摘要：本文通過分析壓漿技術(shù)的加固機(jī)理、注意事項(xiàng)、施工控制等方面評(píng)價(jià)了水泥壓漿技術(shù)在瀝青路面改造中應(yīng)用的可行性。

關(guān)鍵詞：水泥壓漿、瀝青路面、鉆孔

一、引言

改革開放以來，城市建設(shè)得到了飛速的發(fā)展，特別是近年來中央提出了城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，城市的擴(kuò)展速度在逐步加大，市政道路的通車?yán)锍桃渤霈F(xiàn)急劇的遞增。而城市道路的路面越來越多的采用瀝青混凝土。隨著城市的擴(kuò)容城市道路的通車?yán)锍桃苍陲w訴的增加。目前我國各大城市投入運(yùn)營的瀝青混凝土路面有相當(dāng)一部分接近或超過了設(shè)計(jì)年限，有的雖然未到設(shè)計(jì)年限，但在中交通荷載、自然環(huán)境等外部條件的作用下，有的道路出現(xiàn)了不同程度的破壞，特別是在交叉口附近較為明顯，大批的城市道路急待改造修復(fù)。而著類病害往往是由于道路承載力不足引起的，如不及時(shí)維修改造，其使用功能和壽命將迅速下降。由于城市道路多處于城區(qū)的政治經(jīng)濟(jì)敏感地帶，交通流量大，底下管線復(fù)雜，受各方觀注度高，因此這就要求在施工上必須做到快速有效，安全環(huán)保，經(jīng)濟(jì)適用，干擾小。而對(duì)瀝青路面這一類病害常采用基礎(chǔ)翻挖換填補(bǔ)強(qiáng)等技術(shù)，但這類方法對(duì)環(huán)境污染大，保養(yǎng)周期長，對(duì)交通干擾大，資金投入多，施工危險(xiǎn)性高是無法滿足上述要求的。為此我們需要積極探索一些切實(shí)可行的施工方法，采用水泥壓漿技術(shù)處理此類問題可謂是一有效的方案。水泥壓漿技術(shù)在水泥混凝土路面修復(fù)中已經(jīng)常使用，并有明顯的效果，但在瀝青混凝土路面的修復(fù)中還不多見。但水泥壓漿工藝環(huán)保低耗，經(jīng)濟(jì)高效，交通干擾小，能有效解決基礎(chǔ)和基層承載力不足的問題，這也使得該項(xiàng)技術(shù)在瀝青路面改造中有著廣闊的運(yùn)用前景，值得推廣。

二、道路基礎(chǔ)（基層）承載力不足的原因

1、地質(zhì)條件的原因

 由于城市道路很多路段都在原路的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造拓寬的，有的路段路基條件本身就很差，地質(zhì)條件不好，雖然經(jīng)過一定的年限，這類軟基已部分固結(jié)，但在設(shè)計(jì)施工時(shí)常受到周圍環(huán)境的限制，而道路周邊建筑物已基本形成，成為了城市的交通要道，很多路段是在不中斷交通的情況下施工的，加之過去建設(shè)資金較緊張，有時(shí)并不能大面積的換填，很難處理到位，有些道路根本就是帶“病“運(yùn)營，這也就大大縮短了使用壽命。

2、施工方面的原因

城市道路施工地處市區(qū)對(duì)城市的交通、環(huán)境影響很大，往往都要求在最短的時(shí)間內(nèi)速戰(zhàn)速?zèng)Q，施工時(shí)間緊，不中斷交通，在這樣的外部環(huán)境下施工過程中，存在著施工技術(shù)與質(zhì)量管理多方面的缺陷，致使路基壓實(shí)度不高，基層保護(hù)不到位，給道路的穩(wěn)定性也帶來了隱患。

3、管線施工方面的影響

施工管線多是市政道路施工的一大特點(diǎn)，城市道路地下埋設(shè)著大量的各類管線，有的是在道路新建是同步埋設(shè)，也有的是在通車以后再進(jìn)行埋設(shè)的，但由于該部位不便碾壓和造價(jià)的限制，對(duì)這些道路的薄弱環(huán)節(jié)很難處理到為位，經(jīng)常出現(xiàn)壓實(shí)度不足，強(qiáng)度低，導(dǎo)致路面破壞，特別是在后開挖埋設(shè)的溝槽，在開挖時(shí)對(duì)溝槽壁的土體產(chǎn)生了一定的擾動(dòng)，在回填時(shí)常采用不同材料回填，這使得溝槽部位的路基不能形成一整體，出現(xiàn)不均勻沉降。

