非水反應高聚物注漿技術在道路養護中的應用

魏勝宏

（云南交投集團云嶺建設有限公司，云南昆明 650000）

1 非水反應高聚物注漿技術概述

1.1 非水反應高聚物材料分析

注漿技術出現較早，早在1802年法國就開始應用注漿技術，采用的是主要是懸濁液注漿。之后，各類環保型化學注漿材料涌現出來。化學注漿材料主要包括水玻璃類、丙烯酰胺類、木質素類、聚氨酯類、環氧樹脂類等。而聚氨類高聚物注漿材料主要包括水反應類與非水反應類兩種類型，而水反應類又包括親水型與疏水型，非水反映類包括雙組份發泡體與雙組份彈性體（如圖1所示）。其中，非水反應高聚物注漿技術逐步成為國際前沿方向。非水反應高聚物材料是由多元醇與異氰酸酯這兩種成分反應生成的聚氨酯材料，于19世紀80年代應用于建筑地基加固等領域中。非水反應高聚物注漿材料工程具有環保、耐腐蝕、抗滲等特性以及力學特性。

圖1 聚氨類高聚物注漿材料

當前，應用在道路養護中的非水反應高聚物材料主要包括膨脹型與滲透型這兩種類型。當膨脹型材料在兩種組分混合時會快速產生化學反應并釋放出非常大但是可以控制的膨脹力，這一膨脹力可以達到500~10000kPa。當膨脹力達到500kPa時，可以用于抬升路面，當膨脹力達到10000kPa時可用于深層注漿。應用膨脹型材料可以快速進行填充脫空，增強路面強度，并排出各層之間的積水。而滲透型高聚物材料屬于非發泡型，在兩種組分混合之后，反應相對較慢，可以將其當作粘度低的化學漿液，并將其滲透到基層、底基層以及路基的空隙當中，之后再膠結土顆粒與基層材料，從而增強路基與半剛性基層的整體強度，繼而達到提升路面承載力的效果。

1.2 非水反應高聚物注漿技術的特點

在調查研究后發現，非水反應高聚物注漿技術具有多重特點。

（1）強度高。膨脹型非水反應高聚物材料可以迅速反應膨脹，在15min之內可以達到最高強度的90%，同時成型之后，材料也具有較高的柔韌性以及抗壓強度。

（2）膨脹性可以控制。非水反應高聚物材料的膨脹倍率可以在1~20倍之間進行調節，不僅可以填充脫空以及裂縫，壓實周圍的介質，也不會出現由膨脹率過高造成路面隆起的現象。

（3）粘度低。滲透型非水反應高聚物的粘度非常低，與水的粘度差不多，在5~10mPa·s之間，可以滲透到非常小的裂隙當中，達到良好的填充效果。

（4）膠結性能良好。滲透型非水反應高聚物的膠結性能非常好，和水穩碎石固結之后其強度能得到大幅提升，與土固結之后強度能夠提升80%左右。

（5）防水性能好。在經過固化之后，非水反應高聚物材料會呈現出良好的防水性能，可避免水進一步滲透，可有效密封路面裂縫與接縫。

（6）耐久性好。非水反應高聚物材料具有較強的穩定性與抗酸堿腐蝕能力，耐久性非常好。

（7）環保性能好。即使長期將非水反應高聚物材料浸泡在水中，材料也不會出現降解或腐爛等情況。同時，經過對比分析，非水反應高聚物材料不會污染水質，這就說明非水反應高聚物材料的環保性較強。

