朱學(xué)偉

（江西省公路工程有限責(zé)任公司，江西 南昌 330000）

0 引言

高速公路路面在經(jīng)過一定周期的使用之后，就會(huì)出現(xiàn)路面裂縫等問題，嚴(yán)重影響車輛的通行安全及通行質(zhì)量。當(dāng)前，在高速路面養(yǎng)護(hù)工程中，注漿養(yǎng)護(hù)技術(shù)作為一種先進(jìn)的注漿手段，對(duì)提高質(zhì)量有著重要幫助。在注漿技術(shù)應(yīng)用階段要掌握注漿技術(shù)的應(yīng)用方式，提高注漿效果，從而給路面工程的養(yǎng)護(hù)效果提供更多支持。

1 注漿工藝原理

化學(xué)注漿是目前在工程領(lǐng)域較為常用的施工、維修工藝技術(shù)，在現(xiàn)場應(yīng)用的環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格落實(shí)化學(xué)注漿施工材料的配比制作，形成符合工程實(shí)際需要的化學(xué)漿液，然后注入公路工程結(jié)構(gòu)內(nèi)，保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度性能合格，減小滲透性，及時(shí)修復(fù)裂縫以及沉降方面的問題，確保工程的質(zhì)量和性能合格?；瘜W(xué)注漿工藝方案在現(xiàn)場應(yīng)用中，可發(fā)揮現(xiàn)代注漿工藝方案的優(yōu)勢，落實(shí)施工設(shè)備的管控措施，提高注漿施工的總體水平。當(dāng)前，可選擇的注漿工藝施工的材料類型和工藝方式也比較多，要綜合分析現(xiàn)場病害、道路以及路基結(jié)構(gòu)的形式，確定最佳的注漿工藝方案，促進(jìn)化學(xué)注漿水平的提高，滿足道路交通的通行標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 公路病害及產(chǎn)生原因

在公路項(xiàng)目投入運(yùn)營后，長期受到車輛荷載、自然環(huán)境侵蝕等因素影響，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)病害問題比較嚴(yán)重，主要的病害形式有裂縫、沉降等問題。

第一，裂縫病害是公路項(xiàng)目運(yùn)營中極為常見的，也是養(yǎng)護(hù)施工關(guān)注的重點(diǎn)，會(huì)對(duì)道路結(jié)構(gòu)的美觀性產(chǎn)生不利影響，且深層裂縫問題影響比較大，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響道路交通的安全性，造成交通事故。裂縫問題按照不同寬度可以分多種，比如細(xì)微裂縫（＜2mm）、微裂縫（2～6mm）、小裂縫（6～13mm）。裂縫的問題發(fā)生率最高，關(guān)系道路橋梁的運(yùn)行安全性，目前，我國很多高速公路項(xiàng)目都采用了瀝青混凝土形式，如果發(fā)生裂縫的病害問題，水分通過裂縫進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)，產(chǎn)生嚴(yán)重的侵害和影響，對(duì)整個(gè)道路通行都將產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。

第二，在高速公路項(xiàng)目建設(shè)中，沉降病害問題較為常見，危害性也很大，多數(shù)都是以不均勻沉降的形式存在，極大地影響道路交通的安全性和穩(wěn)定性，阻礙公路項(xiàng)目的運(yùn)營。造成沉降問題的原因較多，包括壓實(shí)不足、軟土路基影響難以消除、地下水分布較多等，產(chǎn)生的危害較為嚴(yán)重[1]。

3 注漿技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

3.1 路基加固機(jī)理

在高壓注漿現(xiàn)場施工中，加固技術(shù)是應(yīng)用較為普遍的技術(shù)之一，當(dāng)前已大量應(yīng)用到公路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域，在軟土路基、混凝土路面加固、裂縫問題等方面有著非常好的效果。在具體的操作實(shí)踐中，需要全面落實(shí)瀝青面層的設(shè)計(jì)工作，落實(shí)質(zhì)量監(jiān)督管理措施，提高科學(xué)性、管理性。高壓注漿施工技術(shù)采取鉆孔方式，應(yīng)用專業(yè)設(shè)備將漿液注入路基土體結(jié)構(gòu)內(nèi)，通過滲透或者擠密的方式將內(nèi)部的空氣、水分都擠出，使?jié){液填充到內(nèi)部孔隙中，保證強(qiáng)度性能符合要求，達(dá)到通行標(biāo)準(zhǔn)。在漿液全面凝固后，使裂隙、土體顆粒形成整體結(jié)構(gòu)，防滲性、穩(wěn)定性滿足標(biāo)準(zhǔn)，病害治理、孔洞填充完全合格，又因漿液的填充實(shí)現(xiàn)整體性能的提高，符合結(jié)構(gòu)均勻性的標(biāo)準(zhǔn)。壓力注漿技術(shù)的應(yīng)用，通過柱體作為基層樁而達(dá)到結(jié)構(gòu)支撐性效果，利用增加壓力的方式提升路基抬升的效果，在橋頭搭板脫空結(jié)構(gòu)的應(yīng)用價(jià)值比較明顯。

