高聚物注浆技术高速公路养护工程中应用实施指南

　 高聚物注浆技术在高速公路养护工程中的应用实施指南

　Guidefor

　Application of Polyurethane Injecting Method in the Freeway maintenance

　Engineering

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　I 目 录

　 前 言 ················································································································· II 1

　范围 ·························································································································· 1 2

　规范性引用文件 ·········································································································· 1 3

　术语和定义 ················································································································· 1 3.1

　 路面高聚物注浆 ······································································································ 1 3.2

　 横缝密集度 ············································································································ 1 4

　路面检测 ···················································································································· 1 5

　注浆材料 ···················································································································· 2 6

　注浆设备和机具 ·········································································································· 2 7

　注浆及注浆布孔方案 ···································································································· 2 7.1

　 一般规定 ··············································································································· 2 7.2

　 横缝 ····················································································································· 3 7.3

　 纵缝 ····················································································································· 3 7.4

　 修补块注浆 ············································································································ 3 7.5

　 唧泥点 ·················································································································· 4 7.6

　 整车道需要注浆 ······································································································ 4 7.7

　 布孔要求 ··············································································································· 4 8

　施工工艺 ···················································································································· 4 8.1

　 沥青路面高聚物注浆施工工艺流程 ·············································································· 4 8.2

　 封闭交通 ··············································································································· 4 8.3

　 钻孔 ····················································································································· 5 8.4

　 下注浆管 ··············································································································· 5 8.5

　 安装注浆帽 ············································································································ 5 8.6

　 注浆 ····················································································································· 5 8.7

　 注浆质量控制 ········································································································· 5 8.8

　 封孔 ····················································································································· 5 8.9

　 弯沉检测 ··············································································································· 6 9

　水泥路面板底注浆 ······································································································· 6 11

　质量控制与验收 ········································································································· 6 11.1

　 施工阶段质量控制 ································································································· 6 11.2

　 高聚物注浆施工质量验收 ························································································ 7

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　II 前 言

　 本指南依据 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第 1 部分：标准的结构和编写》要求编写。

　本指南由××省交通运输厅提出并归口。

　本指南主要起草单位：××。

　本指南主要起草人：

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　1 高聚物注浆技术在高速公路养护工程中的应用实施指南

　1

　范围 本指南规定了高速公路路面养护工程高聚物注浆施工的术语和定义、路面检测、注浆材料、注浆设备和机具、注浆及注浆布孔方案、施工工艺、水泥路面板底注浆、注浆结合沥青面层铣刨修复、质量控制与验收。

　本指南适用于高速公路路面养护工程高聚物注浆技术应用的设计、施工及验收。

　2

　规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用和文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

　JTG F40

　 公路沥青路面施工技术规范 JTJ034

　公路工程基层施工技术规范 JTJ 052

　 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTG D50

　 公路沥青路面设计规范 JTG F80/1

　 公路工程质量检验评定标准（第一册土建工程）

　JTGH20

　公路技术状况评定标准 JTGHl0

　公路养护技术规范 JTGH30

　公路养护安全作业规程 JTJ 073.2

　 公路沥青路面养护技术规范 3

　术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。

　3.1

　路面高聚物注浆 通过向道路结构体内注射多组份高聚物材料，浆材迅速发生化学反应，体积膨胀并形成泡沫状固体，填充结构中的空隙，挤密周围松散基层，增强路面结构的整体性，实现快速、微创防治路面内部病害。

　3.2

　横缝密集度 调查路段长度内横缝的数量，即横缝数量与调查路段长度的比值，单位：条/100m。

　4

　路面检测 4.1

　对原路面的路况进行检测、评价，依据调查与评价结果确定注浆养护维修方案。

　4.2

　对原路面的车辙、裂缝、平整度、抗滑性能、局部破损（坑槽、推移、拥包、泛油）都应检测、调查，作为路面维修养护措施选择的依据。检测项目与频率应符合表 1 的规定。

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　2 表 1

　 原路面检查项目与要求 调查内容 检测频率 检测方法与要求 路面结构强度 每 50m/点 FWD，根据路面状况抽检 路面破损状况 全线连续 道路激光测试车，结合人工调查 雷达测试 车辙深度 每 20m 一断面 （左、右轮迹带分别检测）

