２０１３年９月第９期 城市道桥与防洪 科技研究 １７９ 地聚物注浆加固在道路中修工程中的应用与研究 袁 波 （上海市路政局，上海市２￣０６３） 摘 要：地聚物注浆加固技术利用“非开挖”、快速开放交通的优势，避免了以往路面翻挖、对路面结构扰动大等缺点。该文通过对 地聚物注浆的路用性能进行试验分析，发现注浆后路面弯沉提升明显，有效地延长了道路使用寿命，具有明显的环保和经济效 益。 关键词：地聚物注浆；施工工艺；弯沉提升；道路中修 中图分类号：Ｕ４１８．６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１ｏｏ９—７７１６（２０１３）０９—０１７９—０２ ０ 引言 材料除具有自身强度大、流动度大、可注性好，还 具有良好的黏结性，特别对于各类碱性材料，其黏 长期以来，对于道路路基缺陷和基层破坏的修 结性更为突出。经与淤泥土、黏土、二灰土、水泥稳 复，大多采用整体翻挖、置换等养护技术，该方法 定碎石、三渣混合后试验表明，均取得良好的工程 虽然直接有效，但其施工周期长、对结构扰动严 物理学性能。试验表明，该材料具有满足开放交通 重、对交通影响大，难以适应城市道路交通高效有 的早期强度，后期强度持续增长等特点。 序运行的要求，严重影响城市环境质量。针对以上 根据规范，结合施工经验，在嘉松公路非机动车 施工方法存在的不足，地聚物注浆加固技术从岩 道整治工程中，选取１５０ ｍ作为试验段，按照５０ ｍ 土工程扩展到道路工程，尤其在道路的日常养护、 一个试验段，划分为３个试验段。各试验段采取不 中小修等工程中，逐渐被广泛应用。地聚物注浆加 同材料配比，注浆深度、压力控制、布孔方式等其 固的成功与否，关键在于试验段对施工工艺参数 他工艺参数一样（见表ｌ～表３）。 的确定。 表１地聚物注浆加固试验段施工配合比一览表 本文以上海市嘉松公路非机动车道整治工程 为背景，针对上海力阳道路加固科技有限公司研 发的ＬＹ一Ⅱ型地聚物注浆材料的路用性能试验分 析，对其就道路弯沉提升量的评估，并结合试验段 的注浆加固对其施工性能、施工工艺参数的确定 表２地聚物注浆加固试验段施工配合比 进行了分析。 单位量一览表（单位：ｋｇ／ｍ。） １ 注浆材料——ＬＹ—ｌＩ型地聚物 传统水泥基注浆材料浆液凝固时间长，流动性 控制困难，不利于快速开放交通。ＬＹ一Ⅱ型注浆材 料能够较好地与三渣材料、渣石材料混合，能够渗 表３地聚物注浆材料性能控制指标一览表 透注人到碎石的缝隙中，经过一段时间后，浆液通 过化学胶结，离子交换、惰性充填和挤密压密作用 把原来松散的碎石胶结成一整体，形成一个结构 新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结 石体”，从而达到提高结构层强度、提高道路承载 力的目的。另外，该注浆材料能够较好地与土壤融 合，提高软土的承载能力。 ２注浆加固施工工艺 经采用ＬＹ一Ⅱ型注浆材料加固后的道路结构 ２．１钻孔布置 层致密，缺损得到了补强，承载能力得到提高。该 注浆采用两层注浆，即：基层注浆和路基注 收稿日期：２０１３—０７—０８ 作者简介：袁波（１９７９一），男，内蒙古乌兰察布人，工程师，从 浆。基层和路基注浆孔按梅花桩布置，注浆孔距 事公路工程维修管理工程师。 ２．０ ｍ，排距０．９５ ｍ，孔径中５０ ｍｍ。 １８０ 科技研究 城市道桥与防洪 ２０１３年９月第９期 ２．２注浆深度及压力控制 注浆采取先深后浅的顺序，即：先路基后基 层。根据结构设计原理，路基加固深度在１１０～ １３０ ｃｍ，基层加固深度在７Ｏ～９０ ｃｍ，具体钻孔深 度参考施工现场三渣基层损坏等情况确定。 基层注浆压力控制在０．５～１．０ ＭＰａ，注浆最大 压力超过１．０ ＭＰａ时，应立即暂停注浆，１５ ｍｉｎ后再 次注浆，如果仍然超过１．０ ＭＰａ时，则此次注浆结 束；路基注浆压力控制在１．２～１．５ ＭＰａ，注浆最大 压力超过１．５ ＭＰａ时，应立即暂停注浆，１５ ｒａｉｎ后再 次注浆，如果仍然超过１．５ ＭＰａ时，则此次注浆结束。 ２．３注浆量控制 注浆量控制结合路面抬高及注浆压力实时动态 控制，路基及基层地聚物混合料总注浆量控制值 取１０５ ｋｇ／ｍ 。 ２．４施工流程 孔位布置一钻孔 清孑Ｌ一埋注浆管一管口周 围密封一浆料拌制一路基注浆一冒浆孔封堵一拔 管一养护一开放交通一弯沉测试。 ２．５施工注意事项 （１）注浆结束后，当浆液达到初凝状态方可拔 管； （２）该项目采用地聚物注浆混合料加固后，满 足养生时间为１ ｄ。 ３应用效果分析 根据表４及图１的检测数据可以看出，此次 试验段三个路段注浆均取得很好的加固效果，满 足设计要求。 表４试验段施工工艺参数及评估一览表 ’ 图１ 嘉松公路非机动车道整治工程试验段注浆加固前后弯沉 值变化曲线图 （１）试块７ ｄ无侧限抗压强度均高于标准要求 的２０ ＭＰａ，三 式验殴分别达到了３０．