淺析高分子聚合物注漿技術在改擴建工程中的應用

池垂文

（福建路橋建設有限公司， 福建 福州 350000）

目前很多早期建設高速公路面臨擴建的需要，而改擴建工程在大流量交通現狀要求下“邊通車，邊施工”，這樣就需要一種能夠快速開放交通的病害處治方法。傳統的病害處治方法施工周期長，需要長期布控施工，容易造成交通擁擠，對高速公路運營影響大，造成不良的社會影響。高分子聚合物注漿技術施工簡單快速，無需時間養護，施工完成后能夠馬上撤控恢復交通。

1 病害產生的原因

廈蓉高速漳州段，為國家高速公路主干線的重要組成部分，由于本路段交通量大，重載車輛多，病害嚴重，傳統處治方法對交通干擾大，且難以根治病害。廈蓉高速公路主要病害類型為縱、橫向裂縫，唧漿，沉陷等病害。福建為南方多雨地區，特別廈蓉高速漳州段所處的地段類似于熱帶雨林，年降雨量大，水是其主要影響因素之一，水會滲透到路面結構內部,在熱膨脹與車輛荷載動水壓力一起連續作用下，降低了瀝青膠結料與集料粘附性,造成瀝青上面層坑槽，松散等病害,同時廈蓉高速公路采用半剛性基層瀝青路面,路面的橫向裂縫比較普遍，水會透過裂縫滲透到基層,降低基層強度和唧漿，導致結構層損壞，縮短維修周期。

2 高分子聚合物注漿技術特點

與傳統老路病害修補方法相比，高分子聚合物注漿技術具有如下明顯優勢：

（1）防水：通過注入高聚物膨脹充滿空隙排出積水密封裂縫，能夠防止水滲透，延長路面使用壽命。防水性能優良，特別是治愈多雨地區路面唧泥典型病害具有顯著療效。

（2）早強：高聚物能夠在短時間內迅速膨脹與固化，半個小時就可以起到效果，恢復通車，對于存在大交通量廈蓉高速至關重要。

（3）耐久：無損檢測技術與高聚物注漿技術緊密結合，能夠找出病害“對癥下藥”，一次注漿，多結構層修復；材料耐久好。

（4）經濟：高聚物注漿技術實現了病害維修范圍和高聚物注漿工藝雙優化，顯著提高了病害維修的針對性和合理性，與銑刨換填維修相比可顯著節約維修經費。

（5）環保：高聚物注漿技術只是對原結構層進行加固補強，避免了常規病害維修造成的環境污染和資源浪費。高聚物不污染水和空氣。

（6）可靠:運用落錘式彎沉儀（FWD）或探地雷達（GPR）新型無損檢測技術，達到了維修范圍和維修工藝雙精細，保證了精細化施工，施工質量得到保證。

3 高分子聚合物注漿技術處理老路病害

首先，通過對老路病害落錘式彎沉儀（FWD）或探地雷達（GPR）檢測結果，系統分析既有老路路段整體性能和病害狀況，在此基礎上準確劃分病害類型、處治段落、處治深度以及針對性提出對應的病害處治措施，進行合理的布孔設計后，在路面上鉆直徑為 1.6cm的注漿孔，采用專用的注漿設備將雙組分漿液按一定的比例在一定壓力（7.0MPa）注入路面結構層中，材料快速反應，迅速膨脹，（膨脹比可高達 20:1）由液體變為固體，充實空隙，擠出積水，加固病區，從而達到根治病害效果。

注漿工藝流程和工藝如下：

交通布控——＞注漿路段定位——＞標記注漿孔位置——＞注漿前評價分析——＞鉆孔——＞下注漿管——＞安裝注漿頭——＞注漿——＞注漿后評價分析——＞清掃路面——＞開放交通

（1）交通布控

嚴格按交管部門申批的交通布控方案進行布控，布控區按照標準設置相應的標志牌，反光錐及水馬。施工作業期間，施工人員必須身穿反光背心，不得將工具及雜物堆放在布控區外。現場必須配備一名或多名安全員巡查和指揮交通。如遇到交通事故造成堵車，需服從相關部門指揮，停止施工，快速清理現場，撤除布控設施。

