高聚物注浆养护技术在路面基础渗水、翻浆微创整治的应用

陈彬彬

【摘 要】随着道路使用年限的不断增加，在车辆荷载的频繁作用与地下水压力的反作用交织下，路基孔隙率不断增大，常在雨季过后，路面出现不同程度的渗水、翻浆，路面病害进而发展成坑槽、沉陷，甚至出现路面沥青骨料松散、剥离。高聚物物料反应迅速且早期强度高，能有效减少占用道路的时间，同时该材料具有抗渗、隔离路基与路面过量水分的性能，在微创整治的环境下对路面基础进行养护，最终降低养护频率，延长路面使用寿命以及提高整体的社会效益。

【关键词】翻浆；微创整治；路基养护

0引言

南坪快速路一期自开通十多年以来，多个处于填方路段的路面出现不同程度的渗水、翻浆，严重时沥青路面剥落形成多深坑槽，面对病害不断加剧，在常规的日常保养下，难以得到彻底地根治。因此，路面基础的养护迫在眉睫。

1 依托工程

根据南坪路基常见的病害情况，选取了南坪快速路一期东行K7+600-K7+750路段作为研究对象，以南坪快速路一期东行K7+600处路基渗水治理及沥青路面综合维修工程为依托，高聚物注浆养护技术在路面基础渗水、翻浆微创整治的应用提供了平台。

2 工法特点

2.1 施工对路面影响小，绿色环保，微创效果佳

高聚物注浆养护技术，注浆孔的钻设，采用直径为10mm，长1200mm的硬质坞合金钻头搭配冲击钻机进行打孔，不仅能够满足注浆孔的深度要求，而且能够减少现场废弃物排放、降低噪声与扬尘污染，突破常规水泥注浆采用大型机械钻孔对路面大范围破坏的局限，减少对原有路基和路面的扰动，极大地保护路基路面最完整的一个状态，从而达到真正微创的效果。

2.2 注浆设备自动化、智能化程度高

高聚物注浆施工工法，在注射高聚物的过程中，采用智能注浆系统，将多种高聚物原材料通过导管按照设定的配合比，进行抽取配制，再次加压输出至注射枪，最后注射枪与注浆导管扣紧后，将高聚物注射进注浆孔，注浆过程，智能注浆系统类似于油站的加油枪，会根据注射进的高聚物饱和程度自动切断注浆，从而提高注浆作业效率与注浆物的利用率。

2.3 高聚物材料新颖，适应性强，高膨胀率，反应速度快，强度高

高聚物材料不含水，不会产生干缩现象，能够密实填充脱空。高聚物注浆形成的材料具有很好的柔韧性，抗拉强度和抗压强度比较接近，材料为弹性体，因此不容易发生开裂，并具有较好的抗渗性，能阻止雨水下渗。

高聚物材料自身发生反应并膨胀发泡固化，不需要现场的介质参与化学反应，既适用于有水环境，也适用于无水环境。

2.4 注浆效果明显

利用探（透）雷达检测及FWD弯沉检测，通过对注浆前后检测结果的数据处理后，从剖面图中发现注浆效果显著，高聚物充分将路面结构层存在的缝隙，孔洞填实，从弯沉数据对比发现，路面弯沉明显改善，提高了路基抗渗水、防翻浆能力，起到路基加固的作用。

3 施工原理

3.1 探（透）地雷达检测原理

探（透）地雷达发射和接收的是高频电磁波，根据电磁波理论，电磁波在地下介质中的传播特性取决于介质的波阻抗η，而η又主要与介质的相对电常数ε成比例的关系，即。当相邻两层介质的ε存在差异时，也就是两介质的波阻抗η有差异时，使入射到两结构层分界面上的电磁波产生反射，形成反射波，被地面仪器接收到，从而使该结构层分界面被识别出来。

3.2 高聚物注浆养护技术基本原理

按照一定配比，向地基中注射双组份高聚物材（专用树脂和硬化剂），多种高聚物材料混合后发生化学反应，体积迅速膨胀并形成泡沫状固体，从而达到填充路基脱空、加固地基的目的。

