公路工程中的高聚物注漿技術論文

　　摘要:伴隨我國公路通車總里程不斷增加，在公路工程建設行業(yè)中，重建、養(yǎng)護工作成為重要任務之一。通過采取預防性養(yǎng)護措施，不僅能夠抑制和預防潛在病害發(fā)展，同時也改善了原有路面使用狀況，延長公路工程使用年限。高聚物注漿技術在治理路面深層病害方面發(fā)揮著積極作用，如層間脫空、基層沉陷等，效果良好，主要對其施工工藝進行分析，并探討質量控制的有效措施。

　　關鍵詞:公路工程;高聚物注漿技術;施工工藝

　　0引言

　　近年來，我國機動車保有量快速攀升，目前已經達到2．9億輛，公路工程投入運營之后承擔著更大的交通壓力，在車輛荷載作用下會導致一系列路面病害，因此有必要加強后期養(yǎng)護及維修工作。高聚物注漿技術屬于化學注漿方式，具有良好的密封性、耐久性，且強度高，能夠有效填充路面脫空現(xiàn)象，通過膠結松散材料，充分與周圍介質發(fā)生化學反應，在短時間內獲得較大的最終強度，施工效率高且注漿孔徑小，最大限度上降低了對車輛通行的影響。同時此類施工技術社會效益及經濟效益顯著，應用前景廣闊。

　　1工程案例

　　某公路工程于2003年投入運營，近年來其交通量呈快速攀升狀態(tài)，且重載車輛多，雖總體路況良好，但路面技術狀況不斷下降，局部路段存在較為嚴重的病害，降低車輛行駛安全性。該公路工程所在地氣候濕潤，年均降水量為1800～2000mm，對路基及路面結構造成一定不良影響。經技術人員對路面情況勘測，路面破損最大達22%，擬采取高聚物注漿技術處理病害路段，以基底深層注漿方式為主，注漿孔直徑設計為1．6cm，深度約為80cm。通過試驗施工確定各項參數(shù)，制定科學施工方案，以此為依據(jù)組織施工部署，確保養(yǎng)護工程順利進行。

　　2高聚物注漿技術概述

　　高聚物注漿技術以高分子聚合物為主要材料，將其注入路面內部，經過相關化學反應后，出現(xiàn)體積膨脹現(xiàn)象，形成強度良好的固結體，呈泡沫狀，使結構中的空隙得以填充，改善周圍松散介質原有狀態(tài)，有效提升路面結構的穩(wěn)定性及整體性。與水泥類注漿方式相比，高聚物注漿技術具有突出特點:其一，高膨脹性。待注漿材料充分混合之后，快速產生化學反應，自由膨脹比達到20∶1，可控膨脹力強大，有效填充松散基層，改善路面結構強度。其二，多層修復性，根據(jù)相關標準要求，注漿深度應達到基層之下，與面層貫通，在外界注漿壓力作用下處治基層、底基層、路基部位的脫空病害。其三，高聚物注漿固結體彈性良好，不易產生脆裂現(xiàn)象，同時固化物吸水率小，水分不易滲入內部。

　　3公路工程中高聚物注漿技術施工工藝

　　3．1高聚物注漿材料準備

　　高聚物注漿材料主要分為兩部分，一是包括催化劑、泡沫穩(wěn)定劑等在內的聚氨酯白料;二是聚氨酯黑料，對于施工中所用的材料應按照相關標準進行吸水率試驗和無側抗壓強度試驗，確保達到相關標準。要求高聚物材料的膠凝時間保持在15～20s，黑、白料的用量不同，其膨脹比也存在一定差異，在膨脹比過大的情況下，會對材料強度造成影響，應通過配比試驗設計兩部分材料配合比例，確定各項原材料用量，達到最佳的力學性能及固化速度。為校驗配合比例的科學性，可根據(jù)配合比例制作試樣，檢測其性能指標。

　　3．2注漿前路況檢測

　　在注漿施工開始之前，通常采用落錘式彎沉儀檢測路面彎沉情況，明確基層、底基層等結構層存在的病害，以此為依據(jù)確定高聚物注漿施工范圍、孔徑、深度等相關參數(shù)，對路面病害進行有效處理。待施工結束后，復檢路面彎沉值情況，檢驗注漿效果是否滿足需求.

　　3．3注漿孔間距及壓力設置

　　通過試驗施工設置合理的注漿間距，通常控制在1．2～1．5m，若出現(xiàn)板塊斷裂現(xiàn)象，可適當加密注漿孔。其次是設置注漿壓力，應綜合考慮土孔隙率、注漿土體積、填充系數(shù)等因素，注漿壓力過小難以實現(xiàn)良好的填充加固效果，反之注漿壓力過大則會破壞結構層，出現(xiàn)路面隆起現(xiàn)象，注漿壓力通常設計為7MPa，可根據(jù)公路工程實際情況適當調整，由于高聚物材料自身特性，其注漿壓力計算公式為:PG=P+△P式中:高聚物注漿實際壓力表示為PG注漿槍口壓力表示為P高聚物材料膨脹壓力表示為△P

　　3．4現(xiàn)場試注漿

　　通過現(xiàn)場試注漿能夠有效檢驗各項參數(shù)是否滿足施工要求，并根據(jù)試驗結果適當調整，為后期注漿施工提供積極指導作用。選取具有代表性路段開挖注漿槽，并在距注漿槽1m左右的范圍內實施注漿，在注漿過程中應由專門施工人員檢驗漿液是否滲出，若存在滲漏現(xiàn)象，需技術標注具體位置。同時及時記錄試驗施工中存在的問題，并組織技術人員分析原因，提出相應解決方案，避免后期正式施工中出現(xiàn)類似問題。