3.2 注漿材料

對(duì)于注漿養(yǎng)護(hù)施工來說，注漿材料性能的高低直接影響施工質(zhì)量，關(guān)系到整個(gè)高速公路項(xiàng)目的運(yùn)行效果。注漿材料的主要組成結(jié)構(gòu)是水泥、砂、黏土、助劑等，各種材料的作用不同。在實(shí)際制作中要注意，助劑的選擇須綜合分析實(shí)際需要，有效提升注漿材料的密實(shí)度，預(yù)防出現(xiàn)凝結(jié)時(shí)間過長的問題。隨著公路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域逐步發(fā)展，養(yǎng)護(hù)水平全面提高，注漿材料的種類也日益增多，最初以石灰、黏土為主，后又研發(fā)出多種高分子有機(jī)材料，凝結(jié)性、適應(yīng)性都非常優(yōu)越，完全可以滿足注漿施工的要求。同時(shí)，養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)所使用的高壓注漿技術(shù)極為重要，注漿材料選擇要慎重，一旦選擇的注漿材料質(zhì)量不合格，或者現(xiàn)場管控不到位，都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。此外，對(duì)影響注漿施工效果最為直接的是改性劑、水泥等材料，需落實(shí)材料配制和選擇工作，提高材料性能[2]。

以往的工程中使用的減水劑以分子活性劑為主，不僅可以提升水膠比，同時(shí)還能保證注漿材料具備較高的合一性，符合工程的使用要求，滿足注漿性能的標(biāo)準(zhǔn)要求。加入合適的膨脹劑，可以快速提高注漿材料的密實(shí)度和性能，防止在現(xiàn)場注漿的環(huán)節(jié)出現(xiàn)過早凝結(jié)的情況，結(jié)構(gòu)的性能改善比較明顯。同時(shí)，應(yīng)用膨脹劑還可彌補(bǔ)干縮變形的問題，對(duì)注漿材料的抗?jié)B、防滲效果提升產(chǎn)生積極的作用。在補(bǔ)強(qiáng)后期通過使用膨脹劑材料，可及時(shí)修復(fù)空洞的問題，提高結(jié)構(gòu)的性能和質(zhì)量。

結(jié)合目前高速公路項(xiàng)目中水泥以及水泥混凝土標(biāo)準(zhǔn)要求，選擇合適的試驗(yàn)方法檢查注漿材料的性能，并加強(qiáng)水膠比、水泥含量的控制，達(dá)到和易性的要求。一般情況下，在注漿材料制作的階段加入規(guī)定比例的粉煤灰與減水劑，調(diào)整水膠比，將含水量限定在合理的范圍內(nèi)。為了能夠確保減水劑的加入比例合格，在使用之前需進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證分析，確定最佳的比例參數(shù)，避免出現(xiàn)加入不當(dāng)而影響注漿材料性能的情況。經(jīng)過對(duì)實(shí)際工程分析可以發(fā)現(xiàn)，采取加入減水劑的方法，需及時(shí)展開注漿流動(dòng)性的調(diào)整。一般來說，減水劑的加入比例在1.2%時(shí)會(huì)發(fā)生明顯變化，低于該比例，加入比例與流動(dòng)性存在負(fù)相關(guān)的關(guān)系；超過該比例，兩者則會(huì)存在正相關(guān)關(guān)系。

注漿現(xiàn)場施工以高壓注漿為主，這種情況下就必須使用粉煤灰添加劑，該材料可以大幅提升加入材料的和易性，總體的經(jīng)濟(jì)性能提升比較明顯。經(jīng)過相關(guān)的試驗(yàn)分析可知，注漿材料加入了合適比例的粉煤灰，其流動(dòng)性會(huì)達(dá)到使用要求，并且實(shí)現(xiàn)水灰比的控制。與水泥材料對(duì)比，粉煤灰具備更高的親水性，且耐久性更好，膠凝效果滿足要求，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的管控，提高養(yǎng)護(hù)施工效果[3]。

