自改革開放以來,隨著國內經濟貿易的不斷發(fā)展,人民出行生活需求的日益增長,國內道路交通事業(yè)取得了長足進步和飛速發(fā)展,道路的通車里程飛速地增加。據(jù)統(tǒng)計,2017年末全國公路總里程477.35萬公里,比上年增加7.82萬公里,為社會與經濟繁榮穩(wěn)定和持續(xù)發(fā)展提供著便捷、高效的運輸服務。

我國現(xiàn)階段公路狀況

目前,我國已運營的道路中有相當一部分接近或超過設計年限,同時在早期修造的道路由于施工技術不全面,施工控制不嚴謹,施工規(guī)范不成熟的影響,導致部分道路在運營中期,甚至是在建成運營后的2到3年內,就過早出現(xiàn)了或多或少、種類繁多、不同程度的基層病害。

市政道路破壞的原因

追究道路破壞的根本原因,首先道路的瀝青層厚度一般為8~12cm,水分容易下滲進入基層;其次,半剛性基層收縮裂縫不可避免,而由此造成的瀝青層反射裂縫進一步加劇了水分的滲入;再次,在下滲水和地下水共同作用下,道路路基發(fā)生沖刷而造成承載力不足;最后在行車荷載的作用下進一步加劇了道路的破壞,造成了整個路面結構性損壞。

地聚合物注漿技術應運而生

當?shù)缆吩谑褂眠^程中彎沉值低于設計要求時,此時道路面層尚未發(fā)生大規(guī)模的破損,如果不能及時進行養(yǎng)護維修,道路的使用性能將迅速下降,但此時采用大規(guī)模的翻挖路面施工方法(對基層或路基進行處治修復后再新建路面)不僅工程量大、維修費用高,而且修復時間長、對交通影響大。

于是,地聚合物以其快速、經濟、非開挖的優(yōu)點成為道理加固處理的發(fā)展趨勢。

地聚合物的組成

地聚合物是一類新型的高性能無機聚合物材料,屬于堿激活膠凝材料,具有特殊的無機縮聚三維氧化物網絡結構,地聚合物注漿材料的基本組成詳見下表:

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地聚合物注漿加固道路的施工工藝

地聚合物是一類新型的高性能無機聚合物材料。地聚合物基層注漿加固技術是通過注漿泵吸入漿液,流經高壓管,再注入道路路基和基層中,漿液在周圍的土體中通過裂縫滲透、填充、壓密、擴張擠走基層結構土體縫隙內的積水和空氣形成漿脈。使道路結構致密,缺損得到彌補。從而增加路基及基層的穩(wěn)定性,增強道路結構的使用壽命,承載力得到提高。

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地聚合物注漿優(yōu)點

1、高流動性

通過填充、滲透和擠密可將地聚合物注漿材料進入微細空隙中,修復道路基層、路面病害和補強路面結構整體強度。

2、輕質高強

漿液養(yǎng)護后形成的固體材料自重輕且強度高,其抗壓強度遠遠大于相同齡期的水泥漿液固結體。

3、凝結速度快

能夠迅速固化,早期強度高后期強度持續(xù)增長,養(yǎng)護周期短可提早開放交通,在高速公路和城市道路等通行壓力大的路段尤其適合。

4、安全耐久

漿液與路基、基層礦物發(fā)生反應后固結體結構致密,抗沖刷能力強,物理化學性能穩(wěn)定,對地表環(huán)境無污染,在地下可達百年以上。

5、與傳統(tǒng)工藝相比,地聚合物注漿加固技術具有造價低、工期短、對交通影響小、綠色環(huán)保等優(yōu)點。

地聚合物注漿加固技術與路面開挖法修復道路的造價對比分析

路面開挖法是現(xiàn)階段道路修復通常采用的方法,其施工工序是破除原有路面面層、對基層和路基進行處治修復以及恢復路面。具體造價組成詳見下表:

表1:100平米12cm厚瀝青道路路面開挖修復單位工程匯總表

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表2:100平米12cm厚瀝青道路路面開挖修復分部分項工程清單與計價表

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與傳統(tǒng)的開挖法比較,地聚合物注漿技術施工工序簡單,主要為打孔、注漿以及打孔區(qū)域路面修復。其主要造價組成如下表:

表3:100平米12cm厚瀝青道路地聚合物注漿修復單位工程匯總表

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表4:100平米12cm厚瀝青道路地聚合物注漿修復分部分項工程清單與計價表

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綜上所述,每100平米瀝青混凝土路面,采用傳統(tǒng)的開挖法修復方法造價約7萬元,采用地聚合物注漿技術修復方法造價約1.68萬元,所以采用地聚合物注漿技術造價約為傳統(tǒng)路面開挖法造價的1/4,極大節(jié)約了成本。

結語

我國的交通事業(yè)正在迅速的發(fā)展,高速公路或城市主干道等交通繁忙路段,采取非破損、無障礙道路維修是發(fā)展的方向,隨著材料科學、機械工程學、計算技術等多學科交叉和現(xiàn)代注漿技術、材料技術發(fā)展,道路注漿加固技術正在不斷豐富其內涵和外延,其發(fā)展前景十分廣闊。該技術順應時代進步的要求,將進一步發(fā)揮其積極的經濟、技術和社會效益。