改扩建工程路面养护注浆加固技术研究

刘俊杰

摘 要：随着社会经济的迅速发展，由于来往车辆频繁，车流量较大，原有道路基层因负荷过重极易产生骨料粘结力下降的情况，甚至形成脱空等病害。为了修复沥青路面，改善路面使用性能，必须做好养护维修施工。本文依托某改扩建工程，在全面了解路面病害情况的基础上，提出了注浆加固工艺，以期全面提升工程质量，延长道路使用寿命。

关键词：改扩建工程;注浆加固;病害调查

1 工程概况

某公路工程通车运营多年，由于交通繁重，导致路面总体状况较差，急需对病害路段进行改造处理。为了缩短工期，减少对交通的干扰程度，在路面养护维修当中合理采用施工工艺和施工材料。基于本工程实际情况，在改扩建工程施工中决定采用早强型地聚合物注浆材料进行路面注浆加固，此类材料具有抗压强度高、早期强度高及凝结硬化快等特点。

2 注浆加固施工工艺

通过具体病害调查与分析，决定采用地聚合物注浆进行病害处治。具体施工工藝流程如下：

2.1 施工准备

施工前，需先检验注浆材料的性能和质量，待检验合格后才能用于施工。改性地聚合物注浆材料进入施工现场后，必须做好防雨、防潮施工，保证材料不被雨水淋湿，影响材料质量。施工前应对修补路段进行交通管制，不得车辆通行，保证施工现场安全。

2.2 布孔

在该工程施工中，应严格按照布孔设计图纸要求，明确各个施工区域，同时利用相关工具准确布孔。在注浆口位置需做好明显标记。在此环节，还需明确钻孔深度，保证满足规定要求。

2.3 钻孔

钻孔施工中，要做到以下几点：

第一，检查钻孔设备是否可以正常运作，避免设备在施工当中出现故障。

第二，设备进入施工现场后，必须严格遵循施工技术要求，合理安装钻机、钻杆，并接通电源。

第三，按照布孔设计图，由现场技术人员确定合理的施工部位，并将钻孔位置、深度等准确标注出来。

第四，通过钻孔设备进行钻孔，保证孔径和注浆孔径相同。此外，还要确保钻杆垂直于路面，当钻至设计深度后，应及时清理出钻孔内的废渣。

第五，待完成上述施工工序后，应及时向下一个孔位钻进施工，直至完成所有钻孔作业。随后复核钻孔深度等是否满足设计要求。

2.4 清孔

结束上述施工后，一旦孔内存留大量杂物，必定会影响注浆效果，因此，必须及时清孔处理。要求采用清扫设备先清理干净孔洞周围及孔内的废渣，清理后将废渣等统一处理。

2.5 制浆

注浆施工前，需保证制备的浆液质量符合规定要求。要求先检查注浆材料存放是否合理，避免材料变质。此外，在制浆前，要先确定搅拌机等设备当中的废渣、废物是否清理干净，若未清理，需及时清理干净。制浆过程中，必须将水位标注到搅拌罐相对应的位置，按照事先确定好的配合比进行原材料均匀搅拌。待完成当天施工作业后，必须指派施工人员及时清理干净制浆设备。

2.6 注浆

在注浆过程中，前期不宜采用较高注浆压力，应由低到高循序渐进。同时，检查孔洞周围浆液是否会渗出，或者是否存在路基面凸出等情况，当发现产生冒浆等情况，需及时采取木塞等工具封堵孔洞。此外，还要将渗出的浆液清理干净。若出现路面凸出情况，需及时暂停注浆施工，并通过重压法处理隆起部位，以此达到路面良好平整度。在注浆时，首先要将土工布铺设到注浆孔处，并设置好注浆管、注浆头等配套设备。待注浆设备设置好以后，应将注浆压力调整到合理的范围，并做好测试，保证注浆压力合理。其次，要在注浆孔内放置注浆头，并做好密封处理。再次，开启注浆泵，一旦注浆压力大于设计值，需及时暂停注浆。最后，将注浆头拔出，完成注浆施工作业。

