李紅濤

(山西省祁臨高速公路有限責(zé)任公司)

高聚物注漿在某高速公路路面病害養(yǎng)護(hù)施工中的應(yīng)用

李紅濤

(山西省祁臨高速公路有限責(zé)任公司)

鑒于傳統(tǒng)的高速公路維修方法的不足，在某高速公路采用高聚物注漿技術(shù)進(jìn)行加固維修，對(duì)道路注漿前后進(jìn)行彎沉檢測(cè)，用于分析和評(píng)價(jià)注漿效果。從注漿前后彎沉檢測(cè)的結(jié)果可知，注漿后彎沉值均有不同程度的減小，分析表明高聚物注漿技術(shù)在高速公路基層翻漿等方面有著良好的效果，并且對(duì)路面結(jié)構(gòu)破壞小、施工速度快、對(duì)交通影響小，在高速公路養(yǎng)護(hù)維修領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

高速公路;公路養(yǎng)護(hù);高聚物注漿技術(shù);彎沉檢測(cè)

1 工程概況

某高速公路工程項(xiàng)目全長(zhǎng)95 km，雙向四車道，通車8年，存在著如裂縫、車轍、沉陷等。在對(duì)該高速公路養(yǎng)護(hù)的養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，曾經(jīng)采用普通公路的維修養(yǎng)護(hù)模式，多采用銑刨、補(bǔ)坑、加鋪瀝青混凝土罩面、微表處等對(duì)病害段落進(jìn)行處治，方法單一，施工速度慢，并且部分段落經(jīng)常是修了很快就又出現(xiàn)同樣的病害，查找原因是基層強(qiáng)度不足所致。針對(duì)此種現(xiàn)象，該高速公路采用了聚氨酯高聚物注漿方式對(duì)其病害進(jìn)行處治，處治路段為局部路面基層強(qiáng)度不足所致的路面破壞。

2 高聚物注漿技術(shù)

在實(shí)際應(yīng)用中不用大面積破損路面，注漿15 min即可恢復(fù)通行正常使用，具有注漿過(guò)程快捷、交通干擾小、注漿孔小等優(yōu)點(diǎn)，是一種快速維修新技術(shù)，可以提高公路檢測(cè)評(píng)價(jià)與養(yǎng)護(hù)水平，具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，該技術(shù)逐漸推廣應(yīng)用。高聚物化學(xué)注漿加固的方法是對(duì)高速公路出現(xiàn)的反射裂縫區(qū)域進(jìn)行注漿。通過(guò)此種方案的實(shí)施，非常有效的治理了路面裂縫、基層脫皮等病害。其主要在公路基層翻漿養(yǎng)護(hù)中得到應(yīng)用。

3 施工工藝

3.1 施工工藝流程

鑒于該高速公路所出現(xiàn)的因基層強(qiáng)度不足所致的路面病害，在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)采取高聚物注漿方式對(duì)其進(jìn)行處理，該工藝主要的施工流程如下:注漿路段定位→標(biāo)記注漿孔布置→鉆注漿孔→下注漿管→安裝注漿頭→注漿→封孔→清掃環(huán)境及開放交通。

布孔原則應(yīng)根據(jù)路面病害的嚴(yán)重程度合理布設(shè)孔位，遵循“重則多布，輕則少布”的原則。

3.2 施工工藝

(1)注漿路段定位。按照該高速公路的病害分布平面圖及業(yè)主、監(jiān)理指示，確定裂縫處治路段，合理安排施工方案。

(2)標(biāo)記注漿孔布置。

①縱縫注漿布孔如圖1所示，注漿孔距裂縫30 cm，縱縫長(zhǎng)度計(jì)算為縱縫長(zhǎng)度加上兩端各延長(zhǎng)0.25 m，寬度計(jì)算為注漿孔各外延1.5 m，其面積 =(縱縫長(zhǎng)度 +2×0.25)×(2 ×0.3+2 ×1.5)m2。

圖1 縱縫注漿布孔

②橫縫注漿布孔如圖2所示，注漿孔距裂縫30 cm，寬度計(jì)算為車道寬度加上兩端各延長(zhǎng)0.25 m，長(zhǎng)度計(jì)算為注漿孔各外延 1.5 m，其面積 =(車道寬度 +2×0.25)×(2 ×0.3+2 ×1.5)m2。

