荆克林 （安徽省交通控股集团有限公司养护管理中心，安徽 合肥 230001）

1 病害状况

1.1 纵向裂缝病害状况

纵向裂缝多发生在硬路肩与行车道处，纵缝长度100m～300m，裂缝宽度4cm～6cm，同时部分裂缝存在约2cm～3cm内高外底的错台现象。为进一步确定纵向裂缝的发展趋势及裂缝深度，采用开挖探坑和探地雷达无损探测相结合的方式对宽大纵向裂缝进行探测。

1.1.1 开挖探坑勘查

于K771+508硬路肩纵向裂缝位置开挖探坑，探测结果显示：纵向裂缝呈上宽下窄的“V”字型形态，首先裂缝由路表面逐渐发展至上基层底部，并在上基层底面有平移现象，平距约40cm～50cm，然后裂缝继续发展至路床顶面。根据对裂缝长度的长期观察测量，发现裂缝有逐渐发展的趋势。

1.1.2 雷达探测

雷达探测选取3条具有代表性的纵向裂缝进行检测，其中在K771+508处检测两条测线，K771+452和K771+442各检测一条测线，探测结果见表1所示。

图1 原路面纵向裂缝病害

图2 开挖探测图

1.2 路基边坡状况

局部路段边坡存在轻微滑塌，表面散石裸露，石块呈散落状，边坡同时伴有纵向裂缝，证明路基边坡已有轻微的滑移的现象。

2 病害原因分析

2.1 纵向裂缝原因分析

①边坡表面滑塌，坡脚向外侧滑移变形，致使路面结构受拉断裂，逐渐由上往下发展，这与纵缝上宽下窄的现象相符。

②雨水沿着裂缝下渗，尤其是连续降雨季节，致使路面结构甚至路床软化，承载能力降低，因此加快了裂缝的发展速度。

2.2 路基边坡滑塌原因分析

①填石路基边坡长期受雨水冲刷侵蚀，坡面填料石块间黏土逐渐流失，植被难以生长，防护能力减弱，且随着时间的发展，路基石料间的内摩擦角严重降低，受雨水浸泡时边坡自重增大，以致边坡出现纵向裂缝，如此循环，逐渐发展成边坡滑塌。

②土石混填路基压实质量参差不齐，硬路肩压实度不够，在长期的行车动荷载和雨水的作用下，硬路肩处产生不均匀沉降，致使局部边坡产生滑塌。

3 综合处治技术方案

根据合徐北高速公路宽大纵缝路段的路基路面病害现状及特点，并结合现场勘查与检测，针对沥青路面宽大纵向裂缝病害，对行车道及硬路肩采取铣刨至水泥稳定碎石上基层，然后重铺19cm厚LSPM-30大粒径沥青碎石+8cm AC-20C（SBS改性）+6cm AC-20C（SBS改性）+4cm AC-13C（SBS改性）。铣刨侧壁处涂刷改性热沥青，进行冷接缝处理。沥青层新旧沥青接缝处粘贴20cm宽PE高强抗裂贴，以防止或延缓反射裂缝。重铺的LSPM-30大粒径沥青碎石基层底部右侧间距15m/道～20m/道，增设横向排水管，以排除下渗的层间水。排水管采用φ75mm的UPVC管，同时在凹形竖曲线底部路段可适当加密排水管，间距10m/道。横向排水管出口段伸出拱护坡面30cm，以便将层间水排出路基。养护路段土路肩采用C25水泥混凝土进行重新硬化，硬化厚度10cm，并与拱护顶端相接，做封水处理。

依据路基路面是否进行水泥注浆及边坡防护方案的不同，本次共采用了三种综合处治方案见表2所示。

雷达探测结果 表1

合徐北宽大纵缝处治方案 表2

3.1 方案一

K771+524～K771+340段，边坡坡脚增设钢管立柱C25混凝土挡墙，坡面设置C25混凝土拱护，路基路面裂缝进行水泥注浆。

①增设钢管立柱混凝土挡墙：挡墙墙背采用垂直式，以减少边坡的开挖与扰动。墙高 2.2m、埋深 1.0m、顶宽0.8m、底宽1.32m，墙身用 C25 混凝土现浇，基底承载力不小于220kPa。底部的钢管立柱采用废弃的护栏立柱，立柱尺 寸 为 φ114mm×4.5mm×2100mm，沿基底设置两排，纵向间距2m，横向净间距40cm。沿基底垂直打入土体内，上部预留1m，使立柱顶部与原地面齐平，然后再进行挡墙混凝土的浇筑。挡墙排水管采用φ50mmUPVC塑料管，间距2.5m，进口段及打孔部分裹2层反滤防老化土工纱网。