９ ＭＰａ，２９．０ ＭＰａ， ２８．７ ＭＰａ。 （２）注浆后弯沉值１００％满足设计要求（不大 于０．６２ ｍｍ），三个试验段弯沉平均值降低百分比 分另０为８７．８％，７０．５％，８３．５％。 根据检测评估结果，确定后续路段施工主要工 艺参数按照试验段工艺参数进行。即：（１）注浆孔 位布置：注浆孔距２ ｉｎ，排距０．９５ Ｉｎ，基层加固深度 在８０ ｃｍ，路基加固深度在１２０ ｃｍ；（２）施工配合 比：地聚物：细集料：水＝１：０．７：０．３６；（３）地聚 物混合料用量控制：１１０ ｋｇ／ｍ ；（４）注浆压力控制： ０．７～０．９ ＭＰａ。后续大面积施工按照试验段确定的 参数进行控制，均达到了设计要求，注浆后具体数 据如表５所列。 表５嘉松公路非机动车道整治工程注浆前后弯沉对照表 ４结语 与以往注浆后弯沉实测数据对比，该项嘉松公 路非机动车道ＬＹ一Ⅱ型地聚物注浆加固后，道路 （下转第１８４页） １８４ 科技研究 城市道桥与防洪 ２０１３年９月第９期 提供所需资料，是城市岩土工程研究中面临的一 个重要课题。对已有岩土工程勘察数据的整合、开 发、利用，既可以使人们对具体工程的岩土工程问 题的认识更全面更合理，而且也可节省大量不必 要的资金投入。对于广州市的城市地下空间规划 ５结语 （１）高密度建城区地上开发程度高，地下空间 开发是发展所趋，是保证城市可持续发展的重要 措施。在开发时应合理统筹，针对不同用途结合地 层情况进行分层开发，以实现地下空间的可持续 开发。 与建设，乃至整个城市建设来说，集中建设一个比 较完整的地质岩土工程信息库是非常必要的。因 此，笔者建议协调有关部ｆ－１（如规划部门、建 设部门、有关科研院所）筹建广州市岩土工程数据 信息库，并对外开放，为今后的城市建设和科学研 究服务。 （２）充分调查研究城市地下空间分层开发中 所涉及的岩土工程问题，可以给城市开发规划者 提供更合理的开发方案，且可及时解决所存在的 工程问题。 （２）统筹地下空间开发过程中各部门的统一 协调。城市地下空间的开发中各部门按照各自的 发展需要自行建设地下工程，缺乏整体性、系统 性。由于相互之间缺乏沟通与联系，常造成工程的 （３）城市开发规划者应做好统筹，各部门间相 互协调，建立统一的地质岩土工程数据信息库，实 现合理可持续的开发。 参考文献 变更、受阻，给城市建设带来影响。例如：计划埋设 管道的线路，却已经造好地下工程，使得管道线路 不得不改道，而改道又造成大量增加成本，或在已 经埋设好的地下管道下面建设地下工程，则又将 地下管道重新开挖。因此如何加强地下空问开发 ［１】叶四桥，陈洪凯．地下空间开发利用中的几个环境问题Ｉ Ｊ１．地下 空间，２００２，（０２）． ［２］傅炜．地下空间开发中面临的环境岩土工程问题的研究及对策【Ｊ】． 建筑施工，２００４，（２６）． 【３］李晓红，等．城市地下空间开发利用问题的探讨［Ｊ１．地下空间与 工程学报，２００５，（０３）． ［４】曹晗，阎伍玖．我国城市地下空间开发研究初论［ＪＪ＿资源开发与 市场，２００８，（０５）． 过程中各部门的统一协调，是高密度建城区地下 空间开发过程中必须克服的一个重要问题。建议 专门成立地下空间管理部门，负责广州市地下空 间开发利用的综合管理工作，统筹协调地下空间 开发中的重大问题。 ［５］谢连平，钟洛加，周衍龙．武汉城市地下空间开发利用与环境地 质『Ｊ１．环境科学与技术，２００９，（１２）． ［６］孙钧．地下工程设计理论与实践［Ｍ】．上海：上海科学技术出版 社，２００４． （３）成立专门针对解决运营过程中岩土工程 问题的岩土公司或机构。目前，国内在针对地下空 ［７】肖明．地下空间的开发利用【Ｄ］．武汉：武汉大学水利水电学院，２００９． 间开发运营中的专门的岩土公司或机构尚属待发 展阶段，成立能够在地下空间运营中提供咨询、管 理、监测，以及解决所遇到岩土工程问题的勘察设 计等配套的综合性专业岩土公司或机构，将有广 阔的发展前景。 ［８］林春秀，彭功勋，钟涛．广州地区软土的工程特性分析［ＪＪ．工程地 质学报，２００６，（１４）． 【９］李相然，等．基坑开挖中的环境岩土工程问题研究［Ｊｌ＿中国地质 灾害与防治，２００１，（１２）． ［１Ｏ］廖建三，彭卫平，林本海．影响广州市浅层地下空间开发利用的 地质因素分析及分区评价…．岩石力学与工程学报，２００６，（２５）． （上接第１８０页） 弯沉降低明显，承载力得到了有效提高。 注浆加固施工的便捷、快速、直接有效的特 点，使其在以后道路的日常养护、抢修、中小修乃 至大修等的养护工程中，丰富了施工技术手段。尤 其在交通流量大、不适合封路开挖的路段，不仅比 传统开挖施工大大缩短施工周期，也能利用其“非 开挖”的优势满足节能减排的需求。 参考文献 …１ ＳＺ—Ｇ—Ｂ０４—２００７，公路路基与基层地聚合物注浆加固技术规程［ｓ】＿
