孫海波（上海市市政工程管理咨詢有限公司， 上海 200093）

1 工程背景

滬嘉高速公路是我國第一條高速公路，同時也是全國第一條將高速公路改造為城市快速路的高速公路。其具有一定的歷史意義和文物價值?，F(xiàn)在要將硬路肩改為行車道，而且是要通行大型貨車。如何將本身質量不如原來行車道的硬路肩改造成能滿足行車要求的道路，是設計頭痛的一件事。如果全部將硬路肩采用鋼筋混凝土基層方案修復，不但投資大、交通壓力大、社會風險大，而且考慮到本次為道路等級調整后的過渡改造，今后滬嘉高速公路還存在調整的可能。經(jīng)過設計，根據(jù)取芯結構，通過驗收彎沉值的驗算，推測注漿加罩后道路可維持 3 a～5 a 的使用。從節(jié)約能源資源、減小環(huán)境污染、施工速度快、對交通干擾小、對原路基擾動小出發(fā)，決定采用“注漿補強”的方案。

2 注漿方案的確定

2.1 注漿范圍

滬嘉二期工程范圍為南起上海中環(huán)立交(樁號 K11+079.38)、北至 G1501 立交以南(樁號 K27+140)，全長約16.06 km。根據(jù)本次工程的設計要求及甲方提供的相關文件說明，將對滬嘉高速公路上下行 K14+000～K27+140 范圍內(nèi) PSSI 值小于 60～80 之間的硬路肩，進行非開挖注漿加固。工程范圍約占全路段的 50%。

2.2 注漿流程

每一區(qū)段的注漿流程為：試驗路段取芯→按路面結構厚度修正孔深→檢測彎沉值→分析現(xiàn)已存在的裂縫位置及深度→按試驗要求的孔距布孔→對裂縫路段進行針對性加密并調整孔深→注漿孔編號后進行注漿→記錄注漿過程中各類參數(shù)→養(yǎng)護→彎沉復測→同位置取芯→整理數(shù)據(jù)、結論判斷、行文。

2.3 布孔方式

硬路肩注漿采用垂直路面的方式下注。孔位呈梅花形布設，在硬路肩范圍橫向布設 3 排。具體布孔方式，詳見圖 1。

圖 1 硬路肩注漿布孔方式示意圖

2.4 注漿壓力

在路面結構加固注漿時，注漿壓力 0.2 MPa～1.0 MPa；在路基加固注漿時，注漿壓力 0.8 MPa～1.5 MPa。注漿初壓宜為 0.1 MPa～0.3 MPa，再逐步提高壓力，終壓以設計推薦值作為參考，并確保邊坡上無漿液外冒。

2.5 注漿材料配合比及性能要求

(1) 注漿材料采用地聚劑注漿混合料。其配合比如下。

路面加固：采用快凝早強型，重量配合比(地聚合物注漿料：細集料：水)為 1：(1.5～2.5)：(0.5～0.6)。

路基加固：重量配合比(地聚合物注漿料：細集料：水)=1：(0～0.5)：(0.5～0.6)。

(2) 地聚劑技術性能滿足主要技術性能要求。

路面加固：1 d 抗壓強度≥2 MPa，7 d 抗壓強度≥20 MPa，28 d 抗壓強度≥30 MPa。注漿混合料固結體的主要技術性能要求：7 d 抗壓強度≥10 MPa，28 d 抗壓強度≥15 MPa。

路基加固：7 d 抗壓強度≥2.45 MPa，28 d 抗壓強度≥4.2 MPa。注漿混合料固結體的主要技術性能要求：7 d抗壓強度≥2.45 MPa，28 d 抗壓強度≥3.5 MPa。

漿液性能：漿液流動度≤15s，泌水率≤0.4%，收縮率控制在 1% 左右。

其他詳見 SZ-G-B04—2007《公路路基與基層地聚物注漿加固技術規(guī)程》的要求。

2.6 注漿量要求

路面加固：90 kg/m2～120 kg/m2。

路面及路基加固：兩種類型的混合料共 90 kg/m2～150 kg/m2。

以上用量僅供參考，操作時要按現(xiàn)場記錄用量。

2.7 檢測要求

在進行試驗段施工前，對此段道路進行彎沉復測。

經(jīng)注漿加固后，要求路段代表彎沉值≯2 1.0(0.01 mm)。

最終成果應按每 5 m 設 1 個點實測彎沉，并分別就里程樁號、注漿方案、漿液配比、漿液用量、注漿壓力、注漿前彎沉、注漿后彎沉、是否滿足設計要求等內(nèi)容列表成文。

2.8 其 他

若施工過程中遇路面頂起、冒漿等情況，應及時停止，并記錄當時注漿壓力、孔深、路面頂起高度、冒漿量等各種參數(shù)。在影響范圍外，降低注漿壓力后，再進一步注漿施工。

