高聚物注浆材料工程特性与应用研究

熊官隆

（思南汉信混凝土有限公司，贵州 铜仁 554300）

引言：

高聚物注浆技术发明于1980年，是当前国际上受关注的非开挖维修技术，其主要是利用向公路结构体内注射高聚物材料，利用其固化后高黏结性、高弹性及膨胀性等特征来填充及加固结构空隙[1]。此工程技术能适应公路的高速发展及满足对其维修质量、速度、材料及成本等较高要求，高聚物注浆材料日益受到业界关注。

一、高聚物注浆技术原理

与传统的修复技术不同，高聚物注浆技术主要是将新型材料注入公路病害处，因其独特的化学特性，发生膨胀从而填满空隙，起到加固路面的作用。新型材料主要是指非水反应类、非敏感性、闭孔自膨胀性的高分子聚合物，将两种预聚体液体结合，可以加快反应速度，迅速膨胀并结为泡沫状固体[2]。在实际应用过程中，应系统分析病害成因并制定修复方案，以保障后续工作顺利进行。高聚物注浆施工前，应对路面进行检测，结合检测结果完善注浆方案，用压力将两种高聚物预聚体液体注入病害处[3]。该液体结合后会迅速膨胀，起到填充脱空、改善病害、排除积水的作用。

二、高聚物注浆技术特性

（一）快速

高聚物注浆技术能够做到快速修复，主要是由于该技术无需封路施工，方法便捷，对交通的影响很小[4]。传统养护方法是通过对混凝土重新开挖换填，对交通干扰极大，且修复时间长，施工操作不便。

（二）耐久

通常高聚物注浆技术在施工前都会进行系统的技术分析并对路面进行无损检测，两者结合能够更好地针对病害提供解决方案。无损检测可以在施工前，对病害成因及解决方案进行系统评价，检测结果可以反映病害深度，最后的施工作业可以将高聚物注入到病害深处，做到多层修复，一次注浆解决多层病害[5]。

（三）经济

传统沥青路面修复方法需要重新开挖换填，因此需要消耗大量沥青以及其他材料。高聚物注浆技术是在原有路面的基础上，针对病害进行施工，可以节约施工材料，不会破坏正常路面。该方法还可以缩短工期、减少人工费用。

（四）环保

环保近些年来一直是社会各界关注的重点，高聚物注浆使用的材料为惰性材料，并且性质呈中性，对于地下水以及土壤污染极小，由于是直接处理病害，所造成的噪声粉尘也明显小于传统施工方式，因此高聚物注浆技术具有很好的环保效果。

三、高聚物注浆材料工程的应用

（一）高聚物注浆材料施工方法选择

一般水泥混凝土路面选用板底注浆法，半刚性基层则用基底注浆法，基层柔性和松散半刚性则用加载注浆法，而深部注浆法则用于路基病害的维修。

（二）高聚物注浆材料工程技术

1.用探地雷达或落锤式弯沉仪对需维修公路进行检测，分层分段评估路面，明确公路病害，确定注浆区域及路段；2.按照检测结果及路面类型设计注入高聚物材料方案；3.确定钻孔深度，钻孔必须垂直，深度不得低于设计深度，孔位误差小于0.05m，进行钻孔施工；4.截取相应长度的注浆管开始延孔注浆，注浆管应入至设计深度，并在注浆管上端口装注射帽且保证其结合紧密无松动。5.确定注浆压力，通常设置为7MPa，达到注浆量后关闭注射枪保险，等待数秒后分离注射帽、注射枪，并检测注浆效果；6.检测注浆符合要求后，封孔并清扫环境。

（三）应用案例分析

选取平顶山某县二级公路维修，路面为沥青混凝土，结构由上至下分别为沥青混凝土层（9cm）、水泥混凝土面层（25cm）、石灰粉煤灰砂砾基层（36cm）。1.检测路面病害。路面病害检测结果显示：主要是纵横裂缝、龟裂，局部为坑槽、沉陷、车辙病害，其成因是公路结构强度不高，基层及路基薄弱，承载力低，基层下方位软弱层。2.选择注浆方案。结合该公路区段、环境及社会等因素，为降低对其影响，本区段公路维修选用了微创注浆施工技术且以浅层注浆合深层注浆相结合，不但加强路基，而且土壤与注浆材料也可形成结石堤，以填充基层顶面与旧水泥混凝土路面间缝隙，有效防止地下渗水侵害，增强公路承载力，以根治病害。3.配置注浆材料。配置注浆材料应选择流动性好、无收缩、结石率高并确保其能与三渣材料、砾石砂等黏合的注浆材料。4.注浆施工环节。首先选好钻孔点，布置好后进行钻孔、清孔、下注浆管（注浆管选择铜制管）并密封注浆管周围。拌制好注浆材料后向注浆孔注浆，完成注浆后封堵冒浆孔，等待15s后拔出注浆管并养护。采用弯成测试法检测注浆效果，对于注浆效果不合格者应重复注浆，直至完全合格后方可通过验收，完成基层及路基注浆后开放交通。

结束语：

综上所述，高聚物注浆技术能够快速解决路面病害问题，修复过后的路面可以减少病害复发的概率。如今高聚物注浆技术已经成为路面常见的修复技术之一，被业内广泛应用。