非开挖式小孔压力注浆治理技术在市政路面裂缝的应用研究

陈钰林 郑登登

【摘要】随着中国市政事业的迅猛发展，对市政道路的要求越来越高，加之房地产开发过多，为建设地下车库等地下设施，建筑基础挖得极深，导致一些市政道路路基产生位移，最终形成路面裂缝或塌陷的道路“疾病”，这不仅影响路面通行，也一定程度的影响了城市面貌。一直以来，路基开挖、回填及重筑路面的施工工艺是处理市政道路路面裂缝的主要方法，这样不仅施工工期长、耗资巨大、施工垃圾较多，并且全幅开挖会形成拥堵而影响交通，而利用非开挖式小孔压力注浆技术治理市政路面裂缝的新技术有效的避免了为市政道路“开膛破肚”造成的一系列影响。

【关键词】非开挖;小孔压力;注浆;施工技术市政路面裂缝

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.182

1、工艺原理

非开挖式小孔压力注浆的工艺原理是利用水泥压密注浆机将快凝无机注浆材料均匀地注入路基、路基和路面交界处，以填充、渗透和挤密等方式，驱走土颗粒间的水分和气体，并填充其位置，硬化后将岩土胶结成一个整体，形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的岩土体，从而使地基得到加固，可防止不均匀沉降。

2、工程的关键技术

2.1工程的适用范围

本工法适用于市政道路中由于地质条件较差、地基本身密实度不够、自然沉降等原因引起的路面裂缝的治理，不适用于市政道路中各类地下管线问题引起的路面病害的治理。

2.2孔位布置

布设孔位时选择梅花形布置方案，根据实际情况，小孔孔径取5 cm ～7 cm，孔位间距取0.75 m～1 m，以防孔位间距太大导致注浆不均匀，太近则浪费材料。注浆时采用PVC管，底端需深入路基，小孔深度取2 m～5 m，根据市政路面裂缝严重程度决定孔深，在裂縫较宽、较长处和塌陷走向明显的地方孔深取较大值。

2.3工程的技术参数控制

注浆时，用水泥压密注浆机向内注入快凝无机注浆材料，浆液在压力的作用下会向四周扩散，同时利用雷达技术监测是否扩散到位。5～6天后，等地下浆液凝固，再对路面进行处理，注浆时具体参数如表1所示。

2.4工艺控制

根据实际施工情况，PVC管进入孔底应上拔5 cm，注浆应从0.5 Mpa的压力开始，施加压力到1 Mpa为止，利用注浆压力作为参考指标判定注浆密实程度，注浆完成后，要加入止浆阀，防止浆液泄露。

2.5工程操作要点

2.5.1注浆前试机。1）检查油箱液压油是否充足，如液面过低应及时添加;2）检查电机和油泵，应能轻松盘动数圈;3）将压力表开关打开，溢流阀调压手轮松开;4）将吸浆管放入清水中以便试机，点动电机开关检查旋转方向是否正确;5）检查电液阀和行程开关通断是否正常;6）启动电机，将油压调至1Mpa～2Mpa试运行3分钟后，将混合器放浆阀开启一定程度，将油压调至设定压力，然后停机，准备正式工作。

2.5.2正式作业。1）试机正常后，将两个吸浆龙头放入浆液中，实施正常注浆;2）为保证注浆缸筒及密封，水泥浆液进吸浆筒前应先进行过滤，并在吸浆龙头上包钢丝滤网进行再次过滤;3）注浆作业时，要注意堵管发生。

2.5.3作业后。1）注浆完成后，立即将吸浆龙头放入清水中，注清水3分钟以上，清洗泵内及管道内残存浆液，防止残存浆液凝固;2）拆开吸、排液阀室及混合器，对其内部进行彻底清洗，特别是单向阀钢球及其结合面。在对混合器检查时，若发现浆液压力表橡胶鼓膜破损的，要立即更换鼓膜，更换鼓膜后空腔内必须加满机油，然后拧紧压力表。