（8）效率高。非水反應高聚物注漿技術操作十分方便快捷，有效提高施工效率，減少對交通的影響。

（9）微損。在應用非水反應高聚物注漿技術時，只需要鉆一些1.6cm的注漿孔，不會對道路結構造成損壞。

總而言之，相比傳統的道路養護技術，非水反應高聚物注漿技術具有成本低、施工方便、根治病害以及保護環境等優勢，需要將其應用在道路養護當中。

2 非水反應高聚物注漿技術在路面隱蔽病害處治中的應用

2.1 病害處理流程

在處治路面隱蔽病害之前，道路養護人員應當先利用探地雷達以及落錘式彎沉儀無損檢測技術進行路面病害的探測。道路養護人員可以先利用探地雷達普查路面的隱蔽病害，明確病害的大致位置，之后再利用落錘式彎沉儀明確病害的位置，并分析結構層的承載力，從而制定科學合理的病害處治方案，最后在復測之后需要對沒有達到要求的地方進行補注，從而優化修復效果。

在檢測過程中，道路養護人員應沿著車道行進方向布置探地雷達測線，并根據實際情況加密測線，從而準確定位病害區域。之后，利用落錘式彎沉儀驗證病害區域，并通過彎沉盆指數判斷層間結合情況以及承載能力。其次，需要對病害路段進行非水反應高聚物注漿處理，在注漿結束后進行復測，若注漿不足需再次進行補漿。

2.2 非水反應高聚物注漿技術的應用

若半剛性基層開裂，且受到水的侵蝕，路面就可能會出現嚴重的翻漿與唧泥等病害。在這種情況下，可以利用膨脹型非水反應高聚物材料進行裂縫注漿。這主要是利用膨脹型非水反應高聚物材料快速反應膨脹的特性進行空洞與裂縫的填充，且可以排出其中的積水，達到加固填充與防滲的效果。若存在單獨的唧泥點需要進行補注。

（1）道路養護人員應布置注漿孔。需根據路面裂縫引起的唧泥、翻漿等病害布置注漿孔，即沿著裂縫的兩邊進行布置，但需要將注漿孔與裂縫之間保持25cm的距離，而注漿孔縱向間距需達到100cm，同時需要交叉布置裂縫右側與左側的注漿孔（如圖2所示）。對于單獨的唧泥點來說，養護人員需在唧泥點四周布置注漿孔，縱向與橫向的距離都是30cm。

圖2 注漿孔布置

（2）道路養護人員需根據非水反應高聚物注漿技術的相關要求，將注漿管深入到注漿孔當中。病害的深度不同，所以需要選擇不同長度的注漿管，之后再注入非水反應高聚物材料，材料會迅速反應膨脹，從而達到填充與排水的效果。同時，材料可與半剛性基層材料膠結起來，達到良好的加固與防滲的效果。

3 非水反應高聚物注漿技術在路面承載性能恢復中的應用

若道路基層松散破碎，就會造成路面出現嚴重的網裂情況，繼而降低路面的承載力。為此，道路養護人員可以在應用綜合無損檢測的基礎上應用非水反應高聚物注漿技術恢復路面的承載性能。一般情況下，滲透型非水反應高聚物材料具有良好的滲透性能與膠結性能，有利于促進路面承載性能的恢復，因此可以利用滲透型高聚物材料使松散破碎的基層材料與路基重新膠結起來，恢復路基的強度，繼而恢復路面的承載性能。

（1）布置注漿孔。道路養護人員需在車道橫截面上，從車道右邊緣向路中心布置注漿孔，要按照60cm、125cm、190cm的順序進行布置，且需要每隔1m設置一個注漿孔（如圖3所示）。

圖3 注漿孔布置

（2）鉆孔。明確注漿孔的位置后，道路養護人員需及時開展鉆孔工作，將孔深控制在60cm左右，之后將含有閥門的注漿管插入到注漿孔當中，大概10cm即可。

（3）循環保壓注漿。需在一定壓力條件下開展加壓注漿工作，當漿液無法注入進去時，可進行保壓，注入下一個注漿管，當注漿管沒有壓力時，在進行第二次注漿。

（4）在完成道路注漿工作之后，可以發現原本松散的基層得到了膠結，路面的承載能力得以恢復。

4 結語

非水反應高聚物注漿技術具有耐久、防水、環保、微損、粘度低等特點，可以將其應用在路面隱蔽病害的處治中以及路面承載性能的恢復中，可有效延長道路的使用壽命、提升路面的承載力。