一种基于碎石灌浆材料的基层局部破坏快速维修方法与流程

本发明涉及道路工程，具体涉及一种基于碎石灌浆材料的基层局部破坏快速维修方法

背景技术：

1、目前在我国已建成正在运营的高速公路以及城市道路中，沥青路面半刚性基层占据相当大的比例。但由于材料刚性过大、重载敏感性强等，使得半刚性基层在水温耦合、路基强度不足、交通荷载反复等条件下，容易发生开裂、局部脱空、松散等局部病害，影响路面结构整体承载力，并进一步导致面层破坏影响行车质量。传统的大修重建的方法存在占用场地大、影响交通、经济效益差等缺点，并不适用于半刚性基层局部性破坏的快速维修。

2、本发明中的灌浆碎石材料是对传统的冲填碎石灌浆技术(地基处理领域)的简化改进。部分研究提出的冲填碎石灌浆技术首先确定漏浆通道的位置、深度；接着注入清水分级冲填碎石，从2-5mm碎石开始逐渐冲填5-10mm碎石、10-20mm碎石、20-40mm的碎石(若起不到封堵效果，改填40-80mm、80-100mm碎石)，冲填过程中通过控制注入清水的流量确定每级碎石冲填量，当粗粒料填不进去时，反方向由粗粒料逐级降为细粒料冲填，形成粗细混合堆积反滤体；最后给级配碎石中灌浆。

3、从上述技术描述可知传统的冲填碎石灌浆技术施工复杂，对冲填碎石过程中水的流量控制以及碎石粒径要根据实际工程进行重新设计。同时，该冲填碎石灌浆技术本用于地基处理，而水稳类材料与均值土颗粒力学特性相差较大，因此上述技术对半刚性基层的维修并不完全适用，所以对其进行简化改进形成碎石灌浆技术，使其可用于半刚性基层局部破坏的快速维修。

4、目前对于半刚性基层局部破坏修复的技术有注浆技术、裂缝焊接技术。

5、注浆技术材料较多，不同注浆材料的选择需根据病害区别使用，水泥基注浆材料对水损害严重的位置修复效果较差，若使用高聚物注浆材料对水损害处进行修复则由于原材料成本高，导致修复工艺不够经济。

6、注浆施工工艺复杂，如地聚物注浆技术的注浆工艺一般为：施工准备—布孔—钻孔—清孔—制浆—注浆—拔管—封孔—养生—检测—(若不合格则重新布孔)—交工验收。其中多数工艺步骤都需要根据具体病害重新设置，如布设孔位中对于纵向裂缝和横向裂缝的布设方式就有较大差异。

7、由于注浆技术没有对路面结构进行开挖，修复后路面性能还需如fwd等仪器进行无损检测，较为复杂。

8、裂缝焊接技术适应性一般，仅对于由于结构裂缝出现导致结构承载能力不足的情况具有较好的效果，对于局部沉陷等基层较大范围的局部性破坏无法发挥作用。

技术实现思路

1、本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于碎石灌浆材料的基层局部破坏快速维修方法。

2、本发明提供了一种基于碎石灌浆材料的基层局部破坏快速维修方法，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤1，通过辅助检测确定施工位置，并对施工位置进行预处理，形成挖坑；步骤2，将石料填进挖坑中直到与周边原基层齐平，并将其摊铺平整；步骤3，制备水泥净浆灌浆料；步骤4，将水泥净浆灌浆料从石料表面直接灌注，先灌入挖坑的边缘，保证与原有基层的结合，再灌满整个挖坑，将水泥净浆灌浆料灌注至浆液无法下渗即可；步骤5，水泥初步硬化前抹去表面多余的水泥净浆灌浆料，待水泥初步硬化后，使用土工布覆盖进行养护，养护完成后铺设沥青面层。

3、在本发明提供的基于碎石灌浆材料的基层局部破坏快速维修方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤1中，预处理的过程为：施工位置的基层较硬时，用炮锤头进行破碎，再挖除已损坏的基层，挖掘机开挖结束后，人工清除坑内还有的与周围基层已经脱离的土体，清除干净后再喷水润湿表面，保证挖坑表面干净湿润。

