养护学术论文之五--地聚合物注浆在保沧高速中的应用
发布时间：
2020-09-14
来源：
养护管理部
保沧高速公路2008年正式通车运行，随着运营时间的逐渐增长，路面裂缝、唧浆、沉陷等常见病害，严重影响着道路的行车质量和安全。传统采用路面挖补维修方法，工期长、造价高，对路面开挖长时间占用车道，对道路的快速通行带来较大影响。2020年我公司引进地聚合物注浆技术，实现高速公路养护维修快速、占路施工时间短、不开挖路面的目标。
一、技术简介
聚合物注浆技术是20世纪70年代发展起来的基础工程设施快速维修技术。在国外道路、机场跑道等基础设施快速维修中，已取得了几万成功案例的应用。2005年起，在我国部分高速公路、国省道、市政道路上也进行了大面积应用与推广。
二、技术原理
聚合物注浆是聚合物材料与水按照一定的配比，通过专用的注浆设备，把浆液均匀的注入地层中。浆液在土体中通过裂缝渗透、填充、压密、扩张挤走基层结构土体缝隙内的积水和空气,形成浆脉，并将路基中积水沿裂缝挤出，从而达到排除积水、填充脱空、加固地基的目的。
三、主要特点
（一）聚合物注浆使用材料特点。
1.地聚合物注浆材料为高分子聚合物、微膨胀剂、矿物掺和料、水泥等多种物料拌合而成的混合料。溶胶的形成和脱水反应速度比较快，网络骨架比较容易形成高强度制品。
2.材料加水后快速搅拌匀，用高压设备注入裂缝加固填充。注浆后材料填充表面下的裂缝、漏洞、脱空和接缝，形成坚固、稳定和持久的防水层，有效阻止雨水下渗。
3.材料自身强度高、流动度大,渗透性好,具有粘结性。可达到强化土基，阻止脱空的延伸，以及防止新的裂缝形成的效果。
（二）地聚合物注浆技术特点。
1.施工快速：注浆过程快捷，无需开挖，不需养生。材料15分钟内可达到初凝，其强度可达最终强度的60%，施工结束2小时即可开放交通，对交通干扰小。
2.造价经济。注浆孔约16mm，对路面结构基本无损坏。修复病害针对性强，相对传统的开挖维修方法，可以节约大量的维修经费。
3.耐久性好。采用聚合物注浆技术，一次注浆，多层修复，各层之间的脱空、开裂、松散、唧浆和渗水病害均被处治。反应后形成的固体材料将已存在病害的基层、底基层或软弱路基结合为一体，增加整体结构强度和稳定性。
四、施工工艺及注意事项
（一）施工工艺。
聚合物注浆技术是以路基路面无损检测技术为基础，利用落锤式弯沉仪（FWD），对道路病害进行快速检测和实时分析，并在注浆后进行复测，以确保病害处治的效果。
注浆施工工艺流程如下：前期准备（包括交通控制、注浆路段定位、标记注浆孔位置等）——>注浆前检测——>制定注浆方案——>现场施工（包括钻孔、下注浆管、安装注射帽、注浆等）——>注浆后检测——>后期收尾（包括封孔、清扫环境、开放交通等）。
（二）注意事项。
一是地聚合物注浆施工材料配合比控制比较严格，如操作不当配合不合理，造成材料反应不充分，易产生游离水；二是钻孔深度要结合检测数据及病害情况确定，以保证注浆能到达病害层面。三是施工操作中一定要注意注浆后立即清理设备，避免因材料快速凝结造成设备故障。
五、结束语
2020年保沧高速公路部分路面唧浆裂缝采用地聚合物注浆施工，施工后裂缝唧浆修复率达95%以上，二次注浆后唧浆修复率达100%，且防水效果良好，路面结构强度满足技术要求。地聚合物注浆施工工艺简单、快速、造价经济、耐久性，是现阶段处治路面唧浆裂缝最佳的施工方式，建议在日常养护中推广使用。
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