2.5.4注浆泵有压力供应时切勿移动泵体，注浆泵工作时，身体与其运动部件保持一定距离，防止造成身体伤害，检查注浆泵前，要按照操作程序停风泄压。

2.5.5泄压时禁止其他人员靠近，保持一定距离，防止发生伤人事件。

2.5.6高压管最大承受压力36 Mpa，注浆泵的最高输出压力大约35 Mpa～40Mpa。严禁泵的输出压力大于高压管的承受压力，泵的最大输出压力不得超过25Mpa，以防止发生人身伤害及设备的损坏。

2.5.7气源压力不得超过0.8 Mpa。

2.5.8连接导流管和封孔器时要注意封孔器的出液口和进液口是否正常，注浆管是否加O形圈（观察封孔器出液口铝片是否损伤）。

2.5.9连接注浆管时要注意封孔器的出液口（有铝片的一头）要连接导流管，反面连接注浆管。

2.5.10注浆时泵的压力增高时，要关闭气阀开关，等几秒钟后再开始注浆，防止压力太大损伤泵（煤壁内压力增大也易发生冒顶和片帮）。

2.5.11注浆时快速接头用的U形卡，一定要用标准件，禁止用铁丝替代，防止出现伤害事故。

3、实施效果

该施工技术在一定程度上解决了市政道路中的路面裂缝问题，有效的避免了为道路“开膛破肚”造成的拥堵等一系列问题，且安全等级较高，并能大大缩短工期。在社会效益上，该施工技术在实施过程中施工组织灵活机动、快速可行，具有施工作业面小，可通车等优势。在环保效益上，从入场到完工的整个施工过程中，施工垃圾少、无扬尘、噪音小，符合现代化施工理念，能够实现真正意义上的绿色施工、科学施工。在经济效益上，该施工技术的实施为榆平高速云竹服务区项目节省大量成本，每100 m2可节约4.13万元，约为原成本的46%，总体节约成本约为22.32万元。同时，本施工技术的实施为今后类似的工程施工积累了成功的经验，并为今后城市建设中路面裂缝问题找到了新途径、新方法，具有很强的创新性、先进性和适用性，适合大力推广和运用。具体社会与环保效益分析和经济效益分析等材料见附件。

4、社会与环保效益证明

采用非开挖式小孔压力注浆技术处理市政道路中的路面裂缝的问题，在施工过程中对人员、施工场地、交通管制、机械设备的要求相对较低，施工组织灵活机动，快速可行，施工作业面可以根据处理面积的大小采用不同的组织形式，在施工中注浆处理具有工作面小、可通车等优势。另外，工作量小的优势从而可以大大缩短工期。非开挖式小孔压力注浆在市政道路上属于一项新型的治理路面裂缝的技术，此项工法的运用及推广拓宽了市政道路中处理路面裂缝的途径，为我国在今后城市建设中路面裂缝找到了既节省资金、又极大缩短工期的新方法、新途径，具有很强的创新性、先进性和适用性。该方法在施工过程中无垃圾、无扬尘、噪音小，可达到工完、料净、场清，符合现代施工理念，能够实现真正意义上的科学施工、绿色施工、文明施工，具有良好的社会效益。

5、经济效益证明

该技术采取非开挖方式处理路面裂缝问题，施工过程中材料、设备较少，与开挖、回填及重筑路面的施工技术相比，每100 m2可节约4.13万元，约为原成本的46%，总体节约成本约为22.32万元。可见，该方案的成功实施带来的经济效益可观。

结语：

总之，利用非开挖式小孔压力注浆技术治理市政路面裂缝的新技术有效的避免了市政道路路面裂缝的一系列问题，该技术已达到国内先进水平，并利用此方法取得了良好的经济效益、社会效益和环保效益。

参考文献：

[1] 李晓丽.探讨非开挖技术在市政施工中的具体应用[J].工程技术研究，2018（02）：86.

[2] 徐京通.市政路面裂缝的施工技术阐述[J].建材与装饰，2018（20）：321.