G6京藏高速蘭海段路面唧漿病害處治效果分析

摘 ?要：項(xiàng)目針對(duì)G6京藏高速蘭海段唧泥翻漿病害，采用落錘式彎沉儀、三維探底雷達(dá)兩種綜合無損檢測(cè)技術(shù)，結(jié)合高聚物注漿技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處治修復(fù)，取得了良好的注漿修復(fù)效果，為工程應(yīng)用提供了借鑒。

關(guān)鍵詞：高聚物注漿;路面唧漿;無損檢測(cè);效果分析

中圖分類號(hào)：U418.5 ??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ???文章編號(hào)：2096-6903（2019）03-0000-00

0 引言

G6京藏高速蘭海段于2004年建成通車，已服役近14年，隨著交通量的逐年增長(zhǎng)，重載車輛的增多，部分路面出現(xiàn)唧漿病害，針對(duì)以上病害高聚物注漿技術(shù)可對(duì)G6京藏高速蘭海段路面唧漿病害進(jìn)行有效根治。

1 高聚物注漿技術(shù)基本原理及主要特點(diǎn)

高聚物注漿技術(shù)是將一定配比的兩種非水反應(yīng)類高聚物材料通過壓力作用注射到地基中進(jìn)行化學(xué)發(fā)應(yīng)，其體積迅速膨脹并形成泡沫狀固體，達(dá)到填充空隙和提高路基承載力的效果。其技術(shù)特點(diǎn)：（1）反應(yīng)后形成的固體材料自重輕，附加荷載非常小;（2）可以填充脫空和裂縫，膨脹倍率可調(diào)節(jié);（3）可迅速膨脹和固化;（4）具有良好的防水性能;（5）材料穩(wěn)定性強(qiáng);（6）對(duì)環(huán)境無污染;（7）注漿孔小，對(duì)結(jié)構(gòu)基本無損壞;（8）注漿過程快捷，不需要養(yǎng)護(hù)。

2 高聚物注漿技術(shù)的工程應(yīng)用

G6京藏高速蘭海段上行線K1676+180至K1676+300病害以路面唧泥病害為主，共11處。雖然個(gè)別位置對(duì)坑槽進(jìn)行修補(bǔ)，但該種方式無法對(duì)基層病害進(jìn)行根治，一段時(shí)間過后，修補(bǔ)塊也隨之開裂。因此利用基于高聚物注漿的非開挖修復(fù)技術(shù)對(duì)路面病害及時(shí)進(jìn)行根治，以延長(zhǎng)路面使用壽命。

3注漿技術(shù)維修方案

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)，該段高速公路路面唧泥基本伴隨反射裂縫同時(shí)出現(xiàn)，因此針對(duì)裂縫導(dǎo)致的唧泥病害，在維修前通過三維探地雷達(dá)和落錘式彎沉儀進(jìn)行探測(cè)分析，依據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)確定注漿維修方案，并在維修后進(jìn)行復(fù)測(cè)，對(duì)達(dá)不到要求的地方進(jìn)行補(bǔ)注，以保證修復(fù)效果。

（1）裂縫導(dǎo)致的唧泥病害，沿裂縫兩邊布置注漿孔，孔與裂縫間距25cm，沿裂縫方向孔間100cm，交叉布置裂縫左右兩側(cè)注漿孔，如圖1所示。

（2）單獨(dú)唧泥點(diǎn)，在唧泥點(diǎn)四周設(shè)置注漿孔，唧泥點(diǎn)與注漿孔縱橫向分別間距30cm，如圖2所示。

（3）注漿管通過注漿孔到達(dá)病害位置，注入高聚物并進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，膨脹后的高聚物迅速填充了脫空及裂縫，同時(shí)將積水從病害位置排出，因其與半剛性基層材料能很好的膠結(jié)，起到對(duì)唧漿病害徹底處治的目的，如圖3所示。

4蘭海高速高聚物注漿修復(fù)效果評(píng)價(jià)

4.1三維探地雷達(dá)分析

通過探地雷達(dá)查明所測(cè)區(qū)域（K1676+180-K1676+300）病害深度范圍在0.2-0.7m，存在疑似缺陷類型主要為路面以下存在基層松散和不密實(shí)等缺陷。

注漿前通過三維雷達(dá)檢測(cè)，數(shù)據(jù)表明，多處明顯存有積水、泥漿和基層松散、不密實(shí)等病害存在，如圖4所示。通過高聚物注漿處理病害后，現(xiàn)場(chǎng)處治效果和三維雷達(dá)數(shù)據(jù)表明，明顯將底部積水、泥漿排出，并將脫空處填充密實(shí)，松散處補(bǔ)強(qiáng)，達(dá)到預(yù)期結(jié)果，如圖5所示。

4.2結(jié)構(gòu)層缺陷修復(fù)分析

使用FWD對(duì)缺陷位置進(jìn)行進(jìn)一步的檢測(cè)，通過彎沉盆指數(shù)判定承載能力及層間結(jié)合狀況的恢復(fù)情況，對(duì)注漿不足的部位進(jìn)行補(bǔ)注。

