地聚合物道路注浆加固技术分析

地聚合物道路注浆加固技术分析

徐晓成

31022819870803**** 上海

摘要：结合金山新城龙胜路改建项目，基于其项目背景及改造情况，探讨注浆加固工艺的运用，拆除原有道路的部分土层及设施，按照设计方案，进行钻孔注浆处理。以供参考。

关键词：地聚合物；注浆；道路工程

引言：现有投入运营的道路，面对繁重交通压力与自然因素作用力，出现裂缝、沉陷及翻浆等情况。假设未能及时改建维修，会加快路段可用性能的弱化速度，危及人们出行的安全性及舒适度。

1道路项目概况

1.1项目背景

金山新城龙胜路的改建项目地处商业核心区。设计的红线宽度是 ，全长为 。把原有的绿化带拆除，使整条道路宽度增加 ，人行道分别是 。该段路的行车时速是 ，设计双向的四快二慢组合人行道的道路结构。

1.2改造情况

首先，普通道路标准的横断面，包括人行道及非机动车道、机非隔离栏、机动车道，共 。机动车道上包括路缘带与机动车道、双黄线，共 。其次，在交叉口的横断面，道路总体的红线宽度同样是 ，而机动车道相对较宽，达到 。最后，整段改造道路，设有12个停靠站。布置中尽量实现尾对尾，北侧的站台长度是 ，驶入及驶出段分别是 和 ，站台的宽度为 。公交停靠站的横断面，红线宽度不变，机动车道调整至 。

2道路项目施工过程分析

2.1施工布置

根据本项目原本的道路交通情况以及改建计划、工期要求等，考虑到改建期间，降低对道路交通的影响，制定交通组织规划。其一，在项目启动的第一阶段，把原有绿化带清理后，整幅的路段宽度是 。在道路两侧隔离出三米区域，以供非机动车使用，其余的道路宽度均分成两条，采取半幅封闭式作业，白天清理破碎的路面，晚间组织路面铺设。另外半幅维持基本的汽车通行，并注意错过车流高峰时间。其二，基于现场作业实况，组织人员协调指挥，保障车辆安全通行。其三，实地建设中，施工范围内实施维护，并放置交通指示标志，降低改建工作对交通造成的干扰程度。其四，交通组织技术编撰后，交给本地交警支队审核，确保组织安全。为确保改建项目高质量完工，根据组织法安排管理层及作业层，前者包括各级管理者，后者则是具有丰富经验的劳务团队。结合项目建设规模与工艺特点，配备技术部及环保部、设备部、财务部与综合办公室。

2.2加固施工

2.2.1零星拆除

一方面，路面结构层。具体为：沥青砼土面层，此部分拆除作业面积达到 左右。现场作业中，按照先测量放线，后开挖样槽，进铣刨施工，最后收尾清理运输。在道路建设之前，施工方需协调业主及监理方，一同达到现场进行勘探及清理，标记好作业的起始点。铣刨作业过程中，采取分段处理，严谨把握现场操作行为，尽可能一次作业成型，注意不能遗漏边角位置。在铣刨设备不能处理的死角区域，应利用人工清理。铣刨期间，水车及粉尘治理喷雾机需时刻准备，以保障铣刨机拥有不间断的水供给，提升现场作业的效率。在铣刨后的路面，需要安排运输车辆接应，安排专人负责路面的初步清理，把拆除的路面材料整理到一处，使用清扫机进一步清理，最后利用吹风机把路面浮灰及轻量杂物清理干净。路基层的处理，先挖开新建的车行道区域，此部分基层是刚性结构，在大规模拆除作业期间，需使用到 型的液压破碎锤。按照梅花状进行基面破碎，而后运用挖掘机进行整块挖掘，把产生的材料直接运出场地。在市政水管网与公共设施附近，改用人工处理。把翻挖及非开挖部分之间，切开处理，而后使用风镐凿除，使切口平整。

另一方面，其他拆除部分。根据工程量清单罗列事项，除路面及路基层外的拆除作业有：其一，侧平石，在拆除作业开始前，在施工路段侧平石外侧标记出切割线。在处理深度上，需穿过沥青砼层，以免在处理路缘石期间，伤害沥青砼层。使用小规格高搞投机，逐一把路缘石和混凝土拆开，而后把基础砼进行破碎作业。人工负责辅助挖掘机，将碎块运出，并清理拆除后的沟槽，借助打夯机稳定沟槽。其二，出入口翻挖，利用手推式的切缝机完成路段切割，并对切口进行平整处理。人行道损坏的部分直接翻挖拆除，死角区域交给人工完成。人行护栏处理上，直接拧开固定螺丝即可，如果出现生锈的情况，可使用直接剪断等处理方式。此外还有非公路标志及开挖后的废料，均需完成进行全面清理

2.2.2地聚物注浆加固

2.2.2.1加固原理

地聚合物的原料为黏土及各类低钙的 质材料以及碱性溶液，通过工艺加工，放置于 的环境中，经过化学反应，得到无机的聚合材料。在物理角度上，存在若干非晶质到半晶质，材料化学结构和沸石类似，拥有水泥及陶瓷等材料的优点。其使用初期的强度显著，并不易发生明显的收缩效果，可抗低温，耐硫酸盐，还具备抗腐蚀性。地聚合物制作的浆液，拥有良好的流动性，仅会有轻微的膨胀变形。在特定压力区间内，保水效果与体积稳定能力较好，能使用矿物废料及建筑垃圾等制作，展现出较为优质的应用态势