②坡面防护：采用现浇混凝土拱形骨架护坡，拱窗内采用现浇六棱块进行防护，防止雨水对边坡进行再次冲刷。拱护顶部与土路肩相接，并用C25混凝土进行硬化封水处理，底部与挡墙墙顶相接。

③路面注浆：采用Ф50mm PVC花管对纵向裂缝进行钻孔注浆，沿裂缝两侧交错布置两排注浆孔。依据路基填土高度，注浆深度应不小于6m（钻深至路基原地表线以下0.5m以上）。第一排注浆孔距离裂缝50cm，第二排注浆孔距第一排注浆孔横向间距1m。PVC花管打孔制作，小孔直径Ф10mm，呈60°放射状分布，竖间距10cm，花管上部预留0.71m不打孔。压浆孔沿裂缝纵向间距为3m。

3.2 方案二

K771+340～K771+170 段，边坡坡脚增设C25混凝土挡墙，坡面设置C25混凝土拱护，路基路面进行水泥注浆。

①增设混凝土挡墙：不使用钢管立柱，其他要求同方案一。

②坡面防护：同方案一。

③路面注浆：同方案一。

3.3 方案三

K771+105～K771+023 段，边坡坡脚增设C25混凝土挡墙，坡面设置C25混凝土拱护。

①增设混凝土挡墙：同方案二。

②坡面防护：同方案一。

4 主要施工技术与注意事项

4.1 铣刨施工

铣刨施工严禁损坏桥涵结构物混凝土，同时应保证铣刨线形顺直，铣刨层间向内错开15cm预留施工台阶。铣刨速度控制在2m/min～3m/min为宜，铣刨过程中，应随时检查刀头磨损情况，对已磨损刀头应及时更换，以保证铣刨面的平整度。

铣刨过程中设专人严格控制铣刨深度，避免出现夹层和超铣现象。铣刨用水量应达到渣料潮而不湿、铣刨后地面无水迹为原则，以便于后续清扫。

4.2 路面摊铺施工

在铺筑前对下承层的裂缝采用50cm宽PE高强抗裂贴进行抗裂处理。

路面摊铺施工应满足《公路沥青路面施工技术规范》相关规定。

4.3 水泥注浆施工

4.3.1 主要技术指标

①注浆材料：本次注浆材料采用水泥浆液，水泥采用P·O42.5普通硅酸盐水泥；粉煤灰等级为二级；水泥：粉煤灰：水（质量比）=1.0：2.0：1.2，确保水泥浆液不离析、不泌水。同时掺加水泥用量2.5%的减水剂和3%的速凝剂。

②压浆孔工序：采取沿裂缝间隔注浆施工顺序，每注浆一次中间跳1个注浆孔。压浆孔分2组序次进行压浆，先外侧后内侧。第1序次压浆为外侧第二排的压浆孔，第2序次为内侧第一排的压浆孔。

4.3.2 注浆施工步骤

①钻机就位及成孔：钻机按现场放样孔位标志准确就位，同时校正钻杆垂直度，用φ75mm钻头开孔并成孔，成孔方式为回转钻进。压浆管两端采用丝扣连接，压浆设备应具有可靠的密封性和单向阀的功能，并设有阻尼环。

