非水反應(yīng)高聚物注漿技術(shù)在道路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

魏勝宏

（云南交投集團(tuán)云嶺建設(shè)有限公司，云南昆明 650000）

1 非水反應(yīng)高聚物注漿技術(shù)概述

1.1 非水反應(yīng)高聚物材料分析

注漿技術(shù)出現(xiàn)較早，早在1802年法國(guó)就開(kāi)始應(yīng)用注漿技術(shù)，采用的是主要是懸濁液注漿。之后，各類(lèi)環(huán)保型化學(xué)注漿材料涌現(xiàn)出來(lái)。化學(xué)注漿材料主要包括水玻璃類(lèi)、丙烯酰胺類(lèi)、木質(zhì)素類(lèi)、聚氨酯類(lèi)、環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)等。而聚氨類(lèi)高聚物注漿材料主要包括水反應(yīng)類(lèi)與非水反應(yīng)類(lèi)兩種類(lèi)型，而水反應(yīng)類(lèi)又包括親水型與疏水型，非水反映類(lèi)包括雙組份發(fā)泡體與雙組份彈性體（如圖1所示）。其中，非水反應(yīng)高聚物注漿技術(shù)逐步成為國(guó)際前沿方向。非水反應(yīng)高聚物材料是由多元醇與異氰酸酯這兩種成分反應(yīng)生成的聚氨酯材料，于19世紀(jì)80年代應(yīng)用于建筑地基加固等領(lǐng)域中。非水反應(yīng)高聚物注漿材料工程具有環(huán)保、耐腐蝕、抗?jié)B等特性以及力學(xué)特性。

圖1 聚氨類(lèi)高聚物注漿材料

當(dāng)前，應(yīng)用在道路養(yǎng)護(hù)中的非水反應(yīng)高聚物材料主要包括膨脹型與滲透型這兩種類(lèi)型。當(dāng)膨脹型材料在兩種組分混合時(shí)會(huì)快速產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并釋放出非常大但是可以控制的膨脹力，這一膨脹力可以達(dá)到500~10000kPa。當(dāng)膨脹力達(dá)到500kPa時(shí)，可以用于抬升路面，當(dāng)膨脹力達(dá)到10000kPa時(shí)可用于深層注漿。應(yīng)用膨脹型材料可以快速進(jìn)行填充脫空，增強(qiáng)路面強(qiáng)度，并排出各層之間的積水。而滲透型高聚物材料屬于非發(fā)泡型，在兩種組分混合之后，反應(yīng)相對(duì)較慢，可以將其當(dāng)作粘度低的化學(xué)漿液，并將其滲透到基層、底基層以及路基的空隙當(dāng)中，之后再膠結(jié)土顆粒與基層材料，從而增強(qiáng)路基與半剛性基層的整體強(qiáng)度，繼而達(dá)到提升路面承載力的效果。

1.2 非水反應(yīng)高聚物注漿技術(shù)的特點(diǎn)

在調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)，非水反應(yīng)高聚物注漿技術(shù)具有多重特點(diǎn)。

（1）強(qiáng)度高。膨脹型非水反應(yīng)高聚物材料可以迅速反應(yīng)膨脹，在15min之內(nèi)可以達(dá)到最高強(qiáng)度的90%，同時(shí)成型之后，材料也具有較高的柔韌性以及抗壓強(qiáng)度。

（2）膨脹性可以控制。非水反應(yīng)高聚物材料的膨脹倍率可以在1~20倍之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，不僅可以填充脫空以及裂縫，壓實(shí)周?chē)慕橘|(zhì)，也不會(huì)出現(xiàn)由膨脹率過(guò)高造成路面隆起的現(xiàn)象。

（3）粘度低。滲透型非水反應(yīng)高聚物的粘度非常低，與水的粘度差不多，在5~10mPa·s之間，可以滲透到非常小的裂隙當(dāng)中，達(dá)到良好的填充效果。

（4）膠結(jié)性能良好。滲透型非水反應(yīng)高聚物的膠結(jié)性能非常好，和水穩(wěn)碎石固結(jié)之后其強(qiáng)度能得到大幅提升，與土固結(jié)之后強(qiáng)度能夠提升80%左右。

（5）防水性能好。在經(jīng)過(guò)固化之后，非水反應(yīng)高聚物材料會(huì)呈現(xiàn)出良好的防水性能，可避免水進(jìn)一步滲透，可有效密封路面裂縫與接縫。

（6）耐久性好。非水反應(yīng)高聚物材料具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性與抗酸堿腐蝕能力，耐久性非常好。

（7）環(huán)保性能好。即使長(zhǎng)期將非水反應(yīng)高聚物材料浸泡在水中，材料也不會(huì)出現(xiàn)降解或腐爛等情況。同時(shí)，經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，非水反應(yīng)高聚物材料不會(huì)污染水質(zhì)，這就說(shuō)明非水反應(yīng)高聚物材料的環(huán)保性較強(qiáng)。

（8）效率高。非水反應(yīng)高聚物注漿技術(shù)操作十分方便快捷，有效提高施工效率，減少對(duì)交通的影響。

（9）微損。在應(yīng)用非水反應(yīng)高聚物注漿技術(shù)時(shí)，只需要鉆一些1.6cm的注漿孔，不會(huì)對(duì)道路結(jié)構(gòu)造成損壞。

總而言之，相比傳統(tǒng)的道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)，非水反應(yīng)高聚物注漿技術(shù)具有成本低、施工方便、根治病害以及保護(hù)環(huán)境等優(yōu)勢(shì)，需要將其應(yīng)用在道路養(yǎng)護(hù)當(dāng)中。

