应用于沥青路面维修的路基注浆技术探讨

应用于沥青路面维修的路基注浆技术探讨

庞俊杰

（广西壮族自治区城乡规划设计院 广西南宁 530000）

摘要：注浆能够有效改善地基土体的物理力学性质，提高地基的强度和承载能力^[1~2]。本文将对针对路基注浆技术在沥青路面维修中的应用，剖析了路基注浆的作用和机理析，探讨了路基注浆工艺及质量控制要点，为路基注浆补强技术应用提供参考意义。

关键词：沥青路面；维修；注浆技术；

1、前言

注浆技术是一项实用性很强、应用广泛的地基处理技术^[3]，它是把能凝固的浆液注入到土体的空隙、裂缝等软弱结构面中，或挤压土体，使土体形成强度高、抗渗性能好、稳定性高的新结构体，从而改善土体的物理力学性质。近年来，注浆技术也开始应用于沥青路面维修处治，采用注浆技术对路基进行针对性的加固补强，加强路面基层和路基土的整体强度和水稳定性，全面提高路面结构的承载能力和抗变形能力，有效减少挖补维修这一传统维修方法，最大限度的发挥其路面结构的使用价值，延长了道路的使用寿命^[4]。

2、沥青路面维修的路基注浆的作用

沥青路面维修中采用注浆法，目的是通过注浆处理，加强路面基层和路基土的整体强度和水稳定性，全面提高路面结构和综合承载能力和抗变形能力。沥青路面压密注浆的主要作用主要包括以下几个方面：

（1）路基的稳定与加固；

（2）基层材料或下层的填充与胶结；

（3）实现加固体不透水性增强，阻止地表水下渗，封堵地下水进入路基工作区。

3、路基注浆补强机理分析

沥青路面维修过程中采用的类似岩土工程注浆填充原理的浅层注浆，是将按比例配置好的浆液按照设计的压力，缓慢注入到基层周围空隙，由渗透充填挤压等作用扩展形成浆脉。由于基层或下层介质的各向不均匀性以及基层裂缝空隙的随机性，通过小直径的钻孔低压注入的浆液，一方面从注浆孔柱体向外延伸扩张成圆柱状或者劈裂状的浆体，使得钻孔周围存在脱空、裂缝的基层被挤压填实，层间空隙含有的层间水也随着出浆孔被排出，而紧靠浆体的基层受到注浆压力被剪切破坏，形成塑性变形区，离浆体较远的基层介体受到变形压力发生弹性变形，基层材料或下层的颗粒被挤密、空隙得到填充，提高了基层强度；另一方面，随着注浆的不断进行，原有软弱基层材料强度的薄弱处将在压力下率先产生裂缝，并与先前存在的裂缝病害形成网状，注浆的浆液顺着裂缝进行渗透，在基层的层间之中的等压面上，向各个方向进行挤压延伸，并沿着渗透面形成了形状各不相同的层状或者柱状浆体，这些纵横交错的浆脉凝结硬化，改变了原有基层结构形成复合地基，使得基层及下层强度得到明显提高，达到了结构补强加固的作用。

注浆加固补强机理的充填、渗透、压密和劈裂，这四种主要机理既互相区分，又同时存在。浆液通过与基层结构的化学胶结、材料之间的离子交换和注浆时的挤密压密作用把原来松散的基层材料或裂隙胶结成一整体，再加上材料本身的抗渗性能和快硬早强的结构性能，与基层形成一个结构承载力高、材料强度大、化学稳定性好的“结石体”，从而对路基达到了补强加固和预防病害进一步发生的目的。

4、注浆处理的合理性分析

路面弯沉不仅反映了路基路面结构的整体刚度和强度，而且还与路面的使用状态存在一定的内在联系。路表弯沉的变化，是一个多方面因素综合作用的复杂过程。路基路面各层的材料性质、结构组成类型、压实状况、压实程度、温湿度环境、气候条件、交通组成、检测时的环境条件等均对弯沉的大小产生很大影响。弯沉值就是从整体上反映了路面各层次的整体强度，如果弯沉值越大，其变形也就越大，路面结构的塑性变形也越大(刚度越差)，同时抗疲劳性能也差，难以承受重交通量；反之,则路面结构的抗疲劳性能越好，并能承受较重的交通量。

