针对填方路基、冻土路基或普通路基出现沉降现象,路面变成波浪形,影响车辆行驶安全及舒适度。基于地基承载力测试检测结果或探地雷达检测结果,向病害部位注射高聚物材料,材料发生化学反应后体积迅速膨胀并固化,快速填充并挤压软弱路基,对路基进行加固,阻止路基继续沉降。注浆施工完成后,无需养生即可通车,具有很大的经济意义及社会意义。
路基病害是长期困扰铁路和公路等交通领域的基础设施顽疾,遍布于全国各地。重复荷载作用以及雨水渗入滞留常导致路基土空隙应力的消散以及粉体细颗粒的流失,引发路基翻浆冒泥和沉降病害,导致线路变形,影响行车舒适性和安全性,进行整治。铁路和公路路基病害整治的常用方法是采用水泥注浆法加固,水泥注浆法具有材料便宜、工艺简单的特点。但是,水泥浆制浆作业不仅需要较大的场地,还涉及到废液处理等环保问题,尤为关键的是水泥浆注入后常需要十多小时的固化时间,要求交通中断的时间较长,是日益繁忙的交通运输所不能接受的,且对路基的渗漏水防治效果不明显。因此,研究能大幅度缩短加固时间的新材料和简化施工的新工艺。
高聚物注浆具有非开挖、微创、无损、快速、等优点,是处治路面内部病害的好方法。高聚物注浆材料是两种预聚体液体,将这两种液体混合在一起便立刻发生聚合反应,膨胀后形成泡沫状固体。正是这种混合高聚物树脂的膨胀,能够有效稳定土基、抬升路面或建筑物且可提升地基承载力。具有热固性及低密度的高聚物树脂能够聚合出不溶于水、有弹性且强度高的聚合材料,这种液态树脂相混合后快速发生反应,释放出可控的膨胀力,此膨胀力能够抬升路面。
维修道路时,则需要将材料注入几个不同深度或特定深度的路面结构中,注射压力较小且可保液态树脂在发生膨胀前流向路面下松散、脱空的各个部位。固化后高聚物材料的作用力由路面自身荷载决定,无需额外力的施加。混合树脂发生反应后,体积会成倍增大,膨胀速度可避免在地下分散高聚物材料。一般情况下,高聚物材料膨胀程度同其阻力大小相关,阻力小的方向,膨胀程度更大,所以,在土基软弱的地方往往流入的高聚物材料会较多,且高聚物材料可压密该处。直至土基都被压密。
为高聚物注浆材料在公路工程建设中发挥自身大作用,应要求相关人员对工程项目施工现场环境和综合建设模式展开深入分析,之后按照各项分析结果规划合理公路工程建设方案,避免工程项目实际建设过程中出现问题,使得高聚物注浆材料在公路工程建设中发挥自身大作用。
注浆:将拌好的注浆料装入压力注浆罐,采用0.3MPa左右的压力将浆料连续注入裂缝。竖向裂缝应逐个从下而上一个个灌浆咀注浆,注满的灌浆咀立即封闭。注浆过程应注意排除裂缝中的空气,后一个灌浆管为排气孔,不得堵死,以免影响空气排放。
我国高等级公路绝大部分是半刚性基层沥青路面,基层开裂引起的由下至上的反射裂缝是普遍的裂缝表现形式,此类裂缝的典型特点是下大上小,许多裂缝缝宽从表面上看很窄病害不显著,但实际上基层已在动水压力作用下产生松散、脱空、沉陷等情况影响行车舒适性和安全性。
常规的热沥青灌封、灌封胶、贴缝胶带等手段只对裂缝表面进行修补。局部开挖修补以及单车道铣刨等手段,对面层破坏大,施工时间长,成本高,同时产生大量的道路垃圾,污染环境。为了从根本上修复道路内部病害,通过高聚物注浆技术把注浆材料注入基层和面层的裂缝或孔隙中进行加固,提高基层的承载能力。施工工艺简单,设备轻巧,易操作,同时对路面破坏较小,开放交通快。
与传统的开挖回填方式相比,高聚物注浆技术具有工作面小、快速通车等优势可以大大缩短施工周期。施工过程中无垃圾、无扬尘、噪音小,实现科学施工、绿色施工,具有良好的社会效益和经济效益。