每灌水泥浆液的搅拌时间不得低于3min，对搅拌好的水泥浆液采用不大于3mm×3mm双层过滤网进行过滤后，方可入泵注入孔内。

压浆必须连续进行，中途停止时间不得超过水泥的初凝时间。每孔压浆完毕后，应立即封孔，防止管内压力释放，使浆液从孔内放出。

②注浆花管的埋设：在花管注浆孔段外壁包上橡胶袖阀，然后将其压至预定深度。

③注浆（第一次注浆）：启动注浆泵，逐渐加压灌注浆液。当出现以下两种情况之一时即停止灌注：

a.相邻孔内或裂缝中冒浆；

b.灌 注 压 力 达 到 0.5MPa～1.0MPa。间隔15min后再进行第二次注浆。

④第二次注浆：压力不得高于第一次，当出现上述两种情况之一时即停止注浆。终止压浆的条件，当符合下列条件之一者可终止压浆：

a、注浆压力达到设计注浆终压，即0.5MPa～1MPa；

b、注 浆 压 力 未 达 到 0.5MPa～1MPa，但平均每米注浆量值已达到设计最大值2倍；

c、当出现孔周冒浆，且达到设计注浆量的60%以上。

⑤压浆结束：将压浆孔填实封闭，截断孔口压浆管，留下标记备查，并清理场地，去除污染。

4.4 挡墙施工

①测量定线：根据放样的挡墙轴线，准确测定出挡土墙边线和原地面标高，经核查无误后方可开挖基坑。

②基坑的开挖：基坑的开挖采用机械开挖，人工配合修整的方法。基坑开挖应避免超挖，底面应高于设计高程20cm左右，以保证夯实后满足设计要求。对基坑进行地基承载力检测，基地承载力要求不小于220kPa，当地基承载力达不到设计要求时，需及时进行地基补强处理。基坑开挖后，按照设计图纸对钢管立柱进行定位并标记位置，在标记位置处，用打桩机或其他机械设备垂直将钢管立柱打入土体1.1m深度，顶部与地面线齐平，倾斜角度不得超过10°。

③按照设计要求设置挡墙泄水孔，孔内预埋透水管并长出墙背15cm，其端头用土工滤布包裹，在泄水孔进水口处设置透水性填料以利排水。

④在基底标高或地基土质出现较大差异处设置变形缝。

4.5 拱护施工

4.5.1 施工准备

用挖掘机结合人工对路基边坡进行整修，保证边坡不小于1：1.5边坡设计值；对于原亏坡路段，必须将边坡放缓，并不得小于设计边坡值，修整后的边坡，经验收合格后方可进行下道工序。

4.5.2 拱护施工

①施工放样：根据边坡长度准确放出衬砌拱骨架位置和拱肋位置。本工程第一级骨架垂高统一设置为4.0m，第二级骨架根据道路纵坡可适当减小骨架长度。全段统一放样，测定点位并埋设标志，严禁边施工边放样。

②材料要求：由于混凝土需要在坡面上浇筑，应将混凝土坍落度控制在5cm～10cm，要求和易性好，采用振捣器振捣，采取隔段加纤维板横隔的方式，防止混凝土下滑。

③施工方法：a.骨架及拱肋沟槽开挖：骨架及拱肋不宜采用机械作业，全部采用人工开挖沟槽，严格控制开挖宽度和深度，不得超挖和欠挖，以保证骨架边线顺直。从上往下开挖，不得有松土留在沟槽中，并用人工拍打密实。根据施工能力及天气情况合理确定开挖长度，不得将开挖好的沟槽长时间晾置。b.立模板：模板按设计尺寸进行拼装，接装要求平整、严实、净空尺寸准确，模板表面涂刷脱模剂，模板底部要与基础紧密接触，以防跑浆、胀模。c.拱骨架及拱圈混凝土浇筑：浇筑拱护混凝土必须连续作业，边浇筑边振捣。浇筑过程中如有混凝土滑动迹象立即用盖模压住。各竖肋混凝土应不间断浇筑，若因故中断浇筑，其接缝按通常方式处理。

④沉降缝的设置：一般每隔12m设置一道沉降、伸缩缝，要求缝宽1cm，缝内采用竹夹板填塞。

⑤养护：每施工完成一段，待混凝土初凝后，用湿草帘覆盖定时洒水养护，养护期间应避免外力碰撞、振动或承重。

5 结束语

本次宽大纵缝综合处治工程，自2018年9月开放交通后，采取定期不定期进行质量后评价跟踪监测，截至2021年3月，上述三种综合处治方案沥青路面结构层均完好，路面未出现新的纵向裂缝病害，边坡稳定，坡面未出现滑移损毁等病害。通过两年多的运营检验，证明本次宽大纵缝综合处治技术方案，较适合用于处理路基边坡滑移失稳而致使路面出现长宽纵缝病害。综合考虑，作者推荐使用方案二：铣刨修复沥青层与水稳碎石上基层+C25混凝土挡墙+C25混凝土拱护+水泥注浆。