　路面车辙测试仪或道路激光测试车 摩擦系数 每 20m 一断面 摩擦系数测试车或横向力系数仪 平整度 全线连续 平整度仪或道路激光测试车 渗水系数 每 100m 一处（任一轮迹带）

　必要时检测 4.3

　对于路面有裂缝路段，在距裂缝 0.30m 处加测弯沉值，横缝单侧测 2-3 点，纵缝根据纵缝长度测 3-5 点。

　4.4

　利用落锤式弯沉仪和探地雷达确定路面结构脱空的位置和程度。

　4.5

　在施工过程中，应不间断的对路况进行巡查，必要时进行检测，根据路况实施动态设计或及时调整施工方案。

　5

　注浆材料 5.1

　高聚物注浆材料应具有质轻、耐腐蚀、强度高、耐久性好的特性。

　5.2

　注浆材料抗压强度宜在 15-25MPa 之间，抗压回弹模量 300-500MPa 宜在之间。

　5.3

　参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG_E20-2011）中的单轴压缩试验（圆柱体法），测定试件的抗压回弹模量和抗压强度。

　5.4

　试件为 100mm×100mm（高度×直径）的圆柱体。制作圆柱体试件时，采用钢板制作可拆卸试模，在圆柱体的圆形顶面和棱柱体的 30×250mm 的侧面留有注浆孔，通过注浆孔向试模内注浆。注浆结束后，需等浆液完全成型并冷却后再拆开试模，取出试块。

　6

　注浆设备和机具 6.1

　搅拌机的转速和能力应与材料类型相适应。

　6.2

　灌注泵（注浆枪）的技术性能与注浆类型、浓度相适应，额定工作压力应大于注浆压力的1.5 倍，压力波动范围宜小于注浆压力的 20%。

　6.3

　注浆管路应保证浆液流动顺畅，并应能承受 1.5 倍的最大注浆压力。

　6.4

　注浆帽与所采用的注浆方式、方法、注浆压力、注浆深度、地质材料等相适应，应有良好的膨胀和耐压性能，在最大注浆压力下能封闭注浆孔，并易于安装和拆除。

　6.5

　注浆的计量器具，如压力表、流量剂等应定期校核或标定。

　7

　注浆及注浆布孔方案 7.1

　一般规定 7.1.1

　路面病害不同，现场注浆布点的方案不同。

　7.1.2

　根据病害严重程度及病害成因，选择注浆方案及注浆布孔方案。

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　3 7.2

　横缝 横缝注浆时，注浆孔距离裂缝 25cm，沿缝间距 100cm，交叉布置，参见图 1。

　图 1 横缝注浆孔布置示意图 7.3

　纵缝 7.3.1

　纵缝注浆时，注浆孔沿纵缝两侧错位布置。注浆孔距离纵向裂缝两侧各 25cm，注浆孔之间间距 100cm，交叉布置，参见图 2。

　图 2 纵缝注浆孔布置示意图 7.3.2

　路面纵缝病害严重时，纵缝率大于 20%，这样的路段仅采用注浆方案是不合适的，还必须结合路面面层铣刨技术。

　7.4

　修补块注浆 7.4.1

　修补块注浆根据病害成因，注浆孔的布置有三种方案：沿横缝注浆、沿纵缝注浆及均匀布孔方式（图 3）。应根据修补块病害成因，选用适宜的注浆方案。

　图 3 修补块注浆孔布置示意图（均匀布孔）

　7.4.2

　对于出现网裂、沉陷的修补块不宜单独采用注浆处理，应采用基层修复或基层修复与注浆相结合的措施等。

　100cm 25cm 150cm 1m 1m 1m 0.25m 0.25m 行车道 超车道 纵缝 1m 1m1m 注浆孔 100cm 37.5cm 100cm 87.5cm 100cm 横缝 行车道 超车道 紧急停车带 注浆孔 100cm 100cm 87.5cm 25cm