^[1]。

在道路改建项目中，此项加固工艺利用钻孔的方式，依托于注浆机械，把浆液灌进基层与底基层，其会和基层材料产生结晶，并完成离子交换，在物理层面上，实现材料填充以及挤压等。把原本路段土体和基层材料结合起来，形成新的基层结构，在密度、强度、稳定性等方面均有明显优势，并有效控制道路的弯沉值，增强路基的承载力，保障路段的继续可用年限。

2.2.2.2加固注浆

本项目选择注浆材料为 ，其在诸多项目实践中都有较好的表现。运用此注浆材料，能保障路基及紧密度，增强路段整体的承载力。 地聚物和水的配比是 。流动度能达到 及其以上，抗压强度在作业第一日达到 ，一周后达到 ， 后至少为 。

2.2.2.3工艺技术

其一，机非隔离带的布孔处理。本项目机非隔离带的加固区域在原有隔离带向外扩展 的位置，紧挨着现有隔离带的边缘线进行钻孔，各孔洞的间隔是 ，采取“品”字形进行整体布置。注浆孔的深度是 ，注浆过程中。设定的压力值在 之间，如果超出 ，需要立刻停止注浆，经过调整后依旧超过该限值，本次注浆应当彻底停止。

其二，非机动车道的板底处理。结合注浆环节的工艺设计，整个注浆孔布设采取梅花状，各板块五个孔洞，在板角区域的灌注孔需和边缘先相距半米左右。现场作业期间，结合混凝土面板的实际规格及沉降程度、缝隙、室内实验结果、实践经验、灌浆设备进行综合考量。孔洞数量需要达到道路的注浆与排气处理。在一次压浆处理后，进行测量，如果未达到设计标准，应及时组织二次布孔及注浆。此次布孔仅需在测定不符合设计标准的区域附近，增加一到两个孔。并基于原本的结构设计，把施工加固处理深度下降至路面之下的 。并且注浆作业压力需处于 之间，当作业压力连续 保持在 以上，需及时停止作业注浆完成。对于板底注浆作业的管控中，注浆顺序是先进行原有道路结构沉陷相对严重的区域，并在一周后开始弯沉测试，如果不达标应在基层补浆。如果不能继续注浆，可适当加大钻孔的深度，但不可超过 。另外，假设遇到以下情景，应当立即停止注浆，一方面，在基层注浆期间，浆液不能继续注入，且压力值达到 ，连续 ；在作业孔周围已经开始冒浆；同一个板底，注入的水泥量超过六包；注浆板块高度提升 。另一方面，路基注浆中，单孔一板块的注入水泥材料有四包；孔洞周围有冒浆现象；板块提升 。

其三，现场施工环节。施工人员需先确定布孔的位置，完成钻孔后，需清理孔洞，而后埋设注浆管，对管口处实施密封处理。完成现场准备作业后，开始配置浆料，并进行注浆加固。养护阶段需持续三日左右，结合道路结构的情况，开放交通。在无问题的情况下，一周后交工验收。本项目注浆孔径长为 。在钻孔结束后，要清理内部的混凝土碎屑及各类杂物，并测定垂直度。

其四，特殊现象处理方式。根据施工预备方案，如果遇到窜浆的情况，可选择适当扩大孔洞间距，或者延长相邻孔洞的作业时间间隔，在前一个孔洞内浆液呈现出凝固甚至拥有一定强度后，开展下一步作业。但如果窜浆孔还未进行注浆操作，上述两项举措均需使用。倘若处于正在钻孔的状态，可直接封孔，在完成所有注浆处理后，再解封。在遇到冒浆现象时，应下调作业压力，并极大浆液的粘稠度。或者采取限量注浆管理，把握好单位注浆量。将连续注浆作业改成间歇式注浆，也就是观察到冒浆后，立即暂停作业，等待一刻钟后，继续注浆^[2]。

2.2.2.4控制管理

本工程选择预混及预包装干混料，通过精确计算称量，保证现场配合比。抑制现场扬尘，达到绿色施工标准。在注浆中，保留现场测定的注浆压力、深度与注浆量。并注重水灰比及搅拌时长，制作出的浆液先经过流动性测定，确认达标后，用到工地施工中。

结束语：使用地聚合物的注浆加固工艺，构建新基层拥有较优的可用度。由于此项技术作业方便，历时短，可降低对施工路段交通的干扰度，再加上作业噪声及扬尘得到良好抑制，弱化对周边群众的影响，可增强道路的使用效果，相对节省改建成本。

参考文献：

[1]蓝泽涛.地聚合物注浆加固技术在市政道路基层维修中的应用[J].智能城市,2020,6(10):159-160.

[2]黄勇.微裂注浆加固技术在市政道路改造工程中的应用研究[J].西部交通科技,2020(02):172-174.