2 非水反應(yīng)高聚物注漿技術(shù)在路面隱蔽病害處治中的應(yīng)用

2.1 病害處理流程

在處治路面隱蔽病害之前，道路養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)當(dāng)先利用探地雷達(dá)以及落錘式彎沉儀無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行路面病害的探測(cè)。道路養(yǎng)護(hù)人員可以先利用探地雷達(dá)普查路面的隱蔽病害，明確病害的大致位置，之后再利用落錘式彎沉儀明確病害的位置，并分析結(jié)構(gòu)層的承載力，從而制定科學(xué)合理的病害處治方案，最后在復(fù)測(cè)之后需要對(duì)沒(méi)有達(dá)到要求的地方進(jìn)行補(bǔ)注，從而優(yōu)化修復(fù)效果。

在檢測(cè)過(guò)程中，道路養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)沿著車(chē)道行進(jìn)方向布置探地雷達(dá)測(cè)線，并根據(jù)實(shí)際情況加密測(cè)線，從而準(zhǔn)確定位病害區(qū)域。之后，利用落錘式彎沉儀驗(yàn)證病害區(qū)域，并通過(guò)彎沉盆指數(shù)判斷層間結(jié)合情況以及承載能力。其次，需要對(duì)病害路段進(jìn)行非水反應(yīng)高聚物注漿處理，在注漿結(jié)束后進(jìn)行復(fù)測(cè)，若注漿不足需再次進(jìn)行補(bǔ)漿。

2.2 非水反應(yīng)高聚物注漿技術(shù)的應(yīng)用

若半剛性基層開(kāi)裂，且受到水的侵蝕，路面就可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的翻漿與唧泥等病害。在這種情況下，可以利用膨脹型非水反應(yīng)高聚物材料進(jìn)行裂縫注漿。這主要是利用膨脹型非水反應(yīng)高聚物材料快速反應(yīng)膨脹的特性進(jìn)行空洞與裂縫的填充，且可以排出其中的積水，達(dá)到加固填充與防滲的效果。若存在單獨(dú)的唧泥點(diǎn)需要進(jìn)行補(bǔ)注。

（1）道路養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)布置注漿孔。需根據(jù)路面裂縫引起的唧泥、翻漿等病害布置注漿孔，即沿著裂縫的兩邊進(jìn)行布置，但需要將注漿孔與裂縫之間保持25cm的距離，而注漿孔縱向間距需達(dá)到100cm，同時(shí)需要交叉布置裂縫右側(cè)與左側(cè)的注漿孔（如圖2所示）。對(duì)于單獨(dú)的唧泥點(diǎn)來(lái)說(shuō)，養(yǎng)護(hù)人員需在唧泥點(diǎn)四周布置注漿孔，縱向與橫向的距離都是30cm。

圖2 注漿孔布置

（2）道路養(yǎng)護(hù)人員需根據(jù)非水反應(yīng)高聚物注漿技術(shù)的相關(guān)要求，將注漿管深入到注漿孔當(dāng)中。病害的深度不同，所以需要選擇不同長(zhǎng)度的注漿管，之后再注入非水反應(yīng)高聚物材料，材料會(huì)迅速反應(yīng)膨脹，從而達(dá)到填充與排水的效果。同時(shí)，材料可與半剛性基層材料膠結(jié)起來(lái)，達(dá)到良好的加固與防滲的效果。

3 非水反應(yīng)高聚物注漿技術(shù)在路面承載性能恢復(fù)中的應(yīng)用

若道路基層松散破碎，就會(huì)造成路面出現(xiàn)嚴(yán)重的網(wǎng)裂情況，繼而降低路面的承載力。為此，道路養(yǎng)護(hù)人員可以在應(yīng)用綜合無(wú)損檢測(cè)的基礎(chǔ)上應(yīng)用非水反應(yīng)高聚物注漿技術(shù)恢復(fù)路面的承載性能。一般情況下，滲透型非水反應(yīng)高聚物材料具有良好的滲透性能與膠結(jié)性能，有利于促進(jìn)路面承載性能的恢復(fù)，因此可以利用滲透型高聚物材料使松散破碎的基層材料與路基重新膠結(jié)起來(lái)，恢復(fù)路基的強(qiáng)度，繼而恢復(fù)路面的承載性能。

（1）布置注漿孔。道路養(yǎng)護(hù)人員需在車(chē)道橫截面上，從車(chē)道右邊緣向路中心布置注漿孔，要按照60cm、125cm、190cm的順序進(jìn)行布置，且需要每隔1m設(shè)置一個(gè)注漿孔（如圖3所示）。

圖3 注漿孔布置

（2）鉆孔。明確注漿孔的位置后，道路養(yǎng)護(hù)人員需及時(shí)開(kāi)展鉆孔工作，將孔深控制在60cm左右，之后將含有閥門(mén)的注漿管插入到注漿孔當(dāng)中，大概10cm即可。

（3）循環(huán)保壓注漿。需在一定壓力條件下開(kāi)展加壓注漿工作，當(dāng)漿液無(wú)法注入進(jìn)去時(shí)，可進(jìn)行保壓，注入下一個(gè)注漿管，當(dāng)注漿管沒(méi)有壓力時(shí)，在進(jìn)行第二次注漿。

（4）在完成道路注漿工作之后，可以發(fā)現(xiàn)原本松散的基層得到了膠結(jié)，路面的承載能力得以恢復(fù)。

4 結(jié)語(yǔ)

非水反應(yīng)高聚物注漿技術(shù)具有耐久、防水、環(huán)保、微損、粘度低等特點(diǎn)，可以將其應(yīng)用在路面隱蔽病害的處治中以及路面承載性能的恢復(fù)中，可有效延長(zhǎng)道路的使用壽命、提升路面的承載力。