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）能充分利用當地地方性材料。（4）經濟。

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存問題（2）半剛性基層的模量衰減現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結失去作用，同時基層和底基層材料在荷載動水壓力下產生唧泥現象，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維修開挖式維維修開挖式維維修缺點點：周期長造價高對交通干干擾大產生大量量廢料傳統(tǒng)的半半剛性基基層瀝青青路面病病害處治治方式2、加鋪鋪或罩面面開裂、基基層脫空空、唧泥泥路段：：加鋪難以以根治病病害。無病害路路段：加鋪造成成資源浪浪費半剛性基基層路面面病害處處遇到的的問題一、半剛剛性基層層一旦破破壞，如如今的處處治方式式，只能能挖開基基層重建建，維修修很難處處理；二、若重重建基層層，在維維修完成成后不能能立即通通車，養(yǎng)養(yǎng)護時間間較長，，增加維維修時間間，且維維修費用用高。微創(chuàng)—非開挖基層注漿漿技術尋求新技技術二、半剛剛性基層層病害非非開挖診診斷技術術二、半剛剛性基層層病害非非開挖診診斷技術術高聚物灌灌漿技術術正逐步步成為國國際非開開挖維修修技術領領域研究究的熱點點，目前前在水泥泥混凝土土路面維維修領域域取得的的較好效效果。目前主要要存在問問題：施施工工藝藝主要依依賴于經經驗，與與無損檢檢測手段段脫節(jié)。。非開挖維維修核心心技術病害診斷斷：路面體積積參數、、力學參參數、病病害的三三維識別別與診斷斷技術非開挖綜綜合修復復：松散加固固空洞填充充擠出內部部水分消除水分分來源裂縫的柔性填填充非開挖維修核核心技術探地雷達探地雷達（GPR）技術術特點GPR綜合應應用了瞬態(tài)電電磁場理論、、時域測量技技術、納秒脈脈沖源技術、、超寬帶天線線技術和信號號處理技術等等多方面的技技術成果具有快速、連連續(xù)、無損傷傷等特點GPR已成為為路面無損檢檢測技術的重重要組成部分分，并代表了了路面結構層層厚度、壓實實度、含水量量（瀝青含量量）和病害檢檢測技術的發(fā)發(fā)展方向GPR工作原理檢測方法對比比傳統(tǒng)檢測方法法探探地雷達快速速無損檢測方方法GPR測量結果基層厚度變化化顯著基基層松散底基層松散底底基層松松散、底基層層和基層沉陷陷FWD落錘彎沉落錘式彎沉儀儀（FWD））（FallingWeightDeflectometer，簡簡稱FWD））瞬態(tài)脈沖荷載載傳感器（精度度高、重復性性好）誤差<2%，，分辨率：0.001mm多點彎沉較好地模擬了了實際行車荷荷載基層、路基和和拓寬縱向搭搭接沉降脫空空可用雷達檢檢測三、半剛性基基層病害非開開挖灌漿技術術高聚物注漿材材料分類高聚物注漿材材料特性1.高膨脹性性：高聚物材料的的自由膨脹比比可達20:1，可以填填充脫空和裂裂縫，同時可可以進一步壓壓密周圍介質質。2.輕質：反應后形成的的固體材料自自重輕，其密密度不到水泥泥漿或瀝青材材料的10%。3.早強：高聚物材料能能夠迅速固化化，可在15分鐘內達到到其最終強度度的90%。。材料具有良良好的彈性，，并具有較高高的抗拉強度度。4.防水：固化后材料具具有良好的防防水性能。5.耐久：材料穩(wěn)定耐久久，在地下可可達百年以上上。6.安全：對環(huán)境無污染染。高聚物注漿技技術高聚物注漿技技術是20世世紀70年代代末發(fā)展起來的的工程維修技技術，在國外外主要用于建筑筑物地基、加加固或地板修修復。