高聚物注漿材料工程特性與應(yīng)用研究

熊官隆

（思南漢信混凝土有限公司，貴州 銅仁 554300）

引言：

高聚物注漿技術(shù)發(fā)明于1980年，是當(dāng)前國際上受關(guān)注的非開挖維修技術(shù)，其主要是利用向公路結(jié)構(gòu)體內(nèi)注射高聚物材料，利用其固化后高黏結(jié)性、高彈性及膨脹性等特征來填充及加固結(jié)構(gòu)空隙[1]。此工程技術(shù)能適應(yīng)公路的高速發(fā)展及滿足對其維修質(zhì)量、速度、材料及成本等較高要求，高聚物注漿材料日益受到業(yè)界關(guān)注。

一、高聚物注漿技術(shù)原理

與傳統(tǒng)的修復(fù)技術(shù)不同，高聚物注漿技術(shù)主要是將新型材料注入公路病害處，因其獨特的化學(xué)特性，發(fā)生膨脹從而填滿空隙，起到加固路面的作用。新型材料主要是指非水反應(yīng)類、非敏感性、閉孔自膨脹性的高分子聚合物，將兩種預(yù)聚體液體結(jié)合，可以加快反應(yīng)速度，迅速膨脹并結(jié)為泡沫狀固體[2]。在實際應(yīng)用過程中，應(yīng)系統(tǒng)分析病害成因并制定修復(fù)方案，以保障后續(xù)工作順利進行。高聚物注漿施工前，應(yīng)對路面進行檢測，結(jié)合檢測結(jié)果完善注漿方案，用壓力將兩種高聚物預(yù)聚體液體注入病害處[3]。該液體結(jié)合后會迅速膨脹，起到填充脫空、改善病害、排除積水的作用。

二、高聚物注漿技術(shù)特性

（一）快速

高聚物注漿技術(shù)能夠做到快速修復(fù)，主要是由于該技術(shù)無需封路施工，方法便捷，對交通的影響很小[4]。傳統(tǒng)養(yǎng)護方法是通過對混凝土重新開挖換填，對交通干擾極大，且修復(fù)時間長，施工操作不便。

（二）耐久

通常高聚物注漿技術(shù)在施工前都會進行系統(tǒng)的技術(shù)分析并對路面進行無損檢測，兩者結(jié)合能夠更好地針對病害提供解決方案。無損檢測可以在施工前，對病害成因及解決方案進行系統(tǒng)評價，檢測結(jié)果可以反映病害深度，最后的施工作業(yè)可以將高聚物注入到病害深處，做到多層修復(fù)，一次注漿解決多層病害[5]。

（三）經(jīng)濟

傳統(tǒng)瀝青路面修復(fù)方法需要重新開挖換填，因此需要消耗大量瀝青以及其他材料。高聚物注漿技術(shù)是在原有路面的基礎(chǔ)上，針對病害進行施工，可以節(jié)約施工材料，不會破壞正常路面。該方法還可以縮短工期、減少人工費用。

（四）環(huán)保

環(huán)保近些年來一直是社會各界關(guān)注的重點，高聚物注漿使用的材料為惰性材料，并且性質(zhì)呈中性，對于地下水以及土壤污染極小，由于是直接處理病害，所造成的噪聲粉塵也明顯小于傳統(tǒng)施工方式，因此高聚物注漿技術(shù)具有很好的環(huán)保效果。

三、高聚物注漿材料工程的應(yīng)用

（一）高聚物注漿材料施工方法選擇

一般水泥混凝土路面選用板底注漿法，半剛性基層則用基底注漿法，基層柔性和松散半剛性則用加載注漿法，而深部注漿法則用于路基病害的維修。

（二）高聚物注漿材料工程技術(shù)

1.用探地雷達或落錘式彎沉儀對需維修公路進行檢測，分層分段評估路面，明確公路病害，確定注漿區(qū)域及路段；2.按照檢測結(jié)果及路面類型設(shè)計注入高聚物材料方案；3.確定鉆孔深度，鉆孔必須垂直，深度不得低于設(shè)計深度，孔位誤差小于0.05m，進行鉆孔施工；4.截取相應(yīng)長度的注漿管開始延孔注漿，注漿管應(yīng)入至設(shè)計深度，并在注漿管上端口裝注射帽且保證其結(jié)合緊密無松動。5.確定注漿壓力，通常設(shè)置為7MPa，達到注漿量后關(guān)閉注射槍保險，等待數(shù)秒后分離注射帽、注射槍，并檢測注漿效果；6.檢測注漿符合要求后，封孔并清掃環(huán)境。

（三）應(yīng)用案例分析

選取平頂山某縣二級公路維修，路面為瀝青混凝土，結(jié)構(gòu)由上至下分別為瀝青混凝土層（9cm）、水泥混凝土面層（25cm）、石灰粉煤灰砂礫基層（36cm）。1.檢測路面病害。路面病害檢測結(jié)果顯示：主要是縱橫裂縫、龜裂，局部為坑槽、沉陷、車轍病害，其成因是公路結(jié)構(gòu)強度不高，基層及路基薄弱，承載力低，基層下方位軟弱層。2.選擇注漿方案。結(jié)合該公路區(qū)段、環(huán)境及社會等因素，為降低對其影響，本區(qū)段公路維修選用了微創(chuàng)注漿施工技術(shù)且以淺層注漿合深層注漿相結(jié)合，不但加強路基，而且土壤與注漿材料也可形成結(jié)石堤，以填充基層頂面與舊水泥混凝土路面間縫隙，有效防止地下滲水侵害，增強公路承載力，以根治病害。3.配置注漿材料。配置注漿材料應(yīng)選擇流動性好、無收縮、結(jié)石率高并確保其能與三渣材料、礫石砂等黏合的注漿材料。4.注漿施工環(huán)節(jié)。首先選好鉆孔點，布置好后進行鉆孔、清孔、下注漿管（注漿管選擇銅制管）并密封注漿管周圍。拌制好注漿材料后向注漿孔注漿，完成注漿后封堵冒漿孔，等待15s后拔出注漿管并養(yǎng)護。采用彎成測試法檢測注漿效果，對于注漿效果不合格者應(yīng)重復(fù)注漿，直至完全合格后方可通過驗收，完成基層及路基注漿后開放交通。

結(jié)束語：

綜上所述，高聚物注漿技術(shù)能夠快速解決路面病害問題，修復(fù)過后的路面可以減少病害復(fù)發(fā)的概率。如今高聚物注漿技術(shù)已經(jīng)成為路面常見的修復(fù)技術(shù)之一，被業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用。