1、-26-非开挖注浆在沥青路面病害处治中的应用吴 瑶（苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 211112）摘要：非开挖注浆技术施工工艺简单、成本低、开放交通快，在路面非开挖维修补强中的应用日趋广泛，成为主要的路面病害处治加固方法。依托通启高速G15共线段沥青路面病害处治工程，采用2D和3D雷达对全线病害类型和范围进行了检测和确定，然后提出了非开挖注浆处治方案，采用U-Heal反应性树脂注浆材料，根据确定的施工参数和工艺进行施工，注浆施工效果表明：本次非开挖注浆对沥青路面的裂缝处治效果较为显著，所采用的施工工艺和施工参数可用于指导施工，为类似工程实际提供了参考和借鉴。关键词：沥青路面；病害处治；非开
2、挖注浆；加固中图分类号：U418.4文献标识码：AApplication of trenchless grouting in the treatment of asphalt pavement diseaseWU Yao（JSTI GROUP,Jiangsu Nanjing 211112 China）Abstract:Trenchlessgroutingtechnologyhastheadvantagesofsimpleconstructiontechnology,lowcostandfasttrafficopening.Ithasbeenwidelyusedintrenchlesspavem
3、entmaintenanceandreinforcement,andhasbecomethemainpavementdiseasetreatmentandreinforcementmethod.BasedonTongQihigh-speedG15commonsegmentasphaltpavementdiseasetreatmentproject,2Dradarand3Dradarwereusedtodetectanddeterminethetypeandscopeofthewholelinedisease,andthenthetrenchlessgroutingtreatmentscheme
4、wasproposed.U-Healreactiveresingroutingmaterialwasusedtocarryouttheconstructionaccordingtothedeterminedconstructionparametersandtechnology.Thegroutingconstructionresultsshowedthatthistrenchlessgroutinghasaremarkableeffectonthecracktreatmentofasphaltpavement,andtheconstructiontechnologyandconstructio
5、nparametersadoptedcanbeusedtoguidetheconstruction,providingareferenceforsimilarprojects.Key words:asphaltpavement;diseasetreatment;trenchlessgrouting;strengthening0 引言沥青路面在行车荷载和复杂自然环境综合作用下，会出现基层冲刷脱空、路基湿软沉陷、局部强度不足等病害1-2。目前，实际工程中针对这些病害常用的处治维修技术主要包括罩面处治、开挖重铺和注浆加固等3-5。非开挖注浆技术是在非开挖条件下，将注浆材料通过高压方式注入路面病害发生
6、部位以提高其承载能力和耐久性能，起到加固补强作用6。依托通启高速G15共线段沥青路面病害处治，所用材料为U-Heal反应性树脂材料，该材料具有渗透性好、强度高、成型快、耐水性好的特点，采用该材料进行非开挖注浆裂缝修补，能够满足2h即可开放交通的需求，注浆后注浆材料能与半刚性基层材料有较好的黏结性，从而达到裂缝的深层次快速修补、提高路面结构板体性的目的。1 工程概况通启高速G15共线段共20.077km（K1163+706K1183+783段），2004年建成，已通车18a（超过设计年限）。现阶段路况指标不能满足该路段车流量大、重载车辆多的交通现状，在车辆荷载及环境因素的长期作用下，通启高速公路
