高聚物注浆在某高速公路路面病害养护施工中的应用

2012-07-13李红涛

黑龙江交通科技 2012年2期

关键词：布孔纵缝高聚物

李红涛

(山西省祁临高速公路有限责任公司)

高聚物注浆在某高速公路路面病害养护施工中的应用

李红涛

(山西省祁临高速公路有限责任公司)

鉴于传统的高速公路维修方法的不足，在某高速公路采用高聚物注浆技术进行加固维修，对道路注浆前后进行弯沉检测，用于分析和评价注浆效果。从注浆前后弯沉检测的结果可知，注浆后弯沉值均有不同程度的减小，分析表明高聚物注浆技术在高速公路基层翻浆等方面有着良好的效果，并且对路面结构破坏小、施工速度快、对交通影响小，在高速公路养护维修领域有广阔的应用前景。

高速公路;公路养护;高聚物注浆技术;弯沉检测

1 工程概况

某高速公路工程项目全长95 km，双向四车道，通车8年，存在着如裂缝、车辙、沉陷等。在对该高速公路养护的养护过程中，曾经采用普通公路的维修养护模式，多采用铣刨、补坑、加铺沥青混凝土罩面、微表处等对病害段落进行处治，方法单一，施工速度慢，并且部分段落经常是修了很快就又出现同样的病害，查找原因是基层强度不足所致。针对此种现象，该高速公路采用了聚氨酯高聚物注浆方式对其病害进行处治，处治路段为局部路面基层强度不足所致的路面破坏。

2 高聚物注浆技术

在实际应用中不用大面积破损路面，注浆15 min即可恢复通行正常使用，具有注浆过程快捷、交通干扰小、注浆孔小等优点，是一种快速维修新技术，可以提高公路检测评价与养护水平，具有良好的社会和经济效益，该技术逐渐推广应用。高聚物化学注浆加固的方法是对高速公路出现的反射裂缝区域进行注浆。通过此种方案的实施，非常有效的治理了路面裂缝、基层脱皮等病害。其主要在公路基层翻浆养护中得到应用。

3 施工工艺

3.1 施工工艺流程

鉴于该高速公路所出现的因基层强度不足所致的路面病害，在进行养护时采取高聚物注浆方式对其进行处理，该工艺主要的施工流程如下:注浆路段定位→标记注浆孔布置→钻注浆孔→下注浆管→安装注浆头→注浆→封孔→清扫环境及开放交通。

布孔原则应根据路面病害的严重程度合理布设孔位，遵循“重则多布，轻则少布”的原则。

3.2 施工工艺

(1)注浆路段定位。按照该高速公路的病害分布平面图及业主、监理指示，确定裂缝处治路段，合理安排施工方案。

(2)标记注浆孔布置。

①纵缝注浆布孔如图1所示，注浆孔距裂缝30 cm，纵缝长度计算为纵缝长度加上两端各延长0.25 m，宽度计算为注浆孔各外延1.5 m，其面积 =(纵缝长度 +2×0.25)×(2 ×0.3+2 ×1.5)m2。

图1 纵缝注浆布孔

②横缝注浆布孔如图2所示，注浆孔距裂缝30 cm，宽度计算为车道宽度加上两端各延长0.25 m，长度计算为注浆孔各外延 1.5 m，其面积 =(车道宽度 +2×0.25)×(2 ×0.3+2 ×1.5)m2。

图2 横缝注浆布孔

(3)钻注浆孔。钻孔前再仔细检查孔位，钻孔时使电锤钻杆垂直对准孔位，开钻匀速慢进的钻进，钻成时再反复回钻几次，保证钻孔上下贯通。钻孔直径1.6 cm钻至路基顶面。钻孔必须保持路面清洁，不得污染路面，先把50 cm的短钻头安装到冲击钻上，为防止灰尘扩散，接着使钻头通过已处理铁盆进行钻孔，钻到50 cm左右，把50 cm钻头卸下，安装80 cm钻头继续钻进。

图3 注浆孔深度及注浆效果示意图

4 注浆效果分析

根据FWD实测数据，绘制了本工程路面左半幅正常车道注浆前后弯沉对比图，其中左半幅正常车道注浆前后弯沉对比如图4。

从图4中可以看出，注浆后水泥混凝土路面的弯沉值都有不同程度的减小，具体改变量与该点注浆前弯沉值有关。

如车道编号51处，弯沉值由注浆前的936减小到198，降低了78.8%;在编号28处，弯沉值由注浆前的103减小到101，降低了1.9%，从单点的弯沉值上来看，无论是先前路基比较密实还是相对松散，高聚物注浆都是有效果的，尤其对板下脱空比较严重的地方注浆效果更明显，同时注浆后道路弯沉值的离散性有所减小。

在注浆后也出现了一个点的弯沉值不降反升的现象，如在左幅车道混凝土板编号为45点处，弯沉值由注浆前的380升高到610，从临近的两点的注浆后弯沉值分别下降了33.0%和32%看来，一方面可能是由于施工过程中出现疏忽，注浆量太少，导致高聚物发生反应后的密度较小，产生的膨胀力不足以克服钻孔时钻孔对周围土体的扰动;另一方面可能是由于该点处脱空位置比较深，钻孔未能钻至脱空位置，导致注浆效果难以达到。

图4 路面左半幅正常车道注浆前后弯沉对比图

为了更好地分析注浆效果，将收费站水泥路面左半幅正常车道注浆前后数据进行了整理(利用落锤式弯沉仪FWD检测)，见表1所示。从表1中可以看出，正常车道注浆前道路各点弯沉值的平均值是512.6 μm，而注浆后平均值变为161.7 μm，弯沉值减小了61%。由此可以判断，高聚物注浆对填充脱空和加固水泥混凝土道路是非常有效的。