[发明专利]道路基层加固的高聚物加载注浆方法

说明书

技术领域

本发明属于道路养护维修技术，尤其涉及基层松散的半刚性路面和柔性基层路面的高聚物注浆快速维修技术。

背景技术

我国公路基层类型主要有半刚性基层和柔性基层，其中半刚性基层沥青路面是我国高等级公路的主要路面结构形式。由于多种原因，不少公路建成不久就出现了多种早期破坏现象，养护工程量越来越大，对养护技术的要求也越来越高。该类路面的病害(如裂缝、沉陷、脱空、松散、坑槽等)通常与基层质量密切相关，而由于基层强度不足而造成的路面早期破坏在工程中比较常见。这时如果采用灌缝、加铺沥青层来处理路面病害，而对基层若不作处理的话，这些病害很快就会再出现。因此，基层修复或加固对于路面病害处治至关重要。传统的基层维修方法之一是直接将面层基层开挖重铺。这种方法不仅耗费巨大的人力、财力和物力，而且封闭施工工期较长，对交通干扰较大；另一种方案是对基层进行水泥压浆处理。这种方法的基本原理是通过压浆泵的压力推动，将拌和好的水泥浆经过压浆管压入到基层或路基，以达到加固基层或路基的目的。水泥压降对路基加固有一定效果，但对于基层加固，特别是当基层松散时，则耐久性很差。

因此，道路基层加固技术一直是道路养护中的瓶颈问题之一，加快开发快速、高效的路面基层加固技术对于全面提高我国道路养护技术水平具有重大意义。

高聚物注浆技术是20世纪70年代发展起来的地基基础快速加固技术。该技术通过向地基中注射多组份高聚物材料，利用高聚物材料发生化学反应后体积迅速膨胀并固化的特性，达到加固地基、填充脱空或提升地板的目的。目前，高聚物注浆技术主要应用于工业与民用建筑的地基加固和道路维修。国内本发明人已成功开发了路基路面无损检测与高聚物注浆快速维修成套技术。在前期申请的发明专利“半刚性基层路面病害检测与高聚物注浆快速维修技术(200710054044.2)”、“水泥混凝土路面脱空识别与高聚物注浆快速维修技术(200710054045.7)”、“路基缺陷快速识别与高聚物注浆快速维修技术(200710054043.8)”及取得的发明专利“落锤式弯沉仪及探地雷达在道路施工过程中的应用(ZL200510017676.2)”中有所报道。

“半刚性基层路面病害检测与高聚物注浆快速维修技术(200710054044.2)”适用于半刚性基层路面开裂脱空等病害的修复。对于已经松散的半刚性基层路面和柔性基层路面，如果直接采用该专利高聚物注浆施工工艺，那么高聚物材料反应后的巨大膨胀力就有可能会将路面顶起。为了避免这种情况的发生，需要针对基层松散的半刚性路面和柔性基层路面研发一种新的高聚物注浆快速维修方法。

发明内容

本发明目的在于针对基层松散的半刚性路面和柔性基层路面的基层加固问题，开发一种新的高聚物注浆方法，为这类路面的病害处治提供先进、高效、经济、实用的技术措施。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种道路基层加固的高聚物加载注浆方法，针对基层松散的半刚性路面和柔性基层路面，通过加载装置对路面施加附加荷载，以防止高聚物材料反应后的膨胀力将路面顶起；向基层注射高聚物材料，材料发生反应后体积迅速膨胀，并将松散的基层固结，从而达到加固基层的目的。

具体实施步骤为：

(1)利用落锤式弯沉仪(FWD)及探地雷达(GPR)等无损检测技术检测评价路面性能；根据检测评价结果，分析路面基层状况，确定需要进行加固处治的路段；

(2)对于需要处治的路段，沿行车方向，以一定的纵向间距和一定的横向间距钻孔径16mm的注浆孔；如遇到路面裂缝，在裂缝两边增加注浆孔，注浆孔距离裂缝25-30cm，孔深至基层中部；

(3)在各个注浆孔中置入注浆管，安装注射头；根据落锤式弯沉仪(FWD)及探地雷达(GPR)的检测结果、高聚物注射速率及施工经验确定注浆量；

(4)在注浆之前对路面进行预先加载；加载通过在一定体积的长方体或圆柱体容器内放置铁块或沙石等重物来实现，加载重量按照加载面积和高聚物膨胀力设定；加载装置中间设一竖向孔，用于向注浆管内注浆；

(5)通过注浆管向基层注射高聚物材料；材料发生化学反应后向上的膨胀力被施加的荷载约束，因而路面不会被抬升；浆液将松散的基层迅速固结；

(6)注浆过程中采用激光水准仪监控，以保证路面不被抬升，或控制设计的抬升量；

(7)注浆后稳定一定的时间，用叉车将加载装置移到下一注浆点。