2.7 封孔

注浆施工结束后，需及时封堵孔洞，并及时清理干净溢出的浆液，封孔时一般采用木塞等工具。注浆头拔出时应及时采取容器接住，避免溢出过多注浆液，加大清理难度。通常情况下，需在废料筒内统一放置渗出的废弃浆液，进行集中处治。为了确保孔洞干净，还可以通过清洗机高压水枪冲刷注浆孔。此外，注浆结束后，如果遇到异常施工现象，需及时采取措施进行处理。比如单孔注浆量太多，应通过间歇法进行多次注浆施工。若遇到其他孔洞冒浆，需及时停止注浆，待5 min之后，才能重新进行注浆处理。若路面凸出，同样要停止注浆，并通过重压法压平凸出部位，并清理干净溢出浆液。

2.8 养生

完成上述施工作业后，便可进入养护阶段，在此期间需做好交通管制工作，不允许车辆碾压施工作业面，待各项指标满足养护标准后，方可开放交通。

3 注浆加固施工检测分析

3.1 承载力检测

作为一种柔性结构，沥青面层的变形能力较强。作用于沥青面层的大部分行车荷载都会向基层传递，严重影响面层使用寿命。因此，在道路性能检测中承载力始终是道路状态评价的重要指标之一。

为此，本文在注浆加固施工之后，通过动态弯沉仪检测了路面病害修补位置。分别对注浆前、注浆后1天、注浆后7天的弯沉值进行测定。通过检测可见，注浆前路面弯沉平均值为37.28（0.01 mm），其中≥35（0.01 mm）的点位比例超过了70%。注浆加固后1天后，再次检测病害路面承载能力，弯沉代表值大幅下降，为32.57（0.01 mm）。注浆加固后7天后，弯沉代表值为24.36（0.01 mm），且所有点位弯沉值在30（0.01 mm）以内。由此可见，通过注浆加固处理后，路面力学性能得到了明显改善，大幅提升了路面的抗压强度，且承载力得到有效提升，表明在短时间内，改性地聚合物注浆材料可以起到良好的加固强化作用。

3.2 路面结构处理效果

为了进一步掌握改性聚合物加固效果，本工程针对注浆处置后病害路段采取探坑观测法进行测定。通过观察可见，注浆加固施工后1天，沥青路面并未见明显裂缝，且没有发现地聚物浆液，仅在松散的基层内看到了一点点地聚合物，脱空部位注浆材料清晰可见。此外，有少量灰色地聚合物注浆材料渗入碎石基层和底基层，表明原路面碎石基层和底基层之间具有较差粘结作用，地聚合物材料的渗入，可以达到良好的结构补强效果。

第一，沥青面层和二灰碎石基层层间情况。通过探坑观测法，一层一层开挖到二灰碎石基层顶面，通过检测可见，沥青面层和二灰碎石基层层间并没有地聚合物注浆材料。

第二，二灰碎石基层和石灰土底基层层间情况。通过观测可见，二灰碎石基层和底基层层面裂缝较为明显，可见该层间部位存在注浆浆液。与此同时，有大量地聚合物注浆材料渗入了底基层松散、脱空区域，由此表明，二灰碎石基层和石灰土底基层等部位的病害已被修复，通过注入适量地聚合物注浆材料可以大大提升路面结构层的抗压强度，能够起到良好的加固补强效果。

第三，石灰土底基层和原路基结构层间情况。原路基结构层顶面未见明显裂缝病害，然而，在石灰土底基层松散部位存在较大缝隙，通过注浆加固处理，可有效提高病害处治效果。此外，通过观察发现，注浆材料并未渗入石灰土底基层和原路基结构层间，说明此路段底基层和原路基结构层间具有较强粘结性，并不存在松散层或脱空病害。

4 结束语

综上所述，改革开放以来，我国经济迅速腾飞，交通工具及数量持续增长，交通堵塞成为了道路运输的一大顽疾。当公路路面出现病害后，将会给原本拥堵的道路“雪上加霜”，导致人们出行舒适性和安全性大打折扣。为此，必须重视路面养护维修施工。地聚合物注浆加固工艺是一种高效、无需开挖、交通干扰小的路面养护技术，将其用于路面改造维修施工，可以有效解决路面基层结构脱空等病害，还能有效提升路面承载力。

参考文献：

[1]施惠生，胡文佩，郭晓潞，等.地聚合物的早期反应过程及表征技术[J].硅酸盐学报，2015，43（2）：174-183.