3.3 施工工藝

傳統(tǒng)的注漿施工中，主要是將注漿后的材料遺留在基層或者中間層上，并未進(jìn)行公路表面養(yǎng)護(hù)施工。為了提升施工效果會(huì)加強(qiáng)工藝方案的分析和控制，確保每個(gè)階段都處于管控范圍內(nèi)，規(guī)避不利因素的影響，從而滿足養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求?，F(xiàn)場注漿施工方式中，工藝方案主要是測量定位、成孔、安裝、注漿、封孔、檢驗(yàn)等。先根據(jù)設(shè)計(jì)方案確定鉆孔的位置，組織專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行鉆孔作業(yè)，采取矩形或梅花形的方式控制，達(dá)到注漿施工效果的要求。成孔之后插入注漿管，為注漿現(xiàn)場施工提供基礎(chǔ)條件。

3.4 施工準(zhǔn)備

注漿施工需要的設(shè)備比較多，如攪拌機(jī)、注漿機(jī)、鉆機(jī)、沉管設(shè)備等。首先，現(xiàn)場人員需提前檢測設(shè)備性能，使其達(dá)到正常運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。其次，注漿材料使用前進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)，加強(qiáng)配比參數(shù)的控制，達(dá)到養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求。最后，現(xiàn)場人員需落實(shí)注漿壓力、技術(shù)參數(shù)控制，壓力為1.0～1.5MPa，注漿時(shí)按照從邊緣到中心的方式進(jìn)行，有效控制壓力。高壓注漿要明確作業(yè)范圍，通過使用彎沉檢測或者人工觀測的方式確定。其中，人工觀測是通過施工人員檢查是否存在裂縫、沉降等問題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取措施處理。

一般來說，高速公路路面極易發(fā)生脫空的問題，形成原因較多，應(yīng)及時(shí)采取有效的處理措施；瀝青路面存在橫向裂縫的情況，可加強(qiáng)坑槽與車轍方面的控制，對(duì)存在的問題要立即處理。因此，做好準(zhǔn)備工作是后續(xù)施工的關(guān)鍵，必須嚴(yán)格落實(shí)到位，預(yù)防產(chǎn)生嚴(yán)重的危害和影響[4]。

3.5 鉆機(jī)就位及布孔

在現(xiàn)場施工準(zhǔn)備完成后，攪拌機(jī)運(yùn)輸至作業(yè)現(xiàn)場，性能檢測合格，按照工藝方案的要求調(diào)整轉(zhuǎn)速、壓力處于合理的范圍。安裝好鉆機(jī)，中心部位符合要求，采取精準(zhǔn)調(diào)平的處理方式，垂直度偏差不超過1%，對(duì)中誤差在5cm 以內(nèi)。

根據(jù)高速公路的養(yǎng)護(hù)要求，合理確定鉆孔的間距和直徑，符合灌漿施工的要求。在確定灌漿孔位時(shí)，考慮到裂縫狀況、設(shè)備性能、路面的狀態(tài)等因素，將灌漿間距設(shè)定為1.6m，孔深45～90cm。灌漿作業(yè)時(shí)需嚴(yán)格控制沉降量。同時(shí)，技術(shù)人員現(xiàn)場分析地基沉降、脫空情況，保證灌漿壓力達(dá)到規(guī)定要求?？偨Y(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)，灌漿壓力在0.1～0.5MPa，對(duì)于深度在2m以上的情況，灌漿壓力則要增加到1～4MPa。合格的灌漿施工標(biāo)準(zhǔn)是漿液從其他孔位流出，并觀察一段時(shí)間，從而滿足工程的標(biāo)準(zhǔn)。

3.6 鉆孔與清孔

目前，鉆孔作業(yè)中以梅花形的鉆孔方式較為常見。技術(shù)人員通過從中間向周邊擴(kuò)散的方式進(jìn)行注漿，使用液壓鉆機(jī)開展鉆孔作業(yè)，基層孔深0.9m，土基孔深1.2m，鉆孔完成后及時(shí)清孔處理。