3.3 FWD工作原理及技术方法

检测设备：设备型号Dynantest 8000型

工作原理：FWD通过计算机控制下的液压系统提升并下落一重锤，对路面施加脉冲荷载。荷载的大小通过改变锤重和提升高度可在相当大范围内调整，并通过刚性圆盘作用到路面上。路面的变形由9个传感器测定。FWD测速快，精度高（分辨率为1微米），并较好地模拟了行车荷载的动力作用，目前被认为是较为理想的路面无损检测设备。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程

施工流程：交通控制→注浆路段定位→标记注浆孔位置→注浆前检测→钻孔→安装注射帽→ 注浆 →注浆后检测→封孔→清扫环境→开放交通

4.2 操作要点

交通控制：依照保通方案对注浆路段进行交通管制，交通管制期间，施工过程中作业人员必须统一着规定的醒目橘红色服装；流动保通员在作业区内来回巡视，对作业区内标志、标牌及锥桶进行巡查，遇到紧急任务时，积极配合相关管理单位的工作，立刻撤离现场。

注浆路段定位：按照业主及监理指示已经检测判定的结果，处理松散板块、脱空的板块、轻微断裂的板块及出现错台的板块。

标记注浆孔位置：根据高聚物注浆养护技术要求及注浆孔布置设计，对处理路段进行标注，以便钻孔。

注浆前检测：利用落锤式弯沉仪(FWD)对拟注浆路段进行弯沉检测，判断水泥板脱空情况和道面承载能力，为注浆施工提供相关数据。

钻孔：钻孔必须保持路面清洁，不得污染路面；先把50cm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对注浆孔位置进行钻孔，钻到50cm左右时，把50cm短钻头旋出取下，再把80cm长钻头安装到冲击钻上，通过已处理铁盆对注浆孔位置继续进行钻孔至约70cm，钻孔完毕，为保持路面清洁，使用笤帚、吹风机、海绵及时对钻孔处进行清理。注浆孔直径约1.6cm，钻至路基顶面，约70cm。

下注浆管：根据高聚物注浆养护技术要求，使用切割工具把PVC管截取约5公分左右，把PVC管通过注浆孔插入。

安装注射帽：把注射帽凹型边缘使用专用工具清理干净，以便于与注射枪更好的结合，使用铁锤把已清理注射帽敲入PVC注浆管内。

注浆：为防止高聚物喷洒到路面，造成路面的污染，把特制铁盆通过注射帽放在注浆孔处，以便注浆头露出盆底，使用夹具把注射枪与注射帽夹牢。根据落锤式弯沉仪（FWD）检测结果，并结合路面具体情况及工程经验，按照设计对注浆处实施注浆，注浆时压力约7MPa，通过输料管道分别把A及B两类高聚物材料输送到注射枪口，两种材料在注射枪口处通过注浆孔输送到路面病害处，并发生化学反应，材料由液体变为固体，体积迅速膨胀，达到填充脱空，挤密压实路基的作用。

注浆后检测：使用专用工具把注浆帽去除。利用落锤式弯沉仪(FWD)对注浆路段进行检测，分析评价注浆效果。要求注浆前弯沉值截距大于50微米的板，注浆后弯沉值截距控制在50微米以下。根据检测结果对注浆不足点进行补注。对板角错台严重需要抬升的水泥板块，不以弯沉值判别注浆效果。

封孔：为防止雨水侵蚀，破坏路面，并保持路面的整体形象，使用道路密封胶把注浆孔封住。使用密封胶时需对其加热，并且温度控制在210℃以下。灌注密封胶时要使密封胶略底于路面，如果高出路面，使用工具将其整平。

清扫环境：使用铁刷对注浆孔及污染路面进行处理，并用笤帚对施工作业区进行清扫，再使用吹风机进行清理。使用湿抹布对排除泥水处进行清理，最后使用墨汁把路面污染处进行处理。

开放交通：清扫环境后，施工作业区内车辆要有序地快速撤离施工作业区。

[作者简介]

陈彬彬，助理工程师，长沙理工大学本科（交通土建工程专业），二级建造师（建筑）、全国一级BIM建模师，特区建工深圳市粤通建设工程有限公司养护事业部南山道路设施日常养护所维修保养组组长。