道路基层加固的高聚物加载注浆方法技术

本发明专利技术公开了一种道路基层加固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。本发明专利技术具有处治效果好、施工快捷、不需养生、针对性强、可控性好、节省经费等特点，与现行的维修方法相比，其在技术原理及施工方法等方面都具有明显创新。这一独特的道路基层加固方法不仅可以节省大量经费和工期，避免了长期封闭交通而造成的不良社会影响，而且有利于保护环境和节约资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
我国公路基层类型主要有半刚性基层和柔性基层，其中半刚性基层浙青路面是我 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、加铺浙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。国内本专利技术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。在前期申请的专利技术专利“半刚性基层路面病害检 测与高聚物注浆快速维修技术O007100M044. 2) ”、“水泥混凝土路面脱空识别与高聚物 注浆快速维修技术O007100M045. 7) ”、“路基缺陷快速识别与高聚物注浆快速维修技术 (200710054043. 8) ”及取得的专利技术专利“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Q007100M044. 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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术是通过以下技术方案实现的一种，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。利用落锤式弯沉仪(FWD)及探地雷达(GPR)等检测技术检测评价路面性能，可 参考本专利技术人已取得的专利技术专利“落锤式弯沉仪及探地雷达在道路施工过程中的应用 (ZL200510017676. 2) ” 的相关内容。本专利技术具有以下优点(1)处治效果好。注射的高聚物材料耐久性好，防水性能优良，并具有较好的弹性。 而传统水泥压浆会产生干缩，固结后为脆性材料，抗折强度低，因此耐久性较差；(2)施工快捷，不需养生。材料注射后15分钟内可形成90%以上的强度，即可放 行交通。与传统维修技术相比，本专利技术开发的高聚物注浆技术可节省70%以上的工期；(3)针对性强，可控性好。高聚物材料发生化学反应后体积迅速膨胀，从而自行填 充空隙，并将松散的基层胶结，而且材料固化后其密度和强度可根据工程需要调控；(4)节省经费。采用本专利技术开发的高聚物注浆技术比开挖式维修可节省50%以上 的费用。综上所述，本专利技术开发的道路基层高聚物加载注浆方法与现行的维修方法相比， 在技术原理及施工方法等方面都具有明显创新。这一独特的道路基层加固方法不仅可以节 省大量经费和工期，避免了长期封闭交通而造成的不良社会影响，而且有利于保护环境和 节约资源。附图说明图1是本专利技术的半刚性基层路面高聚物加载注浆示意图2是本专利技术的柔性基层路面高聚物加载注浆示意图。具体实施方式实施例本专利技术的道路基层加固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1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 孔径约16mm的注浆孔4 ；如遇到路面裂缝，在裂缝两边增加注浆孔4，注浆孔4距离裂缝 25-30cm，孔深至如图1所示的路基5顶面和图2所示的基层6底面，管深至基层6中部；(3)在各个注浆孔4中置入注浆管3，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 置中间设一直径30cm的竖向孔2，用于向注浆管3内注浆；该加载装置1具有重量可调，运 输方便，拆卸灵活，经济实用等特点；(5)通过注浆管3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 量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种道路基层加固的高聚物加载注浆方法，其特征在于：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。...

【技术特征摘要】
1. 一种道路基层加固的高聚物加载注浆方法，其特征在于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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王复明，郭大进，钟燕辉，张蓓，王绪东，赵线峰，刘井林，乔国斌，
申请(专利权)人：郑州优特基础工程维修有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]