注浆处理用于在处理基层病害的措施上，化学浆液主要是通过注浆加固进行结构补强：浆液注入地层土体中，通过裂缝渗透、填充、压密、扩张挤走路基、基层结构土体缝隙内的积水和空气，形成浆脉。由于压浆材料本身稳定性好，强度大，加上浆体的流动性能好，在高压力作用下，有较强的渗透力，进而使基层和路基的密实度和水稳定性得到提高，使道路结构致密，缺损得到修补；从而增强道路结构的使用寿命，提高其承载力。

沥青路面维修工程中对于路面病害严重，或承载能力不足的，鉴于沥青混凝土路面已开裂，水分已经渗透到路面结构层内，路表弯沉值不足，已不能满足要求的，采用刨除水稳层，用C15素砼恢复基层后，进行路基注浆，通过加压，将注浆材料通过注浆管压入恢复的C15素砼下连接处及下层裂缝、孔洞、松散等病害内，同时排出积存水，提高路面承载能力和延长路面使用寿命。

对于路面承载力临界区域进行注浆处理，基于基层的预防性养护理念，在整个道路全寿命期，有针对性、有计划性的对半刚性基层采取养护措施，最大限度的发挥原结构使用价值，可以有效减少传统意义上的挖补维修，从而大幅降低日常养护维修的成本，延长了道路的使用寿命。所以在有效疲劳后期（即使用阶段后期）甚至前期，采用非开挖式的注浆加固补强技术，从半刚性基层的病害根源出发，来直接治理基层病害，改善基层现有的工作状况，真正达到预防性养护的效果。

5、路基注浆工艺及质量控制

路基注浆工艺包括注浆深度、注浆压力、扩散半径或有效扩距离和凝固时间等，工艺流程：包括钻孔定位、钻孔、制浆、灌浆、灌浆孔封堵、交通控制、弯沉检测等。

（1）注浆压力是浆液在路基和土基中扩散、渗透的动力，它直接影响注浆加固补强的效果，注浆压力受土层条件、注浆材料等因素影响和制约，路基注浆压力控制在0.2-0.5MPa内，注浆压力太小，达不到注浆补强的效果，压力太大，容易形成跑浆或对路面结构整体产生破坏。

（2）扩散半径或有效扩散距离会随着路基或下层的渗透系数，裂隙大小、注浆时间及压力增加而增大，可根据现场试验段的实际情况确定，路基钻孔深度一般为1.5~2.0m，直径为3.8cm，孔距为150cm，可根据路基土情况进行试验调整。

（3）路基注浆的浆液凝固时间根据施工需求，在浆液中适量加入速凝剂、早强剂、膨胀剂等来调节凝固时间或改善其它性能。灌浆完成后的路段，禁止车辆通行，待灰浆强度达到3MPa以上时方可开放交通。复测灌浆路段(现状道路路表)的回弹弯沉值，不满足要求需重新钻孔补压。

（4）注浆过程中溢浆的孔应及时用圆状木塞封堵，防止压力过度散失。注浆孔在灌浆头拔除后也应及时用木塞封堵，防止灰浆反流。所有木塞应使浆液初凝后方可拔除。灌浆过程中发现外漏应立即进行堵漏处理若无效可采用加浓浆液降低压力等措施处理，对于靠近侧分带和靠近中央分隔带的路段，通过现场调节水玻璃掺入比例来调整浆液的凝结时间，以减少浆液的流失。

施工前应掌握有关技术文件（注浆孔位、浆液配比、施工参数及检测要求等），浆液组成材料性能满足设计要求。施工中对浆液配比、主要性能指标、注浆压力、拌和时间等进行严格控制。注浆完成且强度达到要求后进行路面弯沉复测。

6、结语

注浆技术应用于沥青路面维修中，对路基能够起到针对、有效的进行加固补强，避免了对路基的开挖维修，同时能够有效提高路基的承载力及路面结构的整体强度，从而增强路面的使用寿命，确保道路维修的环保、经济和耐久。

参考文献：

[1]汪光德,崔杰.多种复杂地质条件下注浆加固技术研究[J].现代矿业,2020,36(02):27-30.

[2]白龙龙.房屋建筑土木工程施工中的注浆技术分析[J].建材与装饰,2020(03):7-8.

[3]李栋.建筑工程注浆技术的应用与施工工艺分析[J].工程技术研究,2019,4(21):37-38.

[4]王友平.复合注浆技术在公路养护工程中的应用研究[J].西部交通科技,2019(09):10-11+15.