（1）基層損傷指數(shù)BDI結(jié)果對(duì)比。

如圖6（a）和（b）所示為行車道左右輪跡處基層損傷指數(shù)BDI檢測(cè)結(jié)果，從圖中可以看出，注漿后各測(cè)點(diǎn)的BDI值均有所下降。因此可以判定，高聚物注漿對(duì)填充基層脫空、處治唧泥翻漿和改善路面狀況是有效的，也說明注漿后路面基層的整體強(qiáng)度得到了顯著的提高，路面基層病害得到有效修復(fù)。但個(gè)別測(cè)點(diǎn)BDI值偏大說明基層已經(jīng)破損嚴(yán)重。

（2）路基損傷指數(shù)D結(jié)果對(duì)比。

如圖7（a）和（b）所示為行車道左右輪跡處路基損傷指數(shù)D檢測(cè)結(jié)果，從圖中可以看出，注漿后各測(cè)點(diǎn)的D值均有所下降。因此說明高聚物注漿可以填充路基脫空，擠密土體并提高路基強(qiáng)度，進(jìn)而提高路面整體強(qiáng)度。

（3）基層與路基結(jié)合狀態(tài)F2/F3結(jié)果對(duì)比。

路面結(jié)構(gòu)層層間結(jié)合狀態(tài)是半剛性基層路面結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)。若層間結(jié)合質(zhì)量不好，在車輛荷載及雨水的作用下易發(fā)生層間剪切滑移，并造成路面早期破壞。如圖8（a）和（b）所示為行車道左右輪跡處數(shù)F2/F3值檢測(cè)結(jié)果，F(xiàn)2/F3可反映基層與路基間的層間結(jié)合狀況，從圖中可以看出，注漿后各測(cè)點(diǎn)的F2/F3值均有所下降。因此可以得出，高聚物提高了層間摩擦系數(shù)，改變了層間的結(jié)合狀態(tài)，使基層和路基能夠協(xié)同受力，整體性更強(qiáng)，也進(jìn)一步增加了路面的服役壽命。

（4）面層曲率指數(shù)SCI結(jié)果對(duì)比。

如圖9（a）和（b）所示為行車道左右輪跡處面層損傷指數(shù)SCI值檢測(cè)結(jié)果，從圖中可以看出，注漿后各測(cè)點(diǎn)的SCI值均有所下降。因此可以判定，高聚物注漿在修復(fù)基層的同時(shí)，也對(duì)面層進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)，增加了面層的服役壽命。

（5）面層與基層結(jié)合狀態(tài)F1/F2結(jié)果對(duì)比。

如圖10（a）和（b）所示為行車道左右輪跡處形狀因子F1/F2值檢測(cè)結(jié)果，F(xiàn)1/F2可反映面層與基層的層間結(jié)合狀況，從圖中可以看出，注漿后各測(cè)點(diǎn)的F1/F2值均有所下降。因此可以判定，高聚物注漿能夠改善面層與基層之間的結(jié)合狀態(tài)，使面層和基層共同作為天然組成的整體，這樣在上層受到荷載作用時(shí)，基層能夠協(xié)同受力，使路面整體性更強(qiáng)。

經(jīng)落錘式彎沉儀、三維探底雷達(dá)及現(xiàn)場(chǎng)處治效果分析，該段高速公路結(jié)構(gòu)內(nèi)部積聚有大量積水，導(dǎo)致基層不斷被侵蝕淘刷，使路面承載力降低，出現(xiàn)基層松散不密實(shí)、層間結(jié)合不良等病害，個(gè)別位置基層破損嚴(yán)重，經(jīng)高聚物注漿修復(fù)之后，積水被排出、基層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度得到提高，層間結(jié)合狀態(tài)得到改善，路面整體性更強(qiáng)，雷達(dá)圖譜顯示路面內(nèi)部被填充密實(shí)，路面狀況得到有效改善，隱蔽病害得到有效治理，且高聚物具有較好的耐久性以及良好的封水性能，使路表積水不會(huì)再次浸入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，因此能有效提高路面使用壽命。

5 結(jié)語(yǔ)

高聚物注漿維修技術(shù)比傳統(tǒng)維修方案在節(jié)省造價(jià)、施工快捷、保護(hù)環(huán)境等優(yōu)勢(shì)顯著，因此，高聚物注漿技術(shù)是一種方便快捷和高效的維修養(yǎng)護(hù)方法，在高速公路養(yǎng)護(hù)維修領(lǐng)域具有重大的推廣應(yīng)用價(jià)值和前景。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2019-05-15

作者簡(jiǎn)介：袁鵬（1980—），男，甘肅寧縣人，本科，工程師，研究方向：公路養(yǎng)護(hù)工程。

G6 Analysis on Treatment Effect of Road Grouting Diseases in Lanhai Section of Beijing-tibet Expressway

YUAN Peng

（Lanzhou Highway Bureau， Gansu Province， Lanzhou Gansu ?730000）

Abstract： In this project， two kinds of comprehensive nondestructive testing technology， drop hammer sinkometer and three-dimensional bottom detection radar， were used to treat and repair the slime grouting disease in the lanhai section of G6 beijing-tibet highway， and good results were obtained.

Key words：?polymer grouting; Road slurry; Nondestructive testing; Effect analysis