4、路基排水方面的原因

城市道路很多存在著地下水位高的現(xiàn)象，有的道路未未設(shè)置底下排水系統(tǒng)，也有的在長期運(yùn)營中，經(jīng)過多次局部的改造，有時(shí)采用的道路結(jié)構(gòu)層厚度又各不一致，有的破壞了地下排水系統(tǒng)。在動(dòng)荷載的作用下，產(chǎn)生了負(fù)壓，一些毛隙水在土體的空隙中上下反復(fù)運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)大土體間的空隙，引起了路基的整體強(qiáng)度下降。

5、車輛荷載方面的原因

隨著城市的大力開發(fā)，各地都有大批的新建工程，這也帶來了大量的超載工程車輛，而城市道路早期的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)根本無法滿足這樣的軸載要求，有的道路一天甚至有通過上萬車次的近百噸的車輛，交通流量很大，這也是造成路基（基層）損害的主要原因之一。

三、水泥壓漿的原理

水泥壓漿技術(shù)是利用注漿管把漿液均勻的注入地層中，水泥漿液在周圍的體中，通過滲透、填充、壓密、擴(kuò)張趕走土體縫隙內(nèi)的積水和空氣，形成漿脈。由于地層中的不均勻，一方面通過鉆孔，以一定水灰比的漿液高壓快速強(qiáng)行記入弱透水土層在注漿點(diǎn)集中的形成近似球形的漿泡，擠壓臨近的土體，使土體被擠壓密實(shí)，固結(jié)形成強(qiáng)度，承載力得到大大提高。另一方面，在透水性好的土層，隨著壓漿的進(jìn)行，漿液通過裂縫和滲透，填充到個(gè)砂礫石間的空隙中，在層間形成方向各異的片狀、帶條狀、塊狀的漿液體，漿液經(jīng)一段時(shí)間的養(yǎng)生，凝結(jié)硬化后，松散的砂礫石膠結(jié)成一個(gè)整體良好，強(qiáng)度高，防水性能強(qiáng)的“結(jié)石體”。同時(shí)在鉆孔內(nèi)形成樁柱體，與周圍的土體相互作用均勻受力，形成了復(fù)合地基，提高了承載力。

四、壓漿工藝

瀝青混凝土路面壓漿工藝與水泥混凝土路面基本相同，主要工藝是：定區(qū)、布孔、鉆孔、壓漿、封口、養(yǎng)護(hù)。

1、定區(qū)：因?yàn)r青混凝土路面是柔性路面，不存在著混凝土路面的板塊特征，在劃定壓漿區(qū)域時(shí)要考慮到處治效果和經(jīng)濟(jì)效果，主要針對(duì)大面積的沉陷和裂縫等病害路段，并根據(jù)彎沉值作為主要的決策依據(jù)，寬度建議以車道的整數(shù)倍來確定，長度不宜過短，以盡量減少設(shè)備的周轉(zhuǎn)次數(shù)為參考。

2、布孔：一般采用梅花狀布孔，不宜太過靠近路沿石，一般避免在沉陷區(qū)的最低點(diǎn)和裂縫上布孔，可考慮在周邊布孔。孔距適中，過大漿液無法全面滲透，過小不經(jīng)濟(jì)，對(duì)面層破壞過大，一般1.5~3米。

3、鉆孔：采用鉆機(jī)鉆孔，鉆孔是要保證連續(xù)作業(yè)，孔要保持垂直，鉆空順序宜有內(nèi)向外，先深后淺，由低向高的順序鉆孔，深度需結(jié)合土體特征，不要盲目追求深孔，但必須穿透弱透水性的基層。

4、壓漿：制作漿液時(shí)應(yīng)采用32.5級(jí)以上的硅酸鹽水泥，漿液要有良好的可泵性、和易性、保水性。壓注漿液時(shí)應(yīng)緩慢均勻連續(xù)加壓，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，應(yīng)保持穩(wěn)壓2~3min以上，當(dāng)觀察到路面開始抬升或漿液流動(dòng)線路內(nèi)的壓力迅速升高時(shí)，停止泵送。壓漿順序應(yīng)有外向內(nèi)，由低向高的順序壓漿。壓漿時(shí)應(yīng)注意高壓管前不能站人，防止噴漿傷人。

5、封口：壓漿結(jié)束應(yīng)立即拔出灌漿栓塞，立即插上木塞，以便有足夠的時(shí)間使?jié){液充分凝固。

6、養(yǎng)護(hù)：灌漿后的2小時(shí)內(nèi)禁止機(jī)動(dòng)車輛通過灌漿區(qū)，一般養(yǎng)生三天。

五、運(yùn)用水泥壓漿工藝注意事項(xiàng)

