淺析高分子聚合物注漿技術(shù)在改擴(kuò)建工程中的應(yīng)用

池垂文

（福建路橋建設(shè)有限公司， 福建 福州 350000）

目前很多早期建設(shè)高速公路面臨擴(kuò)建的需要，而改擴(kuò)建工程在大流量交通現(xiàn)狀要求下“邊通車，邊施工”，這樣就需要一種能夠快速開(kāi)放交通的病害處治方法。傳統(tǒng)的病害處治方法施工周期長(zhǎng)，需要長(zhǎng)期布控施工，容易造成交通擁擠，對(duì)高速公路運(yùn)營(yíng)影響大，造成不良的社會(huì)影響。高分子聚合物注漿技術(shù)施工簡(jiǎn)單快速，無(wú)需時(shí)間養(yǎng)護(hù)，施工完成后能夠馬上撤控恢復(fù)交通。

1 病害產(chǎn)生的原因

廈蓉高速漳州段，為國(guó)家高速公路主干線的重要組成部分，由于本路段交通量大，重載車輛多，病害嚴(yán)重，傳統(tǒng)處治方法對(duì)交通干擾大，且難以根治病害。廈蓉高速公路主要病害類型為縱、橫向裂縫，唧漿，沉陷等病害。福建為南方多雨地區(qū)，特別廈蓉高速漳州段所處的地段類似于熱帶雨林，年降雨量大，水是其主要影響因素之一，水會(huì)滲透到路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部,在熱膨脹與車輛荷載動(dòng)水壓力一起連續(xù)作用下，降低了瀝青膠結(jié)料與集料粘附性,造成瀝青上面層坑槽，松散等病害,同時(shí)廈蓉高速公路采用半剛性基層瀝青路面,路面的橫向裂縫比較普遍，水會(huì)透過(guò)裂縫滲透到基層,降低基層強(qiáng)度和唧漿，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層損壞，縮短維修周期。

2 高分子聚合物注漿技術(shù)特點(diǎn)

與傳統(tǒng)老路病害修補(bǔ)方法相比，高分子聚合物注漿技術(shù)具有如下明顯優(yōu)勢(shì)：

（1）防水：通過(guò)注入高聚物膨脹充滿空隙排出積水密封裂縫，能夠防止水滲透，延長(zhǎng)路面使用壽命。防水性能優(yōu)良，特別是治愈多雨地區(qū)路面唧泥典型病害具有顯著療效。

（2）早強(qiáng)：高聚物能夠在短時(shí)間內(nèi)迅速膨脹與固化，半個(gè)小時(shí)就可以起到效果，恢復(fù)通車，對(duì)于存在大交通量廈蓉高速至關(guān)重要。

（3）耐久：無(wú)損檢測(cè)技術(shù)與高聚物注漿技術(shù)緊密結(jié)合，能夠找出病害“對(duì)癥下藥”，一次注漿，多結(jié)構(gòu)層修復(fù)；材料耐久好。

（4）經(jīng)濟(jì)：高聚物注漿技術(shù)實(shí)現(xiàn)了病害維修范圍和高聚物注漿工藝雙優(yōu)化，顯著提高了病害維修的針對(duì)性和合理性，與銑刨換填維修相比可顯著節(jié)約維修經(jīng)費(fèi)。

（5）環(huán)保：高聚物注漿技術(shù)只是對(duì)原結(jié)構(gòu)層進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，避免了常規(guī)病害維修造成的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。高聚物不污染水和空氣。

（6）可靠:運(yùn)用落錘式彎沉儀（FWD）或探地雷達(dá)（GPR）新型無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，達(dá)到了維修范圍和維修工藝雙精細(xì)，保證了精細(xì)化施工，施工質(zhì)量得到保證。

3 高分子聚合物注漿技術(shù)處理老路病害

首先，通過(guò)對(duì)老路病害落錘式彎沉儀（FWD）或探地雷達(dá)（GPR）檢測(cè)結(jié)果，系統(tǒng)分析既有老路路段整體性能和病害狀況，在此基礎(chǔ)上準(zhǔn)確劃分病害類型、處治段落、處治深度以及針對(duì)性提出對(duì)應(yīng)的病害處治措施，進(jìn)行合理的布孔設(shè)計(jì)后，在路面上鉆直徑為 1.6cm的注漿孔，采用專用的注漿設(shè)備將雙組分漿液按一定的比例在一定壓力（7.0MPa）注入路面結(jié)構(gòu)層中，材料快速反應(yīng)，迅速膨脹，（膨脹比可高達(dá) 20:1）由液體變?yōu)楣腆w，充實(shí)空隙，擠出積水，加固病區(qū)，從而達(dá)到根治病害效果。

注漿工藝流程和工藝如下：

交通布控——＞注漿路段定位——＞標(biāo)記注漿孔位置——＞注漿前評(píng)價(jià)分析——＞鉆孔——＞下注漿管——＞安裝注漿頭——＞注漿——＞注漿后評(píng)價(jià)分析——＞清掃路面——＞開(kāi)放交通

（1）交通布控

嚴(yán)格按交管部門申批的交通布控方案進(jìn)行布控，布控區(qū)按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志牌，反光錐及水馬。施工作業(yè)期間，施工人員必須身穿反光背心，不得將工具及雜物堆放在布控區(qū)外。現(xiàn)場(chǎng)必須配備一名或多名安全員巡查和指揮交通。如遇到交通事故造成堵車，需服從相關(guān)部門指揮，停止施工，快速清理現(xiàn)場(chǎng)，撤除布控設(shè)施。

（2）注漿路段定位

按照業(yè)主確定的維修范圍，與業(yè)主及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理共同確認(rèn)具體施工維修段落。