圖2 橫縫注漿布孔

(3)鉆注漿孔。鉆孔前再仔細(xì)檢查孔位，鉆孔時(shí)使電錘鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)孔位，開鉆勻速慢進(jìn)的鉆進(jìn)，鉆成時(shí)再反復(fù)回鉆幾次，保證鉆孔上下貫通。鉆孔直徑1.6 cm鉆至路基頂面。鉆孔必須保持路面清潔，不得污染路面，先把50 cm的短鉆頭安裝到?jīng)_擊鉆上，為防止灰塵擴(kuò)散，接著使鉆頭通過(guò)已處理鐵盆進(jìn)行鉆孔，鉆到50 cm左右，把50 cm鉆頭卸下，安裝80 cm鉆頭繼續(xù)鉆進(jìn)。

圖3 注漿孔深度及注漿效果示意圖

4 注漿效果分析

根據(jù)FWD實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，繪制了本工程路面左半幅正常車道注漿前后彎沉對(duì)比圖，其中左半幅正常車道注漿前后彎沉對(duì)比如圖4。

從圖4中可以看出，注漿后水泥混凝土路面的彎沉值都有不同程度的減小，具體改變量與該點(diǎn)注漿前彎沉值有關(guān)。

如車道編號(hào)51處，彎沉值由注漿前的936減小到198，降低了78.8%;在編號(hào)28處，彎沉值由注漿前的103減小到101，降低了1.9%，從單點(diǎn)的彎沉值上來(lái)看，無(wú)論是先前路基比較密實(shí)還是相對(duì)松散，高聚物注漿都是有效果的，尤其對(duì)板下脫空比較嚴(yán)重的地方注漿效果更明顯，同時(shí)注漿后道路彎沉值的離散性有所減小。

在注漿后也出現(xiàn)了一個(gè)點(diǎn)的彎沉值不降反升的現(xiàn)象，如在左幅車道混凝土板編號(hào)為45點(diǎn)處，彎沉值由注漿前的380升高到610，從臨近的兩點(diǎn)的注漿后彎沉值分別下降了33.0%和32%看來(lái)，一方面可能是由于施工過(guò)程中出現(xiàn)疏忽，注漿量太少，導(dǎo)致高聚物發(fā)生反應(yīng)后的密度較小，產(chǎn)生的膨脹力不足以克服鉆孔時(shí)鉆孔對(duì)周圍土體的擾動(dòng);另一方面可能是由于該點(diǎn)處脫空位置比較深，鉆孔未能鉆至脫空位置，導(dǎo)致注漿效果難以達(dá)到。

圖4 路面左半幅正常車道注漿前后彎沉對(duì)比圖

為了更好地分析注漿效果，將收費(fèi)站水泥路面左半幅正常車道注漿前后數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理(利用落錘式彎沉儀FWD檢測(cè))，見(jiàn)表1所示。從表1中可以看出，正常車道注漿前道路各點(diǎn)彎沉值的平均值是512.6 μm，而注漿后平均值變?yōu)?61.7 μm，彎沉值減小了61%。由此可以判斷，高聚物注漿對(duì)填充脫空和加固水泥混凝土道路是非常有效的。

表1 收費(fèi)站左幅加寬車道注漿前后彎沉值統(tǒng)計(jì)表

5 結(jié)論

從本工程實(shí)例可知，高聚物注漿技術(shù)在高速公路路面病害，特別是在因基層強(qiáng)度不足而引起的路面裂縫、車轍、沉陷等病害維修中的應(yīng)用是可行的，為今后該技術(shù)在同類型的道路維修中的應(yīng)用積累了一定的經(jīng)驗(yàn)和借鑒意義。

［1］胡敏玲，胡力群.高速公路路面早期裂紋裂縫成因及其防治措施［J］.交通標(biāo)準(zhǔn)化，2010，25(4):36-38.

［2］李健，魏建國(guó).FWD對(duì)高速公路路面結(jié)構(gòu)的評(píng)定［J］.湖南交通科技，2008，21(12):74-75.

［3］曾勝，徐琦，元松.FWD在壓漿效果評(píng)定中的應(yīng)用［J］.公路與汽運(yùn)，2006，29(4):101-103.

［4］潘艷輝.高聚物注漿材料的膨脹力試驗(yàn)研究［D］.鄭州大學(xué)碩士學(xué)位，2008.

U416.1

C

1008-3383(2012)02-0027-01

2011-11-29

李紅濤(1976-)，男，河南鄧州人，工程師，從事高速公路養(yǎng)護(hù)管理工作。