（2）注漿路段定位

按照業主確定的維修范圍，與業主及現場監理共同確認具體施工維修段落。

（3）標記注漿孔位置

針對連續薄弱路段，比如連續龜裂或者網裂部位，和整個車道承載力比較低的路段，在路段整車道均勻布置注漿孔，注漿孔按縱橫向間距1.2～1.5m均勻布置。

針對裂縫處，沿裂縫兩邊布置注漿孔，注漿孔距離裂縫 0.25m，注漿孔平行裂縫間距1.0m，Z字形布置。

針對唧漿處，以唧漿處為中心縱橫向距離都離唧漿點0.3m。

（4）注漿前檢測

利用落錘式彎沉儀（FWD）或探地雷達（GPR）對需維修路段進行檢測，對路面進行分層分段評價，判斷病害情況，確定注漿路段和注漿區域。

（5）鉆孔

使用跟路面結構層厚度一樣的鉆頭，為保持路面清潔，使用掃帚、吹風機及時對鉆孔周圍進行清理。

（6）下注漿管

使用切割工具按相應的長度(約為結構層厚度一半)截取注漿管，使注漿管能下到基層中間。加載注漿時，注漿管不能使用PVC管，要求使用銅管或鐵管。

（7）安裝注射帽

運用專用工具將注射帽凹型邊緣清理干凈，使用鐵錘把已清理注射帽敲入注射管內，讓注漿帽與注漿管緊密結合。

（8）注射高聚物材料

為防止高聚物污染路面，運用特制鐵盆透過注射帽放在注漿孔處，以便注漿頭露出盆底，適宜夾具把注射槍與注射帽夾牢。根據檢測數據，并結合路面具體情況及項目經驗，按照設計或現場確定的注漿量對注漿處實施注漿，注漿時壓力按7MPa設置，通過輸料管道分別把A及B兩類高聚物材料輸送到注射槍口，兩種材料在注射槍口處通過注漿注漿管輸送到路面病害處，注漿后，不能馬上分離注漿帽與注漿槍，需過了15秒之后。嚴格控制注漿壓力和注漿量，避免過分抬高老路面。

（9）注漿后檢測

使用專用工具把注漿帽去除，切除露出路面的注漿管，經過 15～20min后。利用FWD或GPR進行注漿后復測，復測以GPR檢測路面結構密實為主，分析注漿維修效果，如滿足要求，則完成注漿；如不滿足要求，則需進行補注，直到達到要求為止。檢測方法和位置與注漿前保持一致。注漿結束后，需對彎沉大于300微米的病害進行復測。對于彎沉平均值沒有減少30%的或最大彎沉大于400微米的，需進行補注漿。

（12）封孔

為了防止水的侵蝕，注漿孔用道路密封膠略低于路面密封，高于部分清除。

（13）清掃環境

對注漿孔及周圍污染進行處理，使用乳化瀝青對老路污染處進行處理。

（14）開放交通

清掃老路后，施工作業區內人員與機械有序的撤離。

4 效益分析

（1）經濟效益

在工程實際中，傳統維修要想根治病害，就是要全部挖除病害路面，處理后再進行攤鋪，由于每個結構層均存在預留臺階，存在大量超挖，超挖可高達 20%以上，高分子聚合物注漿技術，一次注漿可達到多結構層修復效果，可以充分利用老路結構層同時，而且高聚物注漿技術只針對性的處治局部病害范圍，能夠節約30%以上的造價，避免了巨大的浪費，從而達到精細維修范圍與精細維修效果雙要求。

（2）社會效益

高分子聚合物能夠快速處治病害，不要養護，降低了擴建施工對運營的影響，減少大量固體廢棄物，節約資源，是一種綠色環保的新技術。

5 小結

高分子聚合物注漿技術是路面病害處理的新技術，能夠保證對于面表以下半剛性基層、路基等各結構層出現的脫空、沉陷、唧泥、松散、強度不足、承載能力低等病害，得到針對性地有效處治，保證加鋪瀝青路面質量及使用壽命，與傳統老路維修方法在縮短工期，節省造價，保護環境等方面具有明顯優勢。因此，在我國高速公路建設高速高速發展的今天，高分子聚合物注漿技術具有十分廣闊的推廣應用前景，開創了病害治理的新途徑。

[1]高分子聚合物注漿技術注漿處治高速公路病害施工工法（工法編號GJYJGF058-2010）

[2]公路瀝青路面養護技術規范JTJ 073.2-2001