7、沥青路面性能逐步衰减，沥青路面破损、车辙、平整度、抗滑指标均不同程度下降。通启高速公路裂缝处治方案中针对基层病害提出了非开挖注浆技术。2 非开挖注浆处治范围的确定本次非开挖注浆分为两种病害类型：裂缝型病害和面积型病害，采用2D雷达对裂缝型病害进行探测，分析裂缝内部情况、裂缝发展层位，判定面层收稿日期：2022-11-21作者简介：吴瑶（1993），男，江苏徐州人，助理工程师。2023 年第 4 期山东交通科技-27-病害或基层病害；面积型病害采用3D雷达全线检测，根据数据分析，判定为基层结构松散、层间不良等病害7。2.1 裂缝型病害2D雷达可以对基层裂缝精准定位，借助2D雷达设备检测裂缝分析得
8、知通启高速裂缝主要分为两种：（1）面层病害。裂缝仅存在于沥青面层，裂缝未发展至基层，基层无松散、脱空、裂缝等病害。此类病害可不实施注浆。（2）基层病害。裂缝已发展至基层，存在层间脱空或基层裂缝等病害，对道路结构的破坏性相对较大，此类病害需要对基层进行注浆修复。2.2 面积型病害采用3D雷达全线检测，根据数据分析，对判定为层间不良、结构松散的路段进行注浆处治，改善基层的整体性。面积型病害分为结构松散病害、层间不良病害，按照梅花形分两种间距布孔：针对层间不良病害布孔间距为1.5m，针对结构松散病害布孔间距为0.75m。3 注浆材料及施工参数3.1 注浆材料采用的注浆材料为U-Heal反应性树脂材料
9、，其制浆配比：双液注浆A组分B组分=11，其中A组分为主剂，由复合多元醇、催化剂、匀泡剂和增韧剂组成，B组分为固化剂PAPI-2，注浆设备采用专用注浆车辆。反应性树脂材料应符合表1各项技术指标要求。表 1 注浆材料技术要求技术指标技术要求凝胶时间（23）/s45 120不黏时间（23）/s50 180膨胀倍率/倍 1.5黏结强度（23）/MPa 1（或水泥砂浆内聚破坏）压缩强度/MPa 3最大拉伸应力/MPa 3剪切强度/MPa 0.5弯曲强度/MPa 0.2酸处理无开裂，变形现象碱处理无开裂，变形现象重金属符合标准卫生要求劈裂强度（23）/MPa 13.2 施工参数本次非开挖注浆施工参数设置
10、见表2。表 2 施工工艺参数项目裂缝类病害施工参数面积类病害施工参数布孔间距35 cm层间不良 1.5 m；结构松散 0.75 m打孔深度40 cm+35 cm 组合40 cm堵头埋深深孔 18 cm/浅孔 15 cm深孔 15 cm注浆压力0.3 0.4 MPa0.3 0.4 MPa4 非开挖注浆施工工艺4.1 雷达探测针对裂缝类病害，采用2D探地雷达对路面裂缝进行检测，分析裂缝类型，在车道轮迹带位置，垂直裂缝检测，根据雷达图谱分析裂缝类型，确定是否需实施注浆。针对面积类病害，采用3D探地雷达对全线路面进行检测，分析路面内部状况，沿轮迹带连续检测并在层间脱空、黏结不良、轻微松散等缺陷处做标记
11、。图1、图2分别为裂缝类、面积类病害注浆前雷达检测图谱。注浆前0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0 0.7 0.8012345600.10.20.3图 1 裂缝类病害注浆前雷达检测图谱注浆前图 2 面积类病害注浆前雷达检测图谱4.2 布孔病害位置或范围确定后方可开展布孔。针对裂缝类病害按照一字形布孔，即根据面层、基层结构裂缝垂直投射在路表的点作为注浆点，布孔间距为0.35m，用喷漆或粉笔作记号，见图3。针对面积型病害按照梅花形布孔，层间不良孔间距为1.5m，结构松散孔间距为0.75m，病害中心位置为0.5m，用喷漆作记号，见图4。4.3 钻孔布孔结束后，采用人工方式在标记处垂直钻孔，
12、钻头直径为20mm，钻孔深度为（40+35）cm的深浅吴 瑶：非开挖注浆在沥青路面病害处治中的应用-28-组合方式，交替打孔。钻孔过程中使用吸尘器将钻出的粉尘吸走，避免周边产生扬灰。注浆孔纵缝浆液 扩散半径图 3 一字形布孔方案图 4 梅花形布孔方案4.4 清孔钻孔结束后，采用“先吸后吹”方式清灰，避免粉尘与注浆液体混杂，保证注浆材料不受污染。首先使用气枪进行清孔，清孔时枪头软管深入裂缝底部进行吹扫，待基本无灰尘从孔中飞出，视为清除干净，此时仍需要保持35s的吹气，以保证孔内干净无灰尘。4.5 预埋密封堵头清孔后，将涂有润滑剂的密封圈预埋至孔洞，并迅速利用冲击电锤将密封组件下埋。预埋堵头时，采