3.7 注漿漿液配比

在注漿材料配比設(shè)定環(huán)節(jié)，加強(qiáng)水灰比的控制尤為重要，通常設(shè)定在0.60～1.55，攪拌3～5min，攪拌均勻后形成注漿施工材料。攪拌完成后及時(shí)進(jìn)行檢查，待合格后投入使用?，F(xiàn)場施工中還需加強(qiáng)對(duì)壓力的控制，并根據(jù)壓力變化調(diào)整注漿材料的總量。通常來說，在注漿壓力達(dá)到0.1MPa 后，才能終止注漿施工[5]。

3.8 封孔

注漿工作全部結(jié)束后，技術(shù)人員應(yīng)迅速采取鉆孔封堵的處理工藝，預(yù)防周邊的孔位出現(xiàn)溢漿的情況，使整體結(jié)構(gòu)的性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求，預(yù)防產(chǎn)生的嚴(yán)重的質(zhì)量問題。

3.9 注漿結(jié)果測驗(yàn)

注漿工作全部結(jié)束后，為了提升公路養(yǎng)護(hù)的效果和質(zhì)量，現(xiàn)場組織專業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行檢查和控制，如注漿前后要加強(qiáng)路面的彎沉、瀝青層底拉應(yīng)變與土基頂面壓應(yīng)變等方面的控制，使注漿技術(shù)得以完美應(yīng)用，大幅提高工程的安全性與穩(wěn)定性。

4 質(zhì)控措施

4.1 控制注漿過程

其一，現(xiàn)場施工中，注漿環(huán)節(jié)采取跳孔的作業(yè)方式，可以預(yù)防出現(xiàn)孔位間發(fā)生擠壓的情況，防止壓力過大產(chǎn)生影響，從而確保注漿的效果合格。

其二，現(xiàn)場注漿工作時(shí)，從上到下逐步進(jìn)行施工，預(yù)防存在串漿的情況。

其三，結(jié)合現(xiàn)場狀況調(diào)整漿液配比的控制，按照要求進(jìn)行外加劑量的控制，保證性能和質(zhì)量合格，達(dá)到加固的質(zhì)量水平，符合注漿性能的標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 避免注漿問題

第一，注漿作業(yè)時(shí)要做好觀察，對(duì)于出現(xiàn)的冒漿或者漏漿的問題，應(yīng)做好如下控制措施：

其一，控制水泥漿液的濃度，嚴(yán)格控制注漿量、壓力。

其二，根據(jù)要求加入必要的速凝劑，縮短凝結(jié)時(shí)間。

其三，出現(xiàn)冒漿的情況后，可向下開挖0.5m，并根據(jù)需要采用速凝水泥填充，也可以加入一定比例的織物，預(yù)防出現(xiàn)冒漿的問題。

第二，吸漿量比較大，現(xiàn)場工作人員需加強(qiáng)對(duì)鉆孔的控制，在注漿環(huán)節(jié)落實(shí)濃度、壓力控制，隨時(shí)檢查填充的密實(shí)度是否合格，并根據(jù)需要進(jìn)行注漿處理，以符合工程的施工效果要求。

4.3 安全文明施工

第一，巖溶路基在現(xiàn)場作業(yè)中，確保注漿的效果合格，秉承安全、文明施工的基本原則，由專職人員進(jìn)行監(jiān)督與管理，并積極組織現(xiàn)場管理措施，預(yù)防出現(xiàn)安全事故。第二，現(xiàn)場人員加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，處理好廢棄物，降低作業(yè)環(huán)節(jié)的噪音，為保護(hù)生態(tài)環(huán)境做出貢獻(xiàn)。

4.4 質(zhì)量分析

通過現(xiàn)代化設(shè)備測定各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，對(duì)現(xiàn)場施工狀態(tài)展開全面的分析和控制，如發(fā)現(xiàn)檢測不符合要求，或質(zhì)量存在缺陷問題，需及時(shí)返工處理，以免產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量問題。

5 結(jié)語

隨著我國交通事業(yè)的全面發(fā)展，高壓注漿技術(shù)被廣泛應(yīng)用，提高了公路養(yǎng)護(hù)水平，進(jìn)而可以促進(jìn)道路交通通行效果。基于此，技術(shù)人員需加強(qiáng)施工環(huán)節(jié)的管控，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的控制，發(fā)揮出高壓注漿技術(shù)的優(yōu)勢，提升高速公路路面通行效果，帶動(dòng)我國現(xiàn)代化交通事業(yè)的發(fā)展。