫度應(yīng)力和車輛荷載的能力。開槽深度一般控制在30-50mm。對(duì)于寬度小于10mm的裂縫，開槽寬度一般不應(yīng)超過15mm；對(duì)于寬度大于10mm的裂縫，可以在裂縫的中心位置開槽，開槽寬度一般控制在15-20mm，并適量增加開槽深度，為后續(xù)的灌漿修補(bǔ)提供良好的粘結(jié)界面，以提高修補(bǔ)質(zhì)量。開槽應(yīng)盡可能在裂縫中央且縫寬均勻，同時(shí)應(yīng)盡可能減小對(duì)完整路面的損壞。

圖1 開槽與擴(kuò)縫

2.2 騎縫鉆孔

用電鉆在裂縫上的選定的注漿點(diǎn)位置進(jìn)行打孔，孔的直徑與所使用的灌漿針嘴直徑一致或稍大一點(diǎn)。鉆孔時(shí)，孔的深度要達(dá)到路面瀝青混凝土結(jié)構(gòu)厚度的一半以上，以保證所鉆的孔能夠貫穿路面結(jié)構(gòu)上部較破碎的裂縫。建議采用具有吸塵功能的電錘進(jìn)行鉆孔，保證鉆孔過程中產(chǎn)生的細(xì)塵不堵塞孔洞和裂縫。注漿點(diǎn)間距根據(jù)裂縫的寬度和深度來定，通常間距為30-50cm，對(duì)于較為密集和貫穿性較強(qiáng)的裂縫可以適當(dāng)減小注漿間距，增加注漿點(diǎn)的數(shù)量。注漿控制點(diǎn)宜選擇在裂縫開口較大、周邊較破碎和網(wǎng)狀裂縫的交叉處。

2.3 清縫

在開槽和擴(kuò)縫之后，需要利用空氣壓縮機(jī)、強(qiáng)力吹風(fēng)機(jī)和吸塵器將裂縫內(nèi)遺留的石子、灰漿、塵土等雜物仔細(xì)清除干凈，并盡量吹干縫內(nèi)的水氣，為裂縫修補(bǔ)提供清潔、干燥的修補(bǔ)面，才能保證修復(fù)材料和瀝青混凝土基體之間的附著力。由于化學(xué)修復(fù)材本身的特點(diǎn)，裂縫中略微潮濕但沒有存水的情況下也可以進(jìn)行施工。

2.4 安裝注漿針嘴

在鉆孔處打入注漿針嘴，使之與鉆孔壁接觸緊密，以保證在注漿過程中，漿液不易在針嘴周邊的縫隙冒出，如圖2所示。針嘴的長(zhǎng)度選擇取決于裂縫的類型、深度和裂縫邊緣的破損程度。在針嘴安裝過程中，需要用T型扳手?jǐn)Q緊注漿嘴的螺桿，使得針嘴的橡膠套受到擠壓而膨脹，從而充滿整個(gè)鉆孔，當(dāng)注漿壓力較大時(shí)也可以保證注漿針嘴不會(huì)被頂出。

圖2 注漿針嘴的安裝

3 封縫處理

在利用注漿針嘴對(duì)裂縫進(jìn)行灌漿之前，還需要利用較高粘度的化學(xué)修補(bǔ)材料或者是高性能灌縫膠對(duì)裂縫表面進(jìn)行封縫處理，以保證在灌漿時(shí)修補(bǔ)材料漿液在一定的灌漿壓力作用下能夠向下滲入裂縫深部。當(dāng)采用修補(bǔ)材料進(jìn)行表面封縫處理時(shí)，應(yīng)該盡量保證鉆孔處的密封效果，并且在修補(bǔ)材料凝固之后才能進(jìn)行下一步的灌漿。應(yīng)該盡量保證密封膠的均勻性，以免影響修補(bǔ)后路面的平整度，并且還要注意使其不堵塞注漿針嘴的注漿孔。

4 壓力灌漿

在密封材料固化后，可采用注漿機(jī)通過注漿針嘴對(duì)裂縫進(jìn)行灌漿。

（1）在灌漿初期，注漿嘴可能會(huì)由于灌漿壓力的突然增大而稍微被彈出，但是隨著灌漿壓力的穩(wěn)定，注漿針嘴會(huì)在修補(bǔ)材料逐漸滲入裂縫和缺陷之后達(dá)到穩(wěn)定；

（2）由于裂縫中存在空氣，開始時(shí)灌漿壓力應(yīng)小于0.2 MPa，以使裂縫中的氣體逐漸排出，然后逐步增大壓力達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，其灌漿壓力控制在0.3～0.5 MPa，使得裂縫從底面向頂面的順序密封，將空氣從下而上排除，以達(dá)到最好的灌注效果。有的細(xì)微裂縫灌漿壓力可適當(dāng)增大，但應(yīng)盡量保證均勻、平緩地增加灌漿速度，避免頓時(shí)壓力過大而脹壞裂縫或者損壞注漿機(jī)；

（3）灌漿過程中，在每一個(gè)注漿點(diǎn)處頻繁而小量的灌入修補(bǔ)材料與一次性灌漿相比可以達(dá)到更好的填充效果。灌漿過程中的漿液竄冒是不可避免的，常用的解決辦法就是間歇灌漿、減壓灌漿，并對(duì)竄冒漿處予以封堵等；同時(shí)，還應(yīng)采取分序、分段和跳孔灌漿、延長(zhǎng)灌漿間隔時(shí)間等措施。

5 二次灌漿與補(bǔ)足

灌漿結(jié)束后，應(yīng)檢查修復(fù)效果和質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)補(bǔ)救，確保工程質(zhì)量。由于修補(bǔ)材料較好的流動(dòng)性，所以部分用于封閉裂縫的材料可能滲入裂縫之中，所以需要在灌漿完成之后再次進(jìn)行裂縫表面的填縫以確保裂縫表面被填充密實(shí)。未填滿的裂縫在車輛荷載的作用下容易被沖擊和磨耗，極易造成二次裂縫的產(chǎn)生。

另外，由于化學(xué)修補(bǔ)材料體積收縮和滲透造成的損失和下沉，在修補(bǔ)材料固化前，對(duì)已經(jīng)修補(bǔ)過的路面段還應(yīng)該進(jìn)行二次注漿以確保各注漿點(diǎn)被灌滿，并對(duì)部分裂縫未完全封閉的表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)足。灌漿之后會(huì)有少量修補(bǔ)材料溢流到裂縫的兩側(cè)，這部分材料可以提高裂縫的密封性并改善整個(gè)修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的受力狀況，所以不需要進(jìn)行特別的處理

6 修補(bǔ)材料養(yǎng)生處理

二次灌漿和補(bǔ)足之后，為了保護(hù)未凝固的裂縫填封材料，防止其被車輪帶走或出現(xiàn)路面溜滑問題，應(yīng)立即使用吸收材料，鋪撒與修補(bǔ)后的裂縫表面，作為其暫時(shí)的覆蓋物。干凈的沙子，粉煤灰和石粉是最常用的吸收材料。將這些材料均勻鋪撒在修補(bǔ)裂縫上可以在裂縫開槽內(nèi)及其表面形成一個(gè)堅(jiān)硬的外殼覆蓋層用以提高修復(fù)表面的防滑性，同時(shí)也可以提高修復(fù)材料的耐磨性。當(dāng)修補(bǔ)材料完全固化后，掃去路面上的多余的吸收材料，然后再恢復(fù)交通，見圖3。

圖3 修補(bǔ)裂縫養(yǎng)生處理

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10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.131