盧振文

（江西省公路工程檢測(cè)中心，江西 南昌 330006）

0 引言

公路養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，加鋪舊路是最常用的一類(lèi)養(yǎng)護(hù)措施，在加鋪舊路的前期階段，需要處理基層松散、土基回彈模量不符合需求的路基。根據(jù)調(diào)查可知，路面沉陷、網(wǎng)裂與縱向裂縫等都是由于水分進(jìn)入、施工壓實(shí)作業(yè)不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е侣坊休d力下降造成的，因此需要采取針對(duì)性的處理措施。注漿法作為一種常見(jiàn)的治理路面脫空、沉陷的技術(shù)方法，在當(dāng)前的路基病害處理工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

1 工程概況

該公路于2012年底建成通車(chē)，瀝青路面結(jié)構(gòu)為3cmAK-13B+7cmAC-16I+8cmAM25+25cm 6% 水泥穩(wěn)定石屑+23cm 級(jí)配碎石。該公路所在地區(qū)夏秋季節(jié)高溫多雨，降雨豐富，白天日照強(qiáng)烈。在運(yùn)行過(guò)程中，隨著交通量的持續(xù)增大和超載超限車(chē)輛的增多，同時(shí)長(zhǎng)期受到高溫多雨環(huán)境的影響，部分瀝青路面先后出現(xiàn)坑槽、網(wǎng)裂、下沉、唧漿等病害，嚴(yán)重威脅到公路運(yùn)行的安全性和舒適性。當(dāng)前，公路所在地區(qū)瀝青路面大多采用開(kāi)挖方式進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，這種處理措施工期長(zhǎng)、工序煩瑣，交通組織難度大，無(wú)法快速開(kāi)放交通。灌漿作為較為成熟的施工工藝，應(yīng)用于公路瀝青路面基層補(bǔ)強(qiáng)中切實(shí)可行。為此，經(jīng)業(yè)主方?jīng)Q定，在該公路病害較為嚴(yán)重的K32+490—K44+850 路段主車(chē)道實(shí)施淺層灌漿補(bǔ)強(qiáng)處治及效果試驗(yàn)，為該養(yǎng)護(hù)處治技術(shù)的推廣應(yīng)用提供指導(dǎo)。

2 檢測(cè)內(nèi)容與方法

對(duì)不同的灌漿補(bǔ)強(qiáng)試驗(yàn)路段及鄰近未灌漿路段病害情況進(jìn)行分析，采取檢測(cè)試驗(yàn)的方法掌握路面強(qiáng)度以及灌漿的膠結(jié)情況，并以攝像手段作為輔助全面了解分析。

第一，采用落錘式的彎沉儀對(duì)路面開(kāi)展彎沉檢測(cè)工作，每20m 布置一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，對(duì)基層頂面當(dāng)量回彈模量進(jìn)行反算，分段開(kāi)展彎沉檢測(cè)，并對(duì)剛度進(jìn)行評(píng)價(jià)，在施工前、施工7d 后、6 個(gè)月后及12 個(gè)月后各觀(guān)測(cè)1 次，共需觀(guān)測(cè)4 次。

第二，試驗(yàn)檢測(cè)路段進(jìn)行灌漿處理的前后，與鄰近對(duì)比路段的路面破損情況做好檢測(cè)與對(duì)比分析工作。

第三，現(xiàn)場(chǎng)鉆取不同試驗(yàn)段及鄰近對(duì)比路段的基層芯樣，分析路面與基層的技術(shù)條件，在室內(nèi)試驗(yàn)中對(duì)灌漿前后各層無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度及20C 綜合抗壓模量進(jìn)行測(cè)試。

3 檢測(cè)結(jié)果與評(píng)價(jià)

3.1 路面破損情況檢測(cè)