水泥壓漿工藝是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的使用方法，如在施工中控制不當(dāng)，可能又再次產(chǎn)生新的道路病害，因此在壓漿中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1、施工地段的選擇

水泥壓漿的原理就是占據(jù)土體間的空隙，當(dāng)遇到含水量基本飽和后已飽和的軟土層時(shí)，土層間的空隙已被水份給占滿，采用壓漿工藝處理此類病害時(shí)效果就不很明顯，通常采用其它方式處理。

2、地下資料的掌握

城市道路地下構(gòu)筑物比較復(fù)雜，有各類管線、地下室、隧道等，如盲目的進(jìn)行施工，必然會(huì)釀成大禍。施工前必須詳細(xì)調(diào)查地下情況，應(yīng)獲得最新的地下綜合管線圖和周邊地下建筑物的詳細(xì)資料，在施工前對(duì)各地下情況在現(xiàn)場進(jìn)行標(biāo)識(shí)，施工中注意對(duì)壓漿點(diǎn)周圍的管線進(jìn)行觀察，特別是檢查井部位，一旦發(fā)現(xiàn)有漏漿，需對(duì)滲漏處封堵后才能繼續(xù)壓漿。

3、壓漿壓力的控制

在壓漿過程中，對(duì)壓力的控制至關(guān)重要，壓漿壓力是該工藝的重要指標(biāo)，控制不當(dāng)將無法達(dá)到預(yù)期的效果，甚至?xí)��?duì)道路產(chǎn)生新破壞。如壓力過大會(huì)使瀝青面層產(chǎn)生新的裂縫，對(duì)周圍管線的安全運(yùn)營也會(huì)是一種威脅。同時(shí)如路面抬高的過多后，也會(huì)使得道路的線形很難理順，不利于路面排水；如壓力過小，漿液無法充分的進(jìn)入土體的孔隙中，填充不密實(shí)，達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。因此在施工中可通過現(xiàn)場試壓來確定壓力要求，采取壓力與路面抬升值雙控的方式，或采用二次壓漿的方式。

4、漿液材料的選用

漿液材料的選用關(guān)系到工程處理的效果和造價(jià)。漿液原材料必須符合規(guī)范要求，漿液強(qiáng)度要滿足設(shè)計(jì)要求，并且應(yīng)具有良好的流動(dòng)性，一般水灰比可控制在0.4~0.5。為滿足其他的相應(yīng)技術(shù)要求，如流動(dòng)性、早強(qiáng)等，可通過摻入適量粉煤灰、細(xì)砂、黏土、早強(qiáng)劑等滿足性能要求，配合比需結(jié)合壓漿段的土體情況經(jīng)過實(shí)驗(yàn)后確定。

5、文明環(huán)保的施工

城市道路人流、車流量大，敏感度高，在施工中如不能做到文明環(huán)保施工，則會(huì)給工程施工帶來很大的影響，很難使工藝能順利連續(xù)的進(jìn)行。在施工時(shí)必須嚴(yán)格做好對(duì)原材料餓管理，冒出的漿液要及時(shí)清理，杜絕出現(xiàn)粉塵和泥漿的污染。

六、工程實(shí)例

1、工程概況

某市中山南路出新改造工程北起新街口，南至長樂路口，長2.8公里，改造道路是連接主城區(qū)南北向的主干道，車流量大，全線共有7個(gè)大型交叉口。其中升州路~長樂段長540米，路基寬40米，道路為三塊板形式，機(jī)動(dòng)車道為瀝青混凝土路面，寬15.5米，該段共有三個(gè)交叉口和兩個(gè)公交站臺(tái)。原老路代表彎沉值為65（1/100）mm，有大面積的裂縫、沉陷等病害，道路結(jié)構(gòu)層從上至下是10cm瀝青混凝土，10~50cm灰土，20~62cm的碎石墊層。本次設(shè)計(jì)的總體原則是在原路面整體加鋪約10cm瀝青混凝土，對(duì)升州路~長樂路段機(jī)動(dòng)車道及三個(gè)交叉口采用壓漿處理，壓漿完成后銑刨一層或兩層，再攤鋪三層17cm的瀝青混凝土，路面頂設(shè)計(jì)彎沉值是30（1/100）mm

2、工程地質(zhì)與水文

根據(jù)該省地質(zhì)工程勘察院提供報(bào)告，該路段分為2個(gè)地質(zhì)層（5個(gè)亞層），主要地質(zhì)特征如下表：

地下水為孔隙潛水，涌水量較大，穩(wěn)定水位1.2~1.8米，地下水接受大氣降水和管道滲漏水，居民生活用水入滲補(bǔ)給，運(yùn)流緩慢，排泄方式以自然自發(fā)為主。

