高聚物注漿材料工程特性與應用研究

熊官隆

（思南漢信混凝土有限公司，貴州 銅仁 554300）

引言：

高聚物注漿技術發明于1980年，是當前國際上受關注的非開挖維修技術，其主要是利用向公路結構體內注射高聚物材料，利用其固化后高黏結性、高彈性及膨脹性等特征來填充及加固結構空隙[1]。此工程技術能適應公路的高速發展及滿足對其維修質量、速度、材料及成本等較高要求，高聚物注漿材料日益受到業界關注。

一、高聚物注漿技術原理

與傳統的修復技術不同，高聚物注漿技術主要是將新型材料注入公路病害處，因其獨特的化學特性，發生膨脹從而填滿空隙，起到加固路面的作用。新型材料主要是指非水反應類、非敏感性、閉孔自膨脹性的高分子聚合物，將兩種預聚體液體結合，可以加快反應速度，迅速膨脹并結為泡沫狀固體[2]。在實際應用過程中，應系統分析病害成因并制定修復方案，以保障后續工作順利進行。高聚物注漿施工前，應對路面進行檢測，結合檢測結果完善注漿方案，用壓力將兩種高聚物預聚體液體注入病害處[3]。該液體結合后會迅速膨脹，起到填充脫空、改善病害、排除積水的作用。

二、高聚物注漿技術特性

（一）快速

高聚物注漿技術能夠做到快速修復，主要是由于該技術無需封路施工，方法便捷，對交通的影響很小[4]。傳統養護方法是通過對混凝土重新開挖換填，對交通干擾極大，且修復時間長，施工操作不便。

（二）耐久

通常高聚物注漿技術在施工前都會進行系統的技術分析并對路面進行無損檢測，兩者結合能夠更好地針對病害提供解決方案。無損檢測可以在施工前，對病害成因及解決方案進行系統評價，檢測結果可以反映病害深度，最后的施工作業可以將高聚物注入到病害深處，做到多層修復，一次注漿解決多層病害[5]。

（三）經濟

傳統瀝青路面修復方法需要重新開挖換填，因此需要消耗大量瀝青以及其他材料。高聚物注漿技術是在原有路面的基礎上，針對病害進行施工，可以節約施工材料，不會破壞正常路面。該方法還可以縮短工期、減少人工費用。

（四）環保

環保近些年來一直是社會各界關注的重點，高聚物注漿使用的材料為惰性材料，并且性質呈中性，對于地下水以及土壤污染極小，由于是直接處理病害，所造成的噪聲粉塵也明顯小于傳統施工方式，因此高聚物注漿技術具有很好的環保效果。

三、高聚物注漿材料工程的應用

（一）高聚物注漿材料施工方法選擇

一般水泥混凝土路面選用板底注漿法，半剛性基層則用基底注漿法，基層柔性和松散半剛性則用加載注漿法，而深部注漿法則用于路基病害的維修。

（二）高聚物注漿材料工程技術

1.用探地雷達或落錘式彎沉儀對需維修公路進行檢測，分層分段評估路面，明確公路病害，確定注漿區域及路段；2.按照檢測結果及路面類型設計注入高聚物材料方案；3.確定鉆孔深度，鉆孔必須垂直，深度不得低于設計深度，孔位誤差小于0.05m，進行鉆孔施工；4.截取相應長度的注漿管開始延孔注漿，注漿管應入至設計深度，并在注漿管上端口裝注射帽且保證其結合緊密無松動。5.確定注漿壓力，通常設置為7MPa，達到注漿量后關閉注射槍保險，等待數秒后分離注射帽、注射槍，并檢測注漿效果；6.檢測注漿符合要求后，封孔并清掃環境。

（三）應用案例分析

選取平頂山某縣二級公路維修，路面為瀝青混凝土，結構由上至下分別為瀝青混凝土層（9cm）、水泥混凝土面層（25cm）、石灰粉煤灰砂礫基層（36cm）。1.檢測路面病害。路面病害檢測結果顯示：主要是縱橫裂縫、龜裂，局部為坑槽、沉陷、車轍病害，其成因是公路結構強度不高，基層及路基薄弱，承載力低，基層下方位軟弱層。2.選擇注漿方案。結合該公路區段、環境及社會等因素，為降低對其影響，本區段公路維修選用了微創注漿施工技術且以淺層注漿合深層注漿相結合，不但加強路基，而且土壤與注漿材料也可形成結石堤，以填充基層頂面與舊水泥混凝土路面間縫隙，有效防止地下滲水侵害，增強公路承載力，以根治病害。3.配置注漿材料。配置注漿材料應選擇流動性好、無收縮、結石率高并確保其能與三渣材料、礫石砂等黏合的注漿材料。4.注漿施工環節。首先選好鉆孔點，布置好后進行鉆孔、清孔、下注漿管（注漿管選擇銅制管）并密封注漿管周圍。拌制好注漿材料后向注漿孔注漿，完成注漿后封堵冒漿孔，等待15s后拔出注漿管并養護。采用彎成測試法檢測注漿效果，對于注漿效果不合格者應重復注漿，直至完全合格后方可通過驗收，完成基層及路基注漿后開放交通。

結束語：

綜上所述，高聚物注漿技術能夠快速解決路面病害問題，修復過后的路面可以減少病害復發的概率。如今高聚物注漿技術已經成為路面常見的修復技術之一，被業內廣泛應用。