4、在本发明提供的基于碎石灌浆材料的基层局部破坏快速维修方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤2中，石料为石灰岩石料或玄武岩，石料的粒径范围为19mm-26.5mm、16mm-19mm以及26.5-31.5mm，将石料进行填坑之前将石料表面的浮土冲洗干净，使得石料表面干净湿润。

5、在本发明提供的基于碎石灌浆材料的基层局部破坏快速维修方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤3中，制备水泥净浆灌浆料的过程为：将水泥、纤维、减水剂搅拌均匀，在搅拌器中搅拌第一预定时间得到混合料，然后再向混合料中加入水，后搅拌第二预定时间，得到水泥净浆灌浆料。

6、在本发明提供的基于碎石灌浆材料的基层局部破坏快速维修方法中，还可以具有这样的特征：其中，水泥为普通硅酸盐水泥(p.o42.5)或早强水泥(p.o42.5r)，纤维为聚丙烯纤维，减水剂聚羧酸系减水剂。

7、在本发明提供的基于碎石灌浆材料的基层局部破坏快速维修方法中，还可以具有这样的特征：其中，第一预定时间为110～130s，纤维的掺量为水泥的质量的0.5％，减水剂的掺量为水泥的质量的1％，水的质量为水泥的质量的50％，第二预定时间为170～190s。

8、在本发明提供的基于碎石灌浆材料的基层局部破坏快速维修方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤4中，水泥净浆灌浆料的灌注方式为泵送或输送机械灌注。

9、在本发明提供的基于碎石灌浆材料的基层局部破坏快速维修方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤5中，养护的过程为：使用洒水器械喷洒水于土工布上，干燥后尽快重复喷洒，养护的时间为72h以上。

10、发明的作用与效果

11、根据本发明所涉及的基于碎石灌浆材料的基层局部破坏快速维修方法，因为维修步骤为：步骤1，通过辅助检测确定施工位置，并对施工位置进行预处理，形成挖坑；步骤2，将石料填进挖坑中直到与周边原基层齐平，并将其摊铺平整；步骤3，制备水泥净浆灌浆料；步骤4，将水泥净浆灌浆料从石料表面直接灌注，先灌入挖坑的边缘，保证与原有基层的结合，再灌满整个挖坑，将水泥净浆灌浆料灌注至浆液无法下渗即可；步骤5，水泥初步硬化前抹去表面多余的水泥净浆灌浆料，待水泥初步硬化后，使用土工布覆盖进行养护，养护完成后铺设沥青面层。

12、因此，本发明的基于碎石灌浆材料的基层局部破坏快速维修方法通过预制水泥浆的两阶段灌注方法实施，水泥浆流动性好，灌入方式简单，工艺流程方便，施工难度小。且施工材料种类较少，水泥、石料易于获取，经济性良好。材料配合比设计简单，拌合方便、普适性强。

13、此外，本发明简化了传统的半刚性基层的修复操作流程，避免了现有注浆技术施工复杂这一缺点。可以达到工艺实施速度快和强度恢复速度快的目的。

14、此外，相对于注浆技术和裂缝焊接技术需要修补后使用无损方法检测，本发明在修补基层后可用肉眼观察修补质量，简单易行，量化评级标准与传统路面基层质量检验基本一致，通用性好。

15、此外，本发明可以适应具有任意维度的局部破坏情况，并能达成与周围旧路充分粘结的效果。

16、此外，本发明能够通过改性水泥浆的作用下使得碎石和周围旧路形成整体，在短时间内实现半刚性基层的强度恢复，强度高。

17、利用碎石和水泥浆自身强度高的特点可以提高整体耐久性，长期稳定性好，耐久性好。

18、最后，碎石灌浆基层在兼具水稳基层高强度和高承载能力的同时，能避免半刚性基层温缩、干缩裂缝及反射裂缝的问题，同时由于碎石基层的整体性更好，能避免雨水进入半刚性基层后细料在雨水及车辆荷载的动水冲刷作用下产生的唧泥和脱空病害；同时通过对水泥基灌浆材料的柔韧性和收缩特性的优化设计，碎石灌浆基层也无刚性基层常见的断板、开裂、脱空等病害；对于深度、宽度多变的局部病害具有很强的适应性，对多种病害适应性强。