瀝青路面高聚物注漿維修養護技術研究

左肯

（吉安市公路建設和養護中心安福分中心，江西安福343200）

0 引言

在公路路面工程開展階段，瀝青路面高聚物注漿維修養護技術的應用，能夠提高養護工程的整體質量。高聚物注漿維修養護技術作為一種新型技術，在應用階段，需要了解其應用標準，并對施工材料的性能進行檢測，如此才能夠將該技術的作用、價值發揮出來。所以，掌握瀝青路面高聚物注漿維修技術的應用過程、了解技術要點，對養護工程的開展有著積極的促進作用。

1 高聚物注漿技術

隨著我國現代科學技術的高速度發展，很多新型的化學材料和技術，被不斷地應用到項目工程實踐中。比如：高分子注漿材料被大面積應用到注漿施工中，對提高公路運行的質量和效果起到了極為重要的促進作用。注漿施工材料主要包含兩種類型：粒料材料與化學材料。粒料材料主要包括水泥類、黏土類、水泥黏土類，比如水泥顆粒或石灰顆粒經過加水充分混合后形成懸濁液的形式。由于顆粒融入懸濁液內，所以混合與運輸過程中容易產生離析、沉淀的情況；化學注漿施工材料的主要組成部分為硅酸鹽基材，其不會出現離析或沉淀的情況，可以達到運行標準要求。

高聚物注漿施工材料內包含了異氰酸酯、聚醚多元醇等在內的多種高分子聚合物，在制作環節，需要對原材料的類型、成分配比等方面進行分析，了解不同材料的組合形成、成分形式，并在其制作完成并檢驗合格后，應用到實際工程中。一般會將其應用于公路、橋梁、隧道、水利等工程中，在防水堵漏、地基處理、病害處理等方面都能夠發揮出很好的作用。

將芳香族氧化物融入高聚物材料后會出現膨脹，但經過干燥處理后，性能會恢復到正常狀態。通常來說，在一般的酸、堿、鹽溶液內都會達到較高的穩定性，但在強堿、強酸等高聚物中則會發生降解反應。同時，由于高聚物內會產生較強的真菌與霉菌侵蝕性反應，因而不容易發生腐爛、發霉等問題，化學位置比較中性，不會因為老鼠、昆蟲等的啃食而發生結構損壞。如果高聚物直接裸露在外部，會由于紫外線的照射而發黃，將其注入地下空間后會影響總體的應用效果。

2 高聚物注漿技術的特點

2.1 脫空填充

水會沿著路面的接縫、裂縫直接進入路面結構內，在車輛荷載的持續作用下，會形成較大的水壓，造成基層結構松散，導致路面結構出現脫空，進而導致沉降問題的發生，誘發坑洞與裂縫的形成，使得路面穩定性降低，內部結構出現水損壞，產生更加嚴重的危害。高聚物注漿施工材料的膨脹性較高，且密水性好，將其注入路面結構內之后，會快速地填充脫空的結構。同時，高聚物注漿施工材料經過膨脹處理后，會形成高彈性模量固體強度地基結構，不會發生裂縫擴散的問題。

2.2 耐久防水

高聚物材料在水的作用下不會發生溶解，所以防水性能良好，綜合利用價值較高。通過應用高壓的施工方式，將高聚物直接填充到路面結構內，然后經過快速滲透處理使其發生微膨脹反應，在很大程度上改變了路面結構的強度。

同時，高聚物注滿路面結構的內部縫隙后，阻止了水的“侵入”，即使在車輛的持續作用下也無法直接形成動水壓力，有效防止了唧泥或不均勻沉降問題的發生。

2.3 其他優勢

高聚物注漿材料的密度相對較高，一般密度為0.15～0.8g/cm3，經過注漿維修施工之后，并不會產生過大的附加應力，所以應用該材料可以加快施工速度，且不需要養護即可投入使用。而且，高聚物注漿材料的早期強度較高，可達到設計要求的90%以上，基本上在施工結束后的15min 左右就能夠達到硬化標準。同時，該材料的抗拉性能良好，能夠在使用后的短時間內恢復正常通車。此外，由于樹脂材料的穩定性良好，因而不會對環境產生過大的影響，綜合利用率較高。