3、壓漿設(shè)計(jì)

按設(shè)計(jì)要求壓漿孔呈梅花狀布置，孔間距為2米，孔深暫按10米考慮，灌漿材料采用普通硅酸鹽水泥P.042.5級(jí)，平均水泥摻入量為50千克/米，水灰比為0.5：1，平均灌漿壓力0.5~0.7mpa，孔深和灌漿壓力大小由監(jiān)理現(xiàn)場確定，原則上灌滿為止。

4、壓漿施工

4.1、施工前準(zhǔn)備

正式開工前，對(duì)現(xiàn)場的管線進(jìn)行了調(diào)查，并用金屬探測器排查地下管線，管線主要集中在交叉口的人行斑馬線下和非機(jī)動(dòng)車道下，機(jī)動(dòng)車道下有地鐵通過，同時(shí)有兩處地鐵出口距地面4.5米，現(xiàn)場進(jìn)行標(biāo)識(shí)。機(jī)械設(shè)備進(jìn)場后周做壓漿試驗(yàn)和孔位的放樣。

4.2、機(jī)械設(shè)備

本工程采用JHZ-2型油壓鉆孔機(jī)，孔徑為9.1cm，制漿設(shè)備JW180L灰漿拌和機(jī)，壓漿設(shè)備UB-3A型灰漿泵。

4.3、鉆孔深度

因地下有地鐵隧道，結(jié)合地質(zhì)水文資料，基于雜填土孔隙率大，可灌性好，灌漿后整體性好；素填土通過灌漿，使得土體壓密，提高整體性。所以孔深確定為4米。

4.4、工藝流程

樁位放樣—報(bào)監(jiān)理審核—布孔—鉆孔—臨時(shí)封孔—預(yù)埋法蘭螺帽—清孔—壓漿—封孔養(yǎng)生—灰漿配比—第二次壓漿。

4.5、制備漿液

由于本次壓漿主要對(duì)象為雜填土，均一性差，孔隙較大，為節(jié)約成本，有一定流動(dòng)性保證壓漿效果，經(jīng)試驗(yàn)后確定水泥漿摻入細(xì)砂，采用配合比水：水泥：細(xì)砂為0.75：1：1。

4.6、壓漿

鉆孔后壓漿設(shè)備錨固牢靠，待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后開始連續(xù)的壓送漿液，壓力達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，保持穩(wěn)壓狀態(tài)2分鐘以上，即可卸荷。但當(dāng)壓漿時(shí)出現(xiàn)路面微微抬升1mm左右時(shí)，或漿液流動(dòng)線路內(nèi)壓力迅速上升時(shí)也可卸荷。在壓注過程中遇到漿液從其它裂縫中冒出，而壓力無法達(dá)到規(guī)定值，則采取先任漿液自由冒出，待漿液凝固后，再重新鉆孔壓漿，直到壓力達(dá)到上述條件為止。當(dāng)漿液從壓孔后已壓過的孔溢出時(shí)，應(yīng)用木塞壓緊10分鐘左右，拔出后無須再壓漿。

4.7、封孔與養(yǎng)生

壓漿結(jié)束后，插上木楔，確保有足夠的時(shí)間使?jié){液凝固，并用快凝水泥砂漿密封孔口。壓漿后的2小時(shí)內(nèi)禁止車輛通過壓漿區(qū)，一般養(yǎng)生3天。

5、效果評(píng)價(jià)

壓漿結(jié)束后在本路段上加鋪了兩層瀝青混凝土，通車后對(duì)該路段進(jìn)行了彎沉檢測，共計(jì)試驗(yàn)了58個(gè)點(diǎn)，結(jié)果最大值為20（1/100）mm，平均值為11（1/100）mm小于設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)。整個(gè)施工有時(shí)11天，施工期間基本未對(duì)交通產(chǎn)生大的影響，壓漿處理面積達(dá)30055平方米，經(jīng)測算比翻挖處理方案節(jié)省了1/3的費(fèi)用。經(jīng)過近兩年的運(yùn)營，未出現(xiàn)沉陷和開裂的現(xiàn)象，道路平整度高，行車較舒適。

七、結(jié)束語

實(shí)踐證明，水泥壓漿技術(shù)作為一種新型的加固技術(shù)，在瀝青路面改造中效果佳、成本低、速度快、污染少、干擾小，達(dá)到了預(yù)期的功效，大大的提高了道路的使用壽命。相信只要通過正確的運(yùn)用，科學(xué)嚴(yán)格的控制，水泥壓漿技術(shù)在市政瀝青路面改造中必將會(huì)有一片新的天地。