T半剛性基層瀝青路面病害非開挖處治技術

半剛性基層瀝青路面病害非開挖處治技術交流內容一、半剛性基層瀝青路面應用概述二、半剛性基層病害非開挖診斷技術三、半剛性基層病害非開挖灌漿技術四、經(jīng)濟技術分析一、半剛性基層瀝青路面應用概述我國高速公路瀝青路面結構

我國高速公路瀝青路面將基層分為三種：半剛性、柔性、剛性基層，由此組合而成的瀝青路面，可分為半剛性基層瀝青路面、柔性基層瀝青路面、剛性基層瀝青路面、組合式基層瀝青路面。其中半剛性基層瀝青路面約占80%之多。半剛性基層瀝青路面結構性能優(yōu)點我國的半剛性基層瀝青路面為我國公路建設，尤其是高速公路、一級公路的發(fā)展起到了重要的作用。其主要優(yōu)點有：（1）板體性強，有很高的承載能力和抗變形性能（包括彎沉和車轍）。（2）有良好的抗凍性，能有效地治理季節(jié)性冰凍地區(qū)的翻漿。（3）能充分利用當?shù)氐胤叫圆牧?。?）經(jīng)濟。

半剛性基層瀝青路面的特點是充分發(fā)揮半剛性基層的板體性和較高剛性的優(yōu)勢，瀝青層較薄，這在降低工程成本、提高路面的承載能力等方面有較大優(yōu)勢半剛性基層瀝青路面結構現(xiàn)存問題（1）半剛性瀝青路面開裂問題我國半剛性基層反射裂縫比較突出的一個主要原因在于基層強度過高，半剛性基層容易產(chǎn)生干縮和溫度收縮裂縫，前期主要是干縮裂縫，后期主要為溫縮裂縫。在汽車荷載及溫度應力作用下，裂縫對應上方瀝青路面層底造成應力集中而容易產(chǎn)生瀝青層的首先開裂，并逐漸向上發(fā)展到路表，形成反射裂縫。我國以往修建的半剛性瀝青路面的橫向裂縫相當普遍，裂縫間距大多數(shù)在15～20m，一些地區(qū)逐年發(fā)展，在一些低溫路段甚至間距5～10m。半剛性基層瀝青路面結構現(xiàn)存問題（2）半剛性基層的模量衰減現(xiàn)象從我國半剛性基層瀝青路面彎沉變化曲線，可反映半剛性基層模量存在衰減的一般規(guī)律：

1）半剛性材料第1～3年內為模量逐漸增加階段，并達到最大模量；

2）第2～5年內就會開始衰減；

3）在第5～6年后基本穩(wěn)定。對于半剛性材料由于濕度和溫度收縮作用，半剛性材料會在使用初期即出現(xiàn)橫向收縮裂縫，使結構層斷裂成板塊狀。半剛性基層瀝青路面結構現(xiàn)存問題（3）半剛性基層水損害問題半剛性瀝青路面無論什么形式的開裂，一旦在瀝青層表面開裂，此時結構的滲水性大大增大。由于水的進入，會使得瀝青層與其下的支撐層剝離，使面層和基層之間的聯(lián)結失去作用，同時基層和底基層材料在荷載動水壓力下產(chǎn)生唧泥現(xiàn)象，進一步降低路面的承載能力，瀝青路面應力狀態(tài)進一步惡化。