3 路面常見的病害類型及原因分析

3.1 裂縫類

高速公路的瀝青路面出現裂縫，是比較普遍的早期病害問題，其形式也比較多樣化，比如龜裂、網裂、橫向裂縫、縱向裂縫等。瀝青路面在發生病害問題時，往往會同時出現龜裂和網裂的情況，但是二者還有很大不同。最開始發生的裂縫，是沿著輪胎痕跡帶出現的，然后逐步蔓延到周邊的結構上，相互交織后形成了網裂。橫向裂縫一般都是在路面兩側出現的，這是由于路面中間受到的壓力比較大，因而裂縫會出現在兩側，兩側的裂縫會逐步地延伸到中間部位，進而出現橫向裂縫，通常為貫穿裂縫。在填路基和加寬路面的結構上，一般會出現縱向裂縫[1]。

3.2 變形類

凹陷、車轍等病害問題，會導致瀝青路面變形。凹陷，是高速公路瀝青路面發生率較高的一種病害問題，其會沿著輪胎移動的方向出現地面凹陷，這是由于輪胎軌跡受到壓力的持續作用，發生了變形、下陷；車轍，主要是由于車輛持續作用下壓力過大而產生的，同時瀝青材料在高溫下會發生軟化，致使穩定性明顯降低，也是誘發車轍病害的原因。瀝青路面的車轍會因為車輪深度的不同而存在差異。

3.3 路面的車轍病害

公路路面在長期運行中，受外部荷載、自然環境侵蝕等影響，病害問題日益嚴重，路面結構的穩定性也會明顯下降。路面在車輛荷載的持續作用下，會逐步出現輪胎軌跡相同的車轍病害問題，甚至還會出現凹槽。瀝青路面是發生車轍病害問題最嚴重的路面，而水泥路面卻不易發生車轍病害問題，這與瀝青材料的性能有著直接的關系。

如果環境溫度較高，瀝青材料的穩定性就會下降，使結構發生軟化，在車輛行駛的影響下，路面就會發生凹陷，最終發展成為車轍病害。車轍出現之后，會導致車輛行駛的安全性、舒適性無法滿足要求，特別是在高速公路上，車輛行駛速度非常快，一旦路面出現車轍病害問題，就極易發生交通事故，威脅人們的生命健康與財產安全。因此，需要加強防護管理，消除車轍病害問題帶來的不利影響，全面提升運行質量[2]。

4 高聚物注漿技術的應用

4.1 工程概況

某高速公路項目為當地重要的交通基礎設施，其中，只有收費站的廣場采用的是水泥混凝土路面結構，其他部分全部為瀝青混凝土路面結構，該公路運行效果良好，完全能夠滿足交通運行的需要。但是，該高速公路項目投入運營已達10年，隨著交通量的逐年增加，尤其是近年來車流量明顯增多，伴隨著強降雨、高溫以及公路結構半剛性基層的缺陷問題，該公路項目運行情況逐步惡化，局部路段發生了底部脫空的問題，面層結構出現開裂，對車輛運行質量和效果帶來不利的影響。為了能夠延長路面的使用壽命，管理人員選擇應用高聚物注漿施工技術進行病害問題的修復，以期提升運行效果，滿足高速公路的運行需要[3]。

4.2 施工工藝

4.2.1 確定注漿位置

養護工作開始之前，應組織專業的檢測技術人員進行項目檢測，使用探地雷達或者落錘彎沉儀進行路段病害問題的檢測，分段、分層進行路面實際運行情況的評估、分析，確定病害問題的類型及嚴重性，然后再具體分析注漿施工區域和路段結構。根據注漿施工開始前的檢測結果、病害類型及程度，最終選擇采用高聚物注漿施工方案進行養護處理。如果路面為水泥混凝土結構，即采用板底注漿施工技術；如果路面為半剛性基層結構，則采用基底注漿施工技術；如果路面存在柔性基層、基層松散等情況，則需要采用加載注漿施工技術；如果路面結構存在深路基病害問題，則需要采用深部注漿施工技術。

在正式注漿作業開始前，應進行路段的交通管制，保證人員安全性，使得注漿施工可以順利進行。施工人員應穿著有反光條紋的工作服，從現場實際情況為出發，在規定路段進行注漿施工作業，先以高聚物注漿技術為標準進行注漿孔的設置，然后在選定路段內用油漆進行標記，注漿孔施工過程中應做好全面控制，保證質量合格。