（3）標(biāo)記注漿孔位置

針對(duì)連續(xù)薄弱路段，比如連續(xù)龜裂或者網(wǎng)裂部位，和整個(gè)車道承載力比較低的路段，在路段整車道均勻布置注漿孔，注漿孔按縱橫向間距1.2～1.5m均勻布置。

針對(duì)裂縫處，沿裂縫兩邊布置注漿孔，注漿孔距離裂縫 0.25m，注漿孔平行裂縫間距1.0m，Z字形布置。

針對(duì)唧漿處，以唧漿處為中心縱橫向距離都離唧漿點(diǎn)0.3m。

（4）注漿前檢測(cè)

利用落錘式彎沉儀（FWD）或探地雷達(dá)（GPR）對(duì)需維修路段進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)路面進(jìn)行分層分段評(píng)價(jià)，判斷病害情況，確定注漿路段和注漿區(qū)域。

（5）鉆孔

使用跟路面結(jié)構(gòu)層厚度一樣的鉆頭，為保持路面清潔，使用掃帚、吹風(fēng)機(jī)及時(shí)對(duì)鉆孔周圍進(jìn)行清理。

（6）下注漿管

使用切割工具按相應(yīng)的長(zhǎng)度(約為結(jié)構(gòu)層厚度一半)截取注漿管，使注漿管能下到基層中間。加載注漿時(shí)，注漿管不能使用PVC管，要求使用銅管或鐵管。

（7）安裝注射帽

運(yùn)用專用工具將注射帽凹型邊緣清理干凈，使用鐵錘把已清理注射帽敲入注射管內(nèi)，讓注漿帽與注漿管緊密結(jié)合。

（8）注射高聚物材料

為防止高聚物污染路面，運(yùn)用特制鐵盆透過(guò)注射帽放在注漿孔處，以便注漿頭露出盆底，適宜夾具把注射槍與注射帽夾牢。根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，并結(jié)合路面具體情況及項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，按照設(shè)計(jì)或現(xiàn)場(chǎng)確定的注漿量對(duì)注漿處實(shí)施注漿，注漿時(shí)壓力按7MPa設(shè)置，通過(guò)輸料管道分別把A及B兩類高聚物材料輸送到注射槍口，兩種材料在注射槍口處通過(guò)注漿注漿管輸送到路面病害處，注漿后，不能馬上分離注漿帽與注漿槍，需過(guò)了15秒之后。嚴(yán)格控制注漿壓力和注漿量，避免過(guò)分抬高老路面。

（9）注漿后檢測(cè)

使用專用工具把注漿帽去除，切除露出路面的注漿管，經(jīng)過(guò) 15～20min后。利用FWD或GPR進(jìn)行注漿后復(fù)測(cè)，復(fù)測(cè)以GPR檢測(cè)路面結(jié)構(gòu)密實(shí)為主，分析注漿維修效果，如滿足要求，則完成注漿；如不滿足要求，則需進(jìn)行補(bǔ)注，直到達(dá)到要求為止。檢測(cè)方法和位置與注漿前保持一致。注漿結(jié)束后，需對(duì)彎沉大于300微米的病害進(jìn)行復(fù)測(cè)。對(duì)于彎沉平均值沒(méi)有減少30%的或最大彎沉大于400微米的，需進(jìn)行補(bǔ)注漿。

（12）封孔

為了防止水的侵蝕，注漿孔用道路密封膠略低于路面密封，高于部分清除。

（13）清掃環(huán)境

對(duì)注漿孔及周圍污染進(jìn)行處理，使用乳化瀝青對(duì)老路污染處進(jìn)行處理。

（14）開(kāi)放交通

清掃老路后，施工作業(yè)區(qū)內(nèi)人員與機(jī)械有序的撤離。

4 效益分析

（1）經(jīng)濟(jì)效益

在工程實(shí)際中，傳統(tǒng)維修要想根治病害，就是要全部挖除病害路面，處理后再進(jìn)行攤鋪，由于每個(gè)結(jié)構(gòu)層均存在預(yù)留臺(tái)階，存在大量超挖，超挖可高達(dá) 20%以上，高分子聚合物注漿技術(shù)，一次注漿可達(dá)到多結(jié)構(gòu)層修復(fù)效果，可以充分利用老路結(jié)構(gòu)層同時(shí)，而且高聚物注漿技術(shù)只針對(duì)性的處治局部病害范圍，能夠節(jié)約30%以上的造價(jià)，避免了巨大的浪費(fèi)，從而達(dá)到精細(xì)維修范圍與精細(xì)維修效果雙要求。

（2）社會(huì)效益

高分子聚合物能夠快速處治病害，不要養(yǎng)護(hù)，降低了擴(kuò)建施工對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響，減少大量固體廢棄物，節(jié)約資源，是一種綠色環(huán)保的新技術(shù)。

5 小結(jié)

高分子聚合物注漿技術(shù)是路面病害處理的新技術(shù)，能夠保證對(duì)于面表以下半剛性基層、路基等各結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)的脫空、沉陷、唧泥、松散、強(qiáng)度不足、承載能力低等病害，得到針對(duì)性地有效處治，保證加鋪瀝青路面質(zhì)量及使用壽命，與傳統(tǒng)老路維修方法在縮短工期，節(jié)省造價(jià)，保護(hù)環(huán)境等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。因此，在我國(guó)高速公路建設(shè)高速高速發(fā)展的今天，高分子聚合物注漿技術(shù)具有十分廣闊的推廣應(yīng)用前景，開(kāi)創(chuàng)了病害治理的新途徑。

[1]高分子聚合物注漿技術(shù)注漿處治高速公路病害施工工法（工法編號(hào)GJYJGF058-2010）

[2]公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范JTJ 073.2-2001