傳統(tǒng)的半剛性基層瀝青路面病害處治方式1、開挖式維修開挖式維修開挖式維修開挖式維修開挖式維修缺缺點：周期長造價高對交通干擾大大產(chǎn)生大量廢料料傳統(tǒng)的半剛性性基層瀝青路路面病害處治治方式2、加鋪或罩罩面開裂、基層脫脫空、唧泥路路段：加鋪難以根治治病害。無病害路段：：加鋪造成資源源浪費半剛性基層路路面病害處遇遇到的問題一、半剛性基基層一旦破壞壞，如今的處處治方式，只只能挖開基層層重建，維修修很難處理；；二、若重建基基層，在維修修完成后不能能立即通車，，養(yǎng)護時間較較長，增加維維修時間，且且維修費用高高。微創(chuàng)—非開挖挖基層注注漿技技術尋求新新技術術二、半半剛性性基層層病害害非開開挖診診斷技技術二、半半剛性性基層層病害害非開開挖診診斷技技術高聚物物灌漿漿技術術正逐逐步成成為國國際非非開挖挖維修修技術術領域域研究究的熱熱點，，目前前在水水泥混混凝土土路面面維修修領域域取得得的較較好效效果。。目前主主要存存在問問題：：施工工工藝藝主要要依賴賴于經(jīng)經(jīng)驗，，與無無損檢檢測手手段脫脫節(jié)。。非開挖挖維修修核心心技術術病害診診斷：：路面體體積參參數(shù)、、力學學參數(shù)數(shù)、病病害的的三維維識別別與診診斷技技術非開挖挖綜合合修復復：松散加加固空洞填填充擠出內內部水水分消除水水分來來源裂縫的的柔性性填充充非開挖挖維修修核心心技術術探地雷雷達探地雷雷達（（GPR））技術術特點點GPR綜合合應用用了瞬瞬態(tài)電電磁場場理論論、時時域測測量技技術、、納秒秒脈沖沖源技技術、、超寬寬帶天天線技技術和和信號號處理理技術術等多多方面面的技技術成成果具有快快速、、連續(xù)續(xù)、無無損傷傷等特特點GPR已成成為路路面無無損檢檢測技技術的的重要要組成成部分分，并并代表表了路路面結結構層層厚度度、壓壓實度度、含含水量量（瀝瀝青含含量））和病病害檢檢測技技術的的發(fā)展展方向向GPR工作原原理檢測方方法對對比傳統(tǒng)檢檢測方方法探探地地雷達達快速速無損損檢測測方法法GPR測量結結果基層厚厚度變變化顯顯著基基層松松散底基層層松散散底底基基層松松散、、底基基層和和基層層沉陷陷FWD落錘彎彎沉落錘式式彎沉沉儀（（FWD））（FallingWeightDeflectometer，簡簡稱FWD）瞬態(tài)脈脈沖荷荷載傳感器器（精精度高高、重重復性性好））誤差<2%，分分辨率率：0.001mm多點彎彎沉較好地地模擬擬了實實際行行車荷荷載基層、、路基基和拓拓寬縱縱向搭搭接沉沉降脫脫空可可用雷雷達檢檢測三、半半剛性性基層層病害害非開開挖灌灌漿技技術高聚物物注漿漿材料料分類類高聚物物注漿漿材料料特性性1.高高膨脹脹性：：高聚物物材料料的自自由膨膨脹比比可達達20:1，可可以填填充脫脫空和和裂縫縫，同同時可可以進進一步步壓密密周圍圍介質質。2.輕質：：反應后形成成的固體材材料自重輕輕，其密度度不到水泥泥漿或瀝青青材料的10%。3.早強：：高聚物材料料能夠迅速速固化，可可在15分分鐘內達到到其最終強強度的90%。材料料具有良好好的彈性，，并具有較較高的抗拉拉強度。4.防水：：固化后材料料具有良好好的防水性性能。5.耐久：：材料穩(wěn)定耐耐久，在地地下可達百百年以上。。6.安全：：對環(huán)境無污污染。高聚物注漿漿技術高聚物注漿漿技術是20世紀70年代末發(fā)展起來來的工程維維修技術，，在國外主要用于建建筑物地基基、加固或或地板修復。高聚物注漿漿原理高聚物注漿漿技術基本本原理：按照一定配配比，向地地基中注射射雙組份高高聚物材料料（專用樹樹脂和硬化化劑），兩兩種材料混混合后發(fā)生生化學反應應，體積迅迅速膨脹并并形成泡沫沫狀固體，，從而達到到填充脫空空和加固地地基目的。。