4.2.2 鉆孔

將鉆機移動到規定位置，鉆頭直接鉆入路面，并且使用鐵盆覆蓋處理，以免粉塵飛濺。鉆孔施工時要保持勻速，鉆孔誤差應控制在5cm 以內，不小于設計深度。鉆入達到規定深度后，應再上下反復鉆幾次，確保孔道通暢。鉆孔結束后，進行道路雜物的清理，避免對環境產生影響。

4.2.3 注漿

在高聚物注漿施工技術的過程中，要保證注漿施工的深度達到設計標準要求，截取相同長度的PVC 管道。如果要采用深度注漿的施工方式，應該使用鐵質或者銅質的注漿管。把注漿管放入孔內，注漿孔上部需要安裝注射帽，使用專業的工具清理處理其邊緣部位，保證注射槍可以發揮出應有的作用。設備調試符合要求后，利用輸料管把A、B 兩種高聚物注漿材料傳輸到注射口位置，使用經過加熱處理后的注射槍，把兩種高聚物從注漿管傳輸到病害位置上，使其快速發生化學反應，從液體直接轉化為固體形態，體積逐步膨脹直至充滿整個脫空空間，同時將內部的積泥排出，達到結構強度性能的要求[4]。

4.2.4 封孔

封孔的目的是避免雨水或污染物進入內部結構，防止路面損壞，提高結構的整體性能。封口材料通常選擇專業的道路密封膠材料，將其加熱到210℃，然后沿著注漿孔直接灌入內部，讓其微微高出路面，經過冷卻處理后再使用剪刀修理，以達到美觀性的要求。

4.2.5 注漿效果檢驗

在整個路段的注漿施工結束之后，由第三方機構委派技術人員進入現場進行強度、性能檢測，主要通過路面自動彎沉與取芯檢測的方式進行。通過取芯并檢測芯樣的質量后發現，漿液能夠全面深入空隙內部，這說明注漿效果良好。經過路面彎沉值檢測發現，整個路段的彎沉值比注漿施工前明顯下降，路面結構強度性能的提升也比較明顯。進行檢測后可以確定，應用高聚物注漿施工技術進行高速公路的病害處理效果良好，這一技術具備較高的經濟效益與社會效益[5]。

5 注漿施工的注意事項

其一，嚴格執行我國交通管理的法律、法規，在規定部位擺放交通警示標志。

其二，在行車道施工過程中，應保持超車道通暢，以滿足日常通行的要求。

其三，各級人員進入工作崗位開展工作，不得脫崗、串崗，現場有專人揮動旗子指揮交通，保證交通參與者能夠及時發現問題，避免交通事故。

其四，注漿打孔作業人員應掌握電鉆操作技術，了解操作施工方法，施工中不得存在污染等問題，注漿施工后應立即清掃路面表層。如果注漿環節壓力較高，容易出現物料從保護位置流出的情況；如果壓力較小，則難以填充到保護位置上，所以應選擇合適的設備進行灌漿施工，將材料直接注入孔內，為了保證注漿壓力符合施工要求，應該堵塞漿液入口及周邊的所有孔。如果注漿施工中發生事故，應及時停止注漿，并分析、了解事故原因，做好操作管理工作，檢測設備性能。

其五，在注漿環節中，電工應隨時檢查電路的運行情況，如果存在問題，應立即切斷電源。

其六，落實施工工藝技術標準，加強現場管理和控制，確保所有設備和材料的質量、性能合格，不存在任何安全隱患。同時，還應選擇合格的注漿施工材料，應做好漿液的采購工作，制作材料時做好管理、控制工作，避免出現任何質量問題。施工現場，所有作業人員應統一著裝，并確保技術人員、安全人員到崗。各級人員都應時刻保持高度警惕。

其七，交警、路政人員應做好現場的指揮工作，加強現場協調管理，確保整個施工環節中交通運行的安全性，避免人員及工程事故。

其八，注漿施工作業應選擇在天氣晴好、溫暖適宜的環境中進行，環境溫度應在10℃以上，禁止在低溫、降雨、降雪的天氣下施工，否則容易造成注漿施工質量不合格，甚至引發交通事故。

6 結語

在過去幾十年中，我國一直非常重視高速公路等基礎設施的建設，特別是經過長期運行后高速公路的養護、管理工作。選擇高聚物注漿施工技術對裂縫、空洞問題進行治理，能有效抑制和管理病害問題，切實提升路面結構強度，保證養護施工效果合格，為提升交通運行的安全性、穩定性奠定了基礎。