車(chē)轍、裂縫與坑槽是目前我國(guó)公路瀝青路面的主要病害形式，為掌握應(yīng)用注漿補(bǔ)強(qiáng)手段處治瀝青路面的實(shí)際效果以及各種注漿方案的具體優(yōu)缺點(diǎn)，需要對(duì)注漿試驗(yàn)路段及鄰近對(duì)比段施工前后的路面病害特征進(jìn)行對(duì)比檢測(cè)。在試驗(yàn)路段的車(chē)轍檢測(cè)采用了抽樣調(diào)查的手段，需要應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的相關(guān)方法科學(xué)分析試驗(yàn)路段車(chē)轍的差異性，減小隨機(jī)抽樣中出現(xiàn)的誤差。因此，在實(shí)際的檢測(cè)試驗(yàn)中，借助SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)不同路段車(chē)轍樣本的平均值差異情況進(jìn)行單因素方差分析，以此來(lái)開(kāi)展顯著性檢驗(yàn)工作，掌握不同的注漿方案與路面長(zhǎng)期車(chē)轍的相關(guān)性，該公路注漿養(yǎng)護(hù)路面車(chē)轍均值差異檢見(jiàn)表1。分析數(shù)據(jù)可知，方差檢驗(yàn)的F 值在0.089 時(shí)，相伴概率為0.996，其相伴概率比顯著性水平大0.05。換言之，不同的試驗(yàn)路段在完成注漿作業(yè)后的12 個(gè)月內(nèi)，其路面上車(chē)轍沒(méi)有顯著性差異，此時(shí)應(yīng)對(duì)各注漿路段的三次車(chē)轍代表值開(kāi)展分析工作，直觀(guān)地了解試驗(yàn)路段注漿前后路面車(chē)轍的變化情況。

表1 該試驗(yàn)路段注漿12 個(gè)月后路面車(chē)轍均值差異

離差平方和自由度均方方差檢驗(yàn)F值相伴概率綜合能被控制變量0.995 0.332 0.089 0.996組間平方和線(xiàn)性解釋0.328 0.088 0.769 3 1 2 0.328不能線(xiàn)性解釋0.667 0.334 0.089 0.915——組內(nèi)平方和104.372 28 3.728總離差平方和——105.367 31———

如果在實(shí)際檢測(cè)中，其試驗(yàn)路段注漿前的路面車(chē)轍相對(duì)都較大，都超過(guò)了當(dāng)前瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)（＜15mm），那么還需要對(duì)其做好記錄。在注漿并銑刨重鋪6 個(gè)月后，觀(guān)察各試驗(yàn)路段的車(chē)轍變化與發(fā)展情況。

在公路的瀝青路面病害中，裂縫是最典型的病害形式，其中縱向裂縫尤為突出，這也是路面橫向不均勻沉降的一大表現(xiàn)。通過(guò)對(duì)不同試驗(yàn)路段的注漿方案對(duì)比觀(guān)察能夠看出，選擇注漿補(bǔ)強(qiáng)的養(yǎng)護(hù)手段能夠在一定程度上減緩路面病害的發(fā)生進(jìn)程。

3.2 路面承載水平檢測(cè)

3.2.1 路面FWD 彎沉檢測(cè)

在我國(guó)的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，路面彎沉是比較關(guān)鍵的控制指標(biāo)，其不僅能夠體現(xiàn)路面各結(jié)構(gòu)層與土基的整體剛度與強(qiáng)度，還能在一定程度上顯示路面的運(yùn)行狀態(tài)。在注漿檢測(cè)試驗(yàn)中，可以應(yīng)用落錘式彎沉儀（FWD）來(lái)測(cè)試各路段主車(chē)道的路標(biāo)彎沉情況，檢測(cè)車(chē)見(jiàn)圖1。

圖1 FWD 落錘式彎沉儀

該瀝青路面注漿補(bǔ)強(qiáng)試驗(yàn)路段注漿前后路面車(chē)轍變化，除了第一試驗(yàn)段，其余第2、3、4 試驗(yàn)段在完成注漿補(bǔ)強(qiáng)和上面層銑刨罩面7d 后，進(jìn)行FWD 彎沉檢測(cè)，證實(shí)強(qiáng)度出現(xiàn)了不同程度的下降，其中第四試驗(yàn)段的變化較大。而第一段由于其注漿效果不理想、在重新罩面后壓實(shí)不當(dāng)出現(xiàn)了彎沉增大的情況。由于彎沉檢測(cè)的時(shí)間相差較大，在道路運(yùn)行的過(guò)程中，其彎沉值也會(huì)相繼出現(xiàn)增大的情況，從對(duì)比路段的彎沉數(shù)據(jù)中即能看出。在不同的試驗(yàn)段進(jìn)行基層的注漿補(bǔ)強(qiáng)及瀝青上面層的銑刨罩面作業(yè)后，其彎沉值也會(huì)出現(xiàn)不同程度的下降。從側(cè)面體現(xiàn)出注漿補(bǔ)強(qiáng)何銑刨罩面對(duì)路面結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度的均勻性能夠起到一定的完善作用。