13、用深孔堵头埋深18cm、浅孔堵头埋深15cm的方案，预埋顺序为等前一组孔洞注浆结束后再进行下一组堵头的下埋。应保证密封效果，确保注浆施工过程中浆液不会从注浆孔上方泄露。4.6 注浆使用特制枪头穿过密封圈中心，确保枪头插入牢固且连接紧密，注浆压力控制在0.30.5MPa，根据现场实际注浆效果动态微调压力大小。注浆开始后，同时观测注浆孔洞以及周边路面变化情况。注浆停止判断依据8：（1）注浆孔附近出现溢浆；（2）临孔出现窜浆；（3）裂缝宽度增大；（4）路表出现新的微裂纹。当出现溢浆后，根据溢浆速度延迟注浆35s，保证注浆后的裂缝饱满度。注浆结束后记录注浆裂缝桩号和裂缝注浆长度。4.7 封孔稳压注浆结
14、束后，应立即关闭注浆阀门，采用软木塞封孔稳压35min，并及时用水稀释周边溢出来的浆液，以便于清理。为避免软木塞被弹起以及浆液乱溅，可采取盖布方式进行加压。4.8 路面修补恢复交通拔除软木塞，及时清除路表溢出的浆液，并采用冷补料将钻孔遗留孔洞和路面取芯孔洞进行修补。待注浆材料形成强度后即可恢复交通，养生时间应不小于30min。5 注浆施工效果检测5.1 过程质量控制为保证注浆效果，对钻孔注浆进行质量把控，以裂缝修补为例：逐缝检查布孔间距、打孔深度，若不满足要求，及时安排落实整改。具体检测指标见表3。表 3 注浆修补裂缝实施过程质量控制检查项目规定值或允许偏差检验频率检查方法注浆孔数量符合设计要
15、求全部检测现场清点注浆孔位置偏差/cm5抽检 20%钢卷尺测量钻孔深度/cm5抽检 20%钢卷尺测量为验证注浆修补质量，注浆完成12h后，采用路面钻孔取芯对裂缝修复情况进行验证，取芯直径为150mm，在两个注浆孔之间取芯或者是临近注浆孔取芯。以单个裂缝芯样中注浆材料饱满度80%的芯样个数与裂缝芯样总个数的比值作为芯样完好率。通过取芯验证可知：所取芯样完好率达到100%，修复效果良好。5.2 抗压强度分析对基层取出芯样进行无侧限抗压试验，试验结果见表4。表 4 裂缝类病害基层芯样无侧限抗压强度方向桩号无侧限抗压强度/MPa抗压强度恢复率（70%）/%判定结果南京方向K1182+9008.471合
16、格南京方向K1169+4078.673合格南京方向K1169+43710.488合格抗压强度恢复率为裂缝注浆处芯样的抗压强度与相应路面完好处芯样的抗压强度的比值，完好处芯样抗压强度均值为11.85MPa。芯样抗压强度恢复率均符合设计要求，修复效果良好。5.3 注浆后雷达图谱分析对比注浆前后病害处雷达图谱，可以发现病害处的雷达信号明显减弱，表明通过非开挖注浆的实施，裂缝、层间脱空等病害处浆液有效填充，病害得到有效修复。图5、图6分别为裂缝类、面积类病害注浆后雷达检测图谱。（下转第32页）王志新，李作钰，田 霞，吕健涵，李俊宝：废旧路面材料综合利用研究综述-32-（11）:3837-381016
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19、.山东交通科技,2022（4）:28-31.（上接第28页）0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0 0.7 0.8012345600.10.20.3注浆后图 5 裂缝类病害注浆后雷达图谱注浆后图 6 面积类病害注浆后雷达图谱6 结语采用非开挖注浆技术对通启高速G15共线段沥青路面病害进行了处治，结果表明：（1）本次裂缝注浆效果良好，相关施工参数能够指导大规模施工。（2）为提高非开挖注浆处治的病害针对性，同时考虑到布孔的合理性及施工效率，在进行非开挖注浆前，针对结构内部裂缝病害需要进行雷达检测，并在现场准确放样，确保注浆的精准性。（3）注浆属于精细化工艺，施工过程中应严格把控每个环节，按
20、照要求规范操作，严禁出现裂缝漏注、路面拱起等问题。参考文献：1张光勇,刘建均,王海朋.非开挖修补沥青路面半刚性基层地聚物材料研究J.湖南交通科技,2022,48（2）:21-26,49.2高勇.道路非开挖注浆加固技术研究综述J.佛山科学技术学院学报（自然科学版）,2021,39（1）:13-19.3杨德强.沥青道路水泥稳定粒料基层注浆补强技术探究及案例分析D.南昌:南昌大学,2019.4张仲夏.基于非开挖技术的沥青路面裂缝快速修补技术研究J.中国新技术新产品,2019（7）:118-119.5林占锋.道路非开挖式地聚合物注浆加固技术的研究与应用C.北京:建筑科技与管理组委会,2018:65-68.6韩宁宁.基于非开挖技术的沥青路面裂缝快速修补技术研究D.重庆:重庆交通大学,2018.7张磊,问鹏辉,王朝辉,等.道路非开挖注浆加固补强材料研究进展J.材料导报,2017,31（21）:98-105.8李会安.非开挖式地聚合物注浆技术研究与应用D.西安:长安大学,2015.