高聚物注漿原原理高聚物注漿技技術基本原理理：按照一定配比比，向地基中中注射雙組份份高聚物材料料（專用樹脂脂和硬化劑）），兩種材料料混合后發(fā)生生化學反應，，體積迅速膨膨脹并形成泡泡沫狀固體，，從而達到填填充脫空和加加固地基目的的。A組份B組份高聚物注漿施施工工藝高聚物注漿系系統(tǒng)四個系列多功功能高聚物注注漿系統(tǒng)ZU-10S型多功能高高聚物注漿系系統(tǒng)ZU-10D型多功能高高聚物注漿系系統(tǒng)ZU-20S型多功能高高聚物注漿系系統(tǒng)ZU-20D型多功能高高聚物注漿系系統(tǒng)高聚物注漿施施工工藝基層松散病害害注漿技術基層松散路面面碎石基層路面面碎石基層注漿漿技術布孔方式及FWD測點鉆孔深度路基深部病害害注漿技術排水注漿技術術唧泥點注漿孔孔布置圖局部唧泥點位位置：注漿孔以唧泥泥點為中心，，呈梅花形分分布，縱橫向向局里唧泥點點0.3m。。裂縫處注漿裂縫處注漿布布孔方式注漿效果注漿效果注漿后既要填填充脫空，又又不提升路面面；注漿前對每條條裂縫進行彎彎沉檢測；注漿前彎沉值值大于300微米的點注注漿后進行復復測；注漿前后彎沉沉值應達到的的標準：注漿后彎沉值值達不到上述述標準的，應應實施補注，，直至達到上上述標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微米高聚物灌漿現現場視頻演示示I:\高發(fā)司PPT\高聚物灌漿\高聚物注漿視視頻.mp4四、示范工程程及推廣應用用河南省交通廳廳實施高速公公路快速檢測測維修技術推推廣應用示范工程依托工程：京港澳高速公公路安陽-新新鄉(xiāng)段（安新高速公公路）該路段交通量量大，重載車車輛多，病害害嚴重。近年年來，管養(yǎng)單位采取多多種處治措施施，投入大量量的人力財力力，均未達到到根治病害的效效果。雨后唧唧泥成為安新新高速公路的的“頑疾”。。示范工程及推推廣應用該路段唧泥嚴嚴重示范工程及推推廣應用開挖維修不能能根治病害，，而且造價高高，工期長，，對交通干擾大大，并產生大大量廢料。示范工程及推推廣應用試驗段實施效效果試驗段位置（北）京-（（香）港-澳澳（門）高速速公路安陽至至新鄉(xiāng)方向行行車道K498+388———K498+987.5試驗段情況主要病害是橫橫縫，且大部部分為比較嚴嚴重的寬縫，，數量多，縫間距短，雨雨后唧泥現象象極為嚴重。。2006年年11月底做做過超薄磨耗技術（NovaChip）處理理后，但面層層很快又出現現裂縫和唧泥。示范工程及推推廣應用施工現場示范工程及推推廣應用示范工程及推推廣應用注漿前后彎沉沉值統(tǒng)計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46639618354%≥400微米點數270≥500微米點數190示范工程及推推廣應用未注漿路段雨雨后第二天情情況注注漿路路段雨后第二二天情況取芯結果示范工程及推推廣應用京港澳高速公公路安陽-新新鄉(xiāng)段示范工工程取得顯著著成效工期80天，維修面積積約35萬平方米注漿處理的24073條裂縫，經過過春融期和多多次雨后觀察察，發(fā)現雨后后唧泥現象得得到根本改善善高聚物注漿其其他應用案例例夏蓉高速漳州州段瀝青路面面高聚物注漿漿時間：2012年5月處治20條裂縫夏蓉高速高聚聚物注漿前后后彎沉對比圖圖施施工現現場高聚物注漿其其他應用案例例四、經濟技術術分析國家發(fā)改委綜綜合運輸研究究所:《高速公路快快速維修聚物物高注漿技術術經濟社會效效益研究》應用高聚物注注漿前后年度度維修費用支支出對比高聚物注漿的的經濟效益高聚物注漿的的經濟效益1.節(jié)省工期70%以上2.節(jié)省造價30%以上3.延緩高速公