　　3．5注漿實施

　　首先是鉆孔作業(yè)，應根據(jù)工程實際情況選取相應規(guī)格的鉆機，由操作人員檢驗其使用性能，并儲備易損零件。采取長短鉆配合施工的方式，先進行短鉆施工，鉆孔時間控制在40～65s，長鉆時間約為70～140s，鉆進過程中盡量保證鉆桿處于垂直狀態(tài)，將軸心偏斜誤差控制在合理范圍內。待鉆進至設計深度之后，還需進行清孔作業(yè)，避免孔底沉渣對注漿效果造成影響，同時檢驗鉆孔各項參數(shù)是否與設計要求保持一致，不得存在孔徑過大現(xiàn)象。其次，安裝注漿帽，確保其與注漿管緊密連接在一起，防止后期施工中出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，二者緊密連接之后，可采用錘頭將其貫入注漿孔。隨后按照標準實施注漿施工，合理控制注漿時間，注漿量達到設計要求且出現(xiàn)輕微反壓現(xiàn)象時，表明達到相關標準要求，方可停止注漿，但應持續(xù)施加壓力15～30s，以保證固結體的穩(wěn)定性，最后將注漿槍與注漿帽分離，進行封孔處理。

　　4高聚物注漿施工質量控制措施

　　1)在具體施工中，應充分掌握公路工程實際情況，確定各項施工參數(shù)，以滿足工程養(yǎng)護需求。滿堂布置、沿裂縫布置、沿唧泥點布置是常見的注漿孔布設方式。通常情況下，滿堂布置適用于路況較好的路段，其主要目的是深層預防性養(yǎng)護;沿裂縫布置是將注漿孔布設在裂縫兩側，相距0．25～0．3m，呈交叉狀;沿唧泥點布置設計為正當性，注漿孔與唧泥點保持相同間距，分布在其四周。應根據(jù)公路工程路面病害實際情況，選取相應的布置方式。通過現(xiàn)場試驗注漿能夠有效確定注漿半徑，同時考慮實際工程量及經濟效益。嚴格控制注漿材料質量，遵循相關標準進行室內試驗，設計科學配合比例，確保滿足施工要求。

　　2)在注漿施工中，為保證達到良好的注漿效果，應加強質量控制措施，避免注漿量過大，導致路面隆起現(xiàn)象。高程控制及平整度控制是兩項主要內容。首先是高程控制，在注漿施工過程中應組織施工人員實時觀測路面實際情況，路面隆起高差在5mm以內時，可不采取處理措施，若超過這一范圍，應及時分析具體原因，調整注漿壓力或注漿量。其次是平整度控制，待注漿施工結束之后，檢測路面平整度，確保車輛安全通行。在注漿施工過程中，如注漿壓力突然上升，出現(xiàn)反力回彈現(xiàn)象，應保持穩(wěn)定壓力15～30s即可。注漿壓力突然降低的情況下，可能底部存在空洞或出現(xiàn)劈裂流動現(xiàn)象，漿液膨脹導致路面隆起也是主要原因，應加強高程控制，持續(xù)注漿時間在1～2min，確保注漿量達到設計標準，以實現(xiàn)良好的注漿效果。

　　3)待高聚物注漿施工結束后，應按照相關標準檢測注漿效果，若存在不滿足施工要求的現(xiàn)象，應進行補漿處理措施，確保達到技術標準。彎沉檢測是常用的注漿效果無損檢測方式，在注漿施工前后都應采用落錘式彎沉儀檢測路面實際彎沉值，檢測點間距通常為1～2m不等，根據(jù)路面狀況確定間距大小，病害嚴重路段應適當增加檢測點，并將其標記出來。結合相關技術標準，注漿前后彎沉比為1．0～3．0，若超過這一范圍，應分析差異產生的具體原因，并采取相應處理措施。此外，還應計算動態(tài)土基模量，以計算結果為依據(jù)判斷土基強度是否得到改善。邊緣彎沉值影響土基模量的重要因素，高聚物注漿能夠有效改善層間結構狀況，但注漿過程中可能會附近結構造成破壞，出現(xiàn)注漿量不足的現(xiàn)象，導致承載能力下降，為有效解決此類問題，應加深注漿深度。同時也可采取開槽破損檢測方式，在施工完成的路段進行開槽，檢驗漿液擴散情況，分析注漿效果。

　　5結語

　　近年來，我國機動車保有量呈現(xiàn)出快速攀升狀態(tài)，重載車輛逐漸增多，公路工程在運營過程中承擔了更大的通行壓力，若不加強后期養(yǎng)護措施，將會導致脫空、裂縫等路面病害，影響車輛行駛的安全性。高聚物注漿技術主要采用高分子聚合物，防水性、耐久性良好，有效填充結構層脫空現(xiàn)象，優(yōu)化層間結構整體性及穩(wěn)定性，改善原有路面使用性能，提高行車舒適度，延長公路工程使用壽命。在實際操作中，應充分掌握高聚物注漿技術的標準，嚴格按照規(guī)定流程進行施工，同時將質量控制工作貫穿于施工全過程，加強工作人員技術培訓，盡量避免人為操作失誤，進而有效提升注漿效果，處治路面病害。

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