從不同路段各個(gè)時(shí)期的彎沉數(shù)據(jù)中能夠看出其變化規(guī)律，在完成注漿補(bǔ)強(qiáng)何銑刨罩面后，各個(gè)試驗(yàn)路段的彎沉?xí)嗬^降低，但在注漿完成后，由于行車(chē)的增多，負(fù)荷量也隨之增大，不同試驗(yàn)段的彎沉值會(huì)重新增大，隨著時(shí)間的推移，部分試驗(yàn)其彎沉值反而會(huì)超過(guò)注漿補(bǔ)強(qiáng)之前的數(shù)值。該瀝青路面注漿補(bǔ)強(qiáng)試驗(yàn)路段不同時(shí)間段（注漿前、注漿后7d、6 個(gè)月、12個(gè)月）路面車(chē)轍變化可分為四個(gè)階段，即第一階段、第二階段、第三階段、第四階段與對(duì)比階段，其中，第一階段的試驗(yàn)參數(shù)對(duì)比為65∶70∶60∶70；第二階段的參數(shù)對(duì)比為55∶52∶40∶52；第三階段的試驗(yàn)參數(shù)對(duì)比為48∶50∶45∶55；第四階段參數(shù)對(duì)比為65∶40∶55∶58；對(duì)比階段的試驗(yàn)參數(shù)為35∶45∶42∶62。

3.2.2 基層頂面當(dāng)量回彈模量反算

基層頂面當(dāng)量回彈模量作為公路建設(shè)中的重要指標(biāo)，能夠反映出瀝青路面面層以下結(jié)構(gòu)層整體強(qiáng)度情況，在注漿補(bǔ)強(qiáng)的養(yǎng)護(hù)檢測(cè)中也成為十分重要的參考依據(jù)。在對(duì)試驗(yàn)段應(yīng)用FWD 落錘式彎沉儀檢測(cè)的過(guò)程中，將獲得的數(shù)據(jù)應(yīng)用SIDMOD3.0 進(jìn)行分析，對(duì)基層頂面當(dāng)量的回彈模量進(jìn)行反算。該注漿補(bǔ)強(qiáng)檢測(cè)中，各個(gè)試驗(yàn)段在完成注漿補(bǔ)強(qiáng)和銑刨罩面的7d后，基層頂面當(dāng)量的回彈模量都比注漿之前更高，并且在公路的運(yùn)行中，對(duì)比路段的基層頂面當(dāng)量回彈模量會(huì)逐步下降，其承載能力也會(huì)出現(xiàn)衰退的情況。

3.3 路面鉆芯檢測(cè)

3.3.1 路面基層芯樣情況

鉆取基層芯能夠?qū)鶎幼{前后的膠結(jié)情況有充分的了解，掌握每個(gè)注漿方案的實(shí)際效果。各個(gè)試驗(yàn)段在注漿補(bǔ)強(qiáng)前后，其基層的芯樣膠結(jié)情況都會(huì)出現(xiàn)不同程度的變化，一部分的基層芯樣中會(huì)夾帶一些水泥注漿層，這是注漿成效的一個(gè)重要體現(xiàn)。但是由于受到注漿量、孔距布局以及基層自身質(zhì)量不同等多個(gè)因素的限制，會(huì)出現(xiàn)部分基層無(wú)法完整取出芯樣的情況。

3.3.2 路面結(jié)構(gòu)層模量與強(qiáng)度

路面結(jié)構(gòu)層的模量與強(qiáng)度作為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要數(shù)據(jù)，對(duì)當(dāng)前路面強(qiáng)度情況的評(píng)價(jià)工作也十分關(guān)鍵。借助路面鉆芯取樣以及部分室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)試，能夠有效地掌握注漿試驗(yàn)路段的路面結(jié)構(gòu)層抗壓強(qiáng)度以及模量數(shù)據(jù)。在該注漿補(bǔ)強(qiáng)試驗(yàn)中，對(duì)不同的試驗(yàn)段進(jìn)行上面層銑刨罩面7 天后，其面層的抗壓強(qiáng)度與模量都會(huì)出現(xiàn)較大的提升。同時(shí)，不同的注漿試驗(yàn)段在完成注漿后其面層的抗壓模量之間的差異也會(huì)逐漸降低，從中能夠看出實(shí)施注漿補(bǔ)強(qiáng)可以改善瀝青面層強(qiáng)度。不同時(shí)期的面層綜合抗壓模量的變化也出現(xiàn)了一定的規(guī)律，在注漿完成后6 個(gè)月，在車(chē)輛荷載的作用下，不同路段的瀝青面層綜合模量趨于相同。與注漿后7 天相比，第四段與對(duì)比段的模量都呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，第三段與之持平，第一段與第二段都有一定的增長(zhǎng)趨勢(shì)。