3 施工部署

(1) 在施工之前，先進行原路面回彈彎沉及鉆孔探深等準備工作。

(2) 施工步驟采取鉆孔、注漿流水作業(yè)施工法，即鉆即注，防止發(fā)生坍孔現(xiàn)象。

(3) 硬路肩注漿采用雙層注漿施工順序。先進行路面結構注漿，再完成路基注漿。

(4) 施工方法和手段。

① 鉆孔：結構層鉆孔先采用氣動式鉆孔機穿透路面結構層；再使用氣動錘與 Φ22 加深鐵桿，加深至要求的深度。

② 注漿：采用 SYB/50-I 型液壓注漿泵進行插管壓密注漿。

4 主要技術措施

本次硬路肩注漿分兩層進行加固，即：結構層加固(路面下 0.7 m～1 m)和土基加固(路面下 1.2 m～1.5 m)。

注漿的布孔位置及深度的原則，如上所述?，F(xiàn)場將根據(jù)調研后的彎沉情況及路面病害情況予以調整確定。

4.1 基層加固技術要求

基層加固就是針對現(xiàn)有結構層的部分缺陷部位進行加固，加固深度在現(xiàn)有路面至三渣層底與土基之間(約路面下1 m)的范圍內(nèi)，通過注漿使該部位結構層得到補強，形成較為完整的整體(道路硬殼層)。一方面將減少土基注漿時缺陷路面冒漿及工作壓力的損失，另一方面也為加固后及時開放交通打下了良好的基礎。

4.2 路基加固技術要求

路基注漿的目的是通過高壓注漿使現(xiàn)有路基內(nèi)的孔隙得到填充，使土內(nèi)的多余水分被擠出并形成較為穩(wěn)定的土體固結層，從而達到土路基的穩(wěn)定?？紤]到需要快速開放交通，注漿材料也采用 SD-II 型地聚合物灌漿材料。

4.3 注漿工藝(工序)

本項目注漿加固采用成熟的壓密注漿工藝。其中，基層注漿的深度將根據(jù)路面結構層的缺陷部位確定(一般為路面下 0.7 m～1 m 以內(nèi))，路基注漿深度在路面下 1.2 m～1.5 m。具體視調研結果再予以確定。

雙層注漿先進行基層注漿，再進行路基注漿；分兩次完成。

具體工序如下：

彎沉檢測→布孔→鉆孔→清孔→注漿料準備→濾漿→埋漿管→注漿→靜壓→注漿→冒漿孔封堵(或補漿)→拔管→注漿孔封堵→養(yǎng)護→路基注漿(步驟同上)→后彎沉檢測(加固效果自檢)→補漿(步驟同注漿)→交工驗收。

(1) 布孔：注漿孔采取基層孔和土基孔雙層布孔法。單層布孔孔位間距 2 m；加固排距為 1 m，布 3 排孔，呈“品”字形交叉布置。具體根據(jù)路面病害的實際情況和原路面彎沉值給予調整(加密或放寬)、移位，全部為垂直孔。

(2) 孔徑：Ф50 (漿管直徑 Ф32)。

(3) 注漿料準備：均采用地聚合物灌漿材料。

(4) 基層注漿泵工作壓力控制≯0.5 MPa (路基注漿≯1.0 MPa)。當基層注漿壓力達到 0.5 MPa (或路基注漿壓力達到 1 MPa)，或出現(xiàn)漏漿、路面抬升等異常情況(管內(nèi)壓力＞0.1 MPa)時，則應停止注漿。

(5) 注漿順序：按車輛行駛方向依次注漿，外側一排孔先行進行注漿封閉，再進行內(nèi)側兩排側孔注漿。

5 注漿效果分析與結論

通過硬路肩注漿前后彎沉的自檢匯總和對比分析，得出如下結論。

(1) PSSI 值為 60～80 時，通過一次注漿，彎沉提升較明顯；對局部彎沉較大的，通過二次補漿即可提升到控制彎沉值。

(2) PSSI 值＜60 的區(qū)段，通過一次注漿，盡管彎沉提升明顯，但由于初始彎沉較大，仍需要通過多次補漿。由于全部提升至彎沉控制值 21 的難度較大，部分路段需要采取其他措施對道路進行加固。

(3) 注漿用于適合的 PSSI 評定范圍的路段。若施工質量較好，基本可達到設計使用年限。

6 建 議

(1) 注漿加固對檢測的要求較高。要求數(shù)據(jù)準確；要求施工自測、監(jiān)理復測、第三方檢測評定，以滿足設計要求。

(2) 強調彎沉不達標路段不可進入下道工序。

(3) 硬路肩損壞相對嚴重，為 PSSI 值較小路段。建議采用鋼筋混凝土基層方案。

(4) 根據(jù)目前資料判別，邊坡穩(wěn)定性能滿足今后使用要求，但長時間集中停靠滿載車輛對結構相對薄弱的硬路肩存在一定的風險。硬路肩注漿無法改變結構本身的不足，用于重車通行存在風險，超載更會對結構造成影響。若采取禁止大型貨車措施，更能提高硬路肩、邊坡的使用壽命，防止裂縫。應選擇高路堤或硬路肩彎沉較差路段進行位移檢測，提前預警。為了提升硬路肩結構保有度，硬路肩上載重車輛應限重 30 t。

(5) 注漿工藝對道路結構是有一定的破壞作用的，路況好的路段也采用注漿反而會破壞路面結構和路床的穩(wěn)定性，降低使用壽命。注漿是一種對老路病害進行針對性整治的施工工藝。

(6) 對于 PSSI 值過低路段(＜60)，采用鋼筋混凝土基層方案改造，可以大幅提高硬路肩的保障度。

(7) 加強養(yǎng)護力度，尤其是加強對硬路肩路段和施工重點修復路段養(yǎng)護的力度，防患于未然。