A組份B組份高聚物注漿漿施工工藝藝高聚物注漿漿系統(tǒng)四個系列多多功能高聚聚物注漿系系統(tǒng)ZU-10S型多功功能高聚物物注漿系統(tǒng)統(tǒng)ZU-10D型多多功能高聚聚物注漿系系統(tǒng)ZU-20S型多功功能高聚物物注漿系統(tǒng)統(tǒng)ZU-20D型多多功能高聚聚物注漿系系統(tǒng)高聚物注漿漿施工工藝藝基層松散病病害注漿技技術基層松散路路面碎石基層路路面碎石基層注注漿技術布孔方式及及FWD測點鉆孔深度路基深部病病害注漿技技術排水注漿技技術唧泥點注漿漿孔布置圖圖局部唧泥點點位置：注漿孔以唧唧泥點為中中心，呈梅梅花形分布布，縱橫向向局里唧泥泥點0.3m。裂縫處注漿漿裂縫處注漿漿布孔方式式注漿效果注漿效果注漿后既要要填充脫空空，又不提提升路面；；注漿前對每每條裂縫進進行彎沉檢檢測；注漿前彎沉沉值大于300微米米的點注漿漿后進行復復測；注漿前后彎彎沉值應達達到的標準準：注漿后彎沉沉值達不到到上述標準準的，應實實施補注，，直至達到到上述標準準注漿前彎沉注漿后彎沉300-500微米平均值降低30%以上≥500微米≤400微米高聚物灌漿漿現(xiàn)場視頻頻演示I:\高發(fā)司PPT\高聚物灌漿漿\高聚物注漿漿視頻.mp4四、示范工工程及推廣廣應用河南省交通通廳實施高高速公路快快速檢測維維修技術推推廣應用示范工程程依托工程：：京港澳高速速公路安陽陽-新鄉(xiāng)段段（安新高速速公路）該路段交通通量大，重重載車輛多多，病害嚴嚴重。近年年來，管養(yǎng)單位采取取多種處治治措施，投投入大量的的人力財力力，均未達達到根治病害的的效果。雨雨后唧泥成成為安新高高速公路的的“頑疾””。示范工程及及推廣應用用該路段唧泥泥嚴重示范工程及及推廣應用用開挖維修不不能根治病病害，而且且造價高，，工期長，，對交通干擾擾大，并產(chǎn)產(chǎn)生大量廢廢料。示范工程及及推廣應用用試驗段實施施效果試驗段位置置（北）京-（香）港港-澳（門門）高速公公路安陽至至新鄉(xiāng)方向向行車道K498+388——K498+987.5試驗段情情況主要病害害是橫縫縫，且大大部分為為比較嚴嚴重的寬寬縫，數(shù)數(shù)量多，，縫間距短短，雨后后唧泥現(xiàn)現(xiàn)象極為為嚴重。。2006年11月底底做過超超薄磨耗技術術（NovaChip）處理理后，但但面層很很快又出出現(xiàn)裂縫縫和唧泥。示范工程程及推廣廣應用施工現(xiàn)場場示范工程程及推廣廣應用示范工程程及推廣廣應用注漿前后后彎沉值值統(tǒng)計表表注漿前注漿后注漿前彎沉平均值注漿后彎沉平均值彎沉值平均下降百分比≥300微米點數(shù)46639618354%≥400微米點數(shù)270≥500微米點數(shù)190示范工程程及推廣廣應用未注漿路路段雨后后第二天天情況注注漿漿路段雨雨后第二二天情況況取芯結果果示范工程程及推廣廣應用京港澳高高速公路路安陽-新鄉(xiāng)段段示范工工程取得得顯著成成效工期80天，維修修面積約約35萬平方米米注漿處理理的24073條裂縫，，經(jīng)過春春融期和和多次雨雨后觀察察，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)雨后唧唧泥現(xiàn)象象得到根根本改善善高聚物注注漿其他他應用案案例夏蓉高速速漳州段段瀝青路路面高聚聚物注漿漿時間：2012年5月月處治20條裂縫夏蓉高速速高聚物物注漿前前后彎沉沉對比圖圖施施工工現(xiàn)場高聚物注注漿其他他應用案案例四、經(jīng)濟濟技術分分析國家發(fā)改改委綜合合運輸研研究所:《高速公公路快速速維修聚聚物高注注漿技術術經(jīng)濟社社會效益益研究》》應用高聚聚物注漿漿前后年年度維修修費用支支出對比比高聚物注注漿的經(jīng)經(jīng)濟效益益高聚物注注漿的經(jīng)經(jīng)濟效益益1.節(jié)省工期期70%以上2.節(jié)省造價價30%以上3.延緩高速速公路大大中修3-5年小結高速公路路快