地聚合物注浆补强技术在公路养护中的应用研究

钱红杰

长兴县运通公路养护中心 浙江湖州 313100

1 地聚合物注浆加固技术

公路路面日常养护手段一般采用灌缝、铣刨加铺、翻挖重做、水泥注浆等常规技术手段，其中灌缝、铣刨加铺只涉及路面面层表面处置；而翻挖重做属于补救措施，对于路基沉降、开裂类治标不治本，维修费用也较高；传统水泥类注浆材料泌水多、稳定性差、体积收缩大、耐久性差。而地聚合物注浆材料流动度大、稳定性好，强度高、耐久性好，此外，地聚合物还具有良好的黏结性，地聚合物与淤泥土、黏土、二灰土、水泥稳定碎石、宕渣混合后均能取得较为理想的理化性能，路基及路面基层补强效果好，地聚合物是一种较为理想的作为道路路基与基层加固的注浆材料之一[1]。

2 工程概况

县道长兴-新塘公路是长兴县东大门的一条重要交通干道和通景公路，也叫太湖大道，二级公路，路面双幅总宽计26m；沿线经过县城、长兴县经济开发区并与太湖边滨湖大道平交，由于该公路靠近太湖，为软基地质，水位较高，土路基含水率较高。经常被雨水浸泡，道路结构受水损坏情况较为严重,现场道路病害主要以纵向裂缝及桥头沉降为主，以及裂缝引起的坑槽．本项目对涉及纵向长裂缝（条宽5mm、长1km）及桥头跳车路段采用地聚合注浆加固处理，以解决现有道路出现的沉降和补强等问题，改善治理桥头跳车病害，延缓后期路面开裂和跳车的再次出现。

3 地聚合物注浆加固技术的施工工艺控制

3.1 加固材料的设计

（1）注浆材料能够渗透注入到土体缝隙中，浆液通过化学胶结，离子交换、惰性充填和挤密压密作用把原来碎石胶结成一整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结石体”，从而达到加固路基、提高道路承载力的目的；（2）浆液流动性较好，注浆材料在压力下具有较好的保水性能及体积稳定性；（3）考虑到道路交通压力的要求，注浆材料需要具有满足快速开放交通的早期强度，后期强度继续增长等特点。

3.2 施工工艺控制

（1）注浆钻孔布置。根据注浆设计，注浆方案采用两次注浆——深层路基注浆与浅层基层注浆。孔径Φ50mm。桥头跳车部分：行车道范围孔位按梅花形布孔，注浆孔距2m，排距1．2m，现场如遇，如发现布孔位置不适宜，可作适当孔位调整。孔位调整间距应小于30cm。长纵缝部分：按三排梅花形布孔，注浆孔距2m，排距1．2m，现场如遇，如发现布孔位置不适宜，可作适当孔位调整。孔位调整间距应小于30cm。

（2）注浆工艺流程。孔位布置→钻孔→清孔→埋注浆管→管口周围密封→浆料拌制→深层路基注浆加固→基层注浆加固→养护3天开放交通→交工验收；

（3）注浆深度及压力。根据道路结构及设计图纸，注浆深度设计如下：基层注浆深度为100cm，路基注浆加固深度为200cm。基层注浆压力控制在0．5～1．0MPa，注浆最大压力超过1．0MPa时，应立即暂停注浆，再次注浆，如果仍然超过1．0MPa，则此次注浆结束。路基注浆注浆压力控制在0．5～1．5MPa，注浆最大压力超过1．5MPa时，应立即暂停注浆，再次注浆，如果仍然超过1．5MPa，则此次注浆结束[2]。

3.3 特殊情况处理措施

（1）窜浆：①加大孔距；②适当延长相邻两个次序孔施工时间的间隔，使得前一次序孔浆液基本凝固或具有一定强度后，再开始后一次序钻孔；③窜浆孔若为待注孔，采用同时并联注浆的方法处理；④窜浆孔若正在钻孔，停钻封孔,注浆完后恢复。

（2）冒浆：①降低注浆压力，同时提高浆液浓度；②限量注浆,控制单位吸浆量；③间歇注浆的方法，即发现冒浆后就停止注浆，待15min左右再注浆。

（3）抬动：路面抬高控制在1．5cm以内，对个别隆起的区域应及时铲挖平整。超出上述控制量时，应停止注浆，过大时采用反压式回复。在技术与经济可行的条件下，尽可能降低路面抬动施工时拟采取以下措施：①考虑缩小布孔间距以降低注浆压力；②分层钻孔，提高表层土体的抗变形能力；③低压小流量注浆。

3.4 施工控制要点

本次工程注浆材料使用预混和预包装的干混料，计量精确，避免了现场拌合时往往无严格的计量，不能严格执行配合比；无法准确添加微量的外加剂；搅拌的均匀度难以控制，原材料的质量波动大等缺点，严格保证了注浆材料的质量，且扬尘极少，更环保。2）注浆现场严格控制浆液水灰比和搅拌时间，搅拌结束后进行流动度测试，不定期检测浆液各项性能，同室内试验结果对照进行控制。

3.5 检测效果

此次从注浆至取芯间隔48小时，取芯在距离注浆孔70CM裂缝位置，取出芯样完整，面层和基层连接处和裂缝处被浆液充分填充粘结，地聚合物注浆修复加固效果比较理想，裂缝位置浆液充分渗透填充，道路经过9个月时间的运营，在较大的交通压力的作用下，注浆加固处理并重新铣刨加罩，道路路面情况相对完好，无明显病害出现[3]。

4 结语

地聚合物的成分接近于天然矿物，不像许多有机聚合物造成二次污染。与硅酸盐水泥的生产相比，地聚合物制备工艺简单，不使用如生产硅酸盐水泥那样大量消耗资源和能源的“两磨一烧”工艺，因而低能耗,基本不排放CO2，能有效减轻环境的负荷，本技术应用于各种等级道路路面基层预防性养护及常规养护，能够及时对道路结构强度进行加固补强，具有较好的发展与使用前景。