4 注漿補(bǔ)強(qiáng)養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)檢測(cè)方案總結(jié)

在對(duì)該公路瀝青路面注漿補(bǔ)強(qiáng)后，通過(guò)對(duì)上面層銑刨重鋪的前后檢測(cè)及對(duì)比分析能夠確定更加科學(xué)的補(bǔ)強(qiáng)方案。

第一，在瀝青路面的四個(gè)注漿試驗(yàn)路段中，除第四段在完成注漿補(bǔ)強(qiáng)和銑刨重鋪后的第12 個(gè)月出現(xiàn)部分裂縫現(xiàn)象之外，其余的三個(gè)試驗(yàn)路段都沒(méi)有產(chǎn)生任何路面病害，各個(gè)試驗(yàn)路段在完成注漿補(bǔ)強(qiáng)12 個(gè)月后，路面上的車(chē)轍都沒(méi)有出現(xiàn)較為明顯的差異。但對(duì)比路段由于沒(méi)有進(jìn)行注漿補(bǔ)強(qiáng)，出現(xiàn)了橫向與縱向的裂縫。換言之，注漿補(bǔ)強(qiáng)確實(shí)在處治路面病害方面有十分重要的實(shí)踐意義。

第二，該瀝青路面在完成注漿補(bǔ)強(qiáng)和上面層的銑刨罩面作業(yè)后，其瀝青面層的綜合抗壓強(qiáng)度與模量都出現(xiàn)了較大的提升，進(jìn)一步改善了路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度均勻性。

第三，各個(gè)試驗(yàn)路段注漿補(bǔ)強(qiáng)的前后，其基層芯樣的膠結(jié)情況均出現(xiàn)了不同程度的變化，其中一些基層芯樣中會(huì)夾帶薄厚不一的水泥注漿層，這表明注漿工藝確實(shí)能夠起到一定的作用。

第四，該路面的試驗(yàn)路段中，經(jīng)過(guò)注漿補(bǔ)強(qiáng)和銑刨罩面后，除第一段的彎沉增大外，其他三個(gè)試驗(yàn)路段的FWD 彎沉都出現(xiàn)了不同程度的下降，其基層頂面當(dāng)量回彈模量相較注漿之前也有一定的上升。初步分析第一段是由于注漿工藝應(yīng)用不當(dāng)、在瀝青上面層罩面后未完全壓實(shí)，導(dǎo)致其基層頂面當(dāng)量回彈模量無(wú)太大變化。

第五，對(duì)比試驗(yàn)中，各個(gè)路段在完成注漿補(bǔ)強(qiáng)和銑刨罩面后，其路面彎沉相較試驗(yàn)前有不同程度的下降，但是在注漿完成的6 個(gè)月以及12 個(gè)月后，由于行車(chē)荷載量的增加，彎沉又重新增大，第一段以及第三段最終回歸甚至超過(guò)了注漿前的數(shù)值，第二段與第四段雖有所增長(zhǎng)但較為平緩，而對(duì)比路段即使進(jìn)行了上面層的銑刨重鋪?zhàn)鳂I(yè)，但由于未進(jìn)行注漿補(bǔ)強(qiáng)，其彎沉基本上一直呈現(xiàn)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，并且在試驗(yàn)的12 個(gè)月后其彎沉代表值達(dá)到了65.3mm。

第六，通過(guò)四個(gè)試驗(yàn)路段的對(duì)比分析，可以看出應(yīng)用100cm 孔距、60cm 孔深的第四路段注漿補(bǔ)強(qiáng)的效果更為明顯，其次是第二段與第三段。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)不同注漿補(bǔ)強(qiáng)方案的對(duì)比分析、對(duì)不同注漿補(bǔ)強(qiáng)養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行檢測(cè)，明確技術(shù)方案的可行性與經(jīng)濟(jì)合理性，能夠更加科學(xué)地選取技術(shù)手段提高路面的總體使用性能，確保公路養(yǎng)護(hù)路段的質(zhì)量完好，行車(chē)順暢，對(duì)于當(dāng)前公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)工程有十分重要的意義。