　25cm 37.5cm 标线中部

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　4 7.5

　唧泥点 7.5.1

　随着路龄的增加，横缝唧浆的注浆修复良好率下降。处理唧浆越早效果越好。

　7.5.2

　唧泥点处在唧泥点周围均匀布孔，孔间距 30cm，参见图 4。

　 图 4 唧泥点注浆孔布置示意图 7.5.3

　纵缝唧浆应增加注浆布孔，控制注浆后弯沉值。

　7.5.4

　对于非横缝、纵缝处唧泥点的处理，应判断唧泥出现的原因，如果唧泥病害同沉陷、网裂相关，不适用于单纯注浆处理，而应采用注浆结合面层铣刨技术或者挖除上基层。

　7.6

　整车道需要注浆 7.6.1

　局部既有纵缝又有横缝的路段，宜采用整车道布孔注浆方式。

　7.6.2

　整车道需要注浆时，布孔方案见图 5。

　图 5 整车道注浆孔布置示意图 7.7

　布孔要求 注浆孔位与设计孔位的偏差值不大于 10cm，孔深宜在底基层与路基交界面以下，通常大于 75mm（或设计规定），实际孔位、孔深应有记录。

　8

　施工工艺 8.1

　沥青路面高聚物注浆施工工艺流程 注浆路段定位——>标记注浆孔位置——>注浆前检测——>钻孔——>下注浆管——>安装注射帽——>注浆——>注浆后检测——>封孔——>清扫环境——>开放交通 8.2

　封闭交通 确定注浆路段后，按照交通控制方案，摆放标志、路锥等，确保施工安全。

　30cm 150cm 行车道 紧急停车带 注浆孔 150cm 120 cm 30cm 标线中部 唧泥点30cm

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　5 8.3

　钻孔 用喷漆标注钻孔位置。先后把 50 及 80 公分钻头安装到冲击钻上，再使钻头通过已处理铁盆对注浆孔位置进行钻孔，以防止灰尘扩散，并及时对钻孔处进行清理。钻孔必须保持路面清洁，不得污染路面。注浆孔直径约 1.6cm，钻至路基顶面，约 75cm。

　8.4

　下注浆管 根据高聚物注浆技术要求，使用切割工具把 PVC 管截取约 25 公分左右，把 PVC 管通过注浆孔下入；把注浆管置于基层中间，长度约 25cm，方案见图 6。

　图 6 注浆孔深度示意图 8.5

　安装注浆帽 把注射帽凹型边缘使用专用工具清理干净，以便于与注射枪更好的结合，使用铁锤把已清理注射帽敲入 PVC 注浆管内。

　8.6

　注浆 根据施工及高聚物注浆技术要求，为防止高聚物喷洒到路面，造成路面的污染，把特制铁盆通过注射帽放在注浆孔处，以便注浆头露出盆底，使用夹具把注射枪与注射帽夹牢。根据 FWD 检测数据，并结合路面具体情况及工程经验，按照设计对注浆处实施注浆，注浆时压力约 7Mpa，通过输料管道分别把 A 及 B 两类高聚物材料输送到注射枪口，两种材料在注射枪口处通过注浆 PVC 管输送到路面病害处，并发生化学反应，材料由液体变为固体，体积迅速膨胀。

　8.7

　注浆质量控制 为了精确控制注浆过程，防止沥青路面鼓起或变形，在注浆孔附近放上标尺，旁边放激光水准仪实时监控路面的高度变化，当标尺处地面出现微动或有浆体冒出路面时视为注浆量已达到要求，停止注浆。

　8.8

　封孔 为防止雨水侵蚀，破坏路面，并保持路面的整体形象，使用道路密封胶把注浆孔封住。使用密封胶时需对其加热，并且温度控制在 210℃以下。灌注密封胶时要使密封胶略底于路面，如果高出路面，

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　6 使用工具将其整平。

　8.9

　弯沉检测 注浆前用 FWD 检测弯沉值，与注浆后弯沉对比。注浆后沥青路面弯沉应小于 20（0.01mm），弯沉不符合要求应进行补注，补注宜采用全断面注浆。

　9

　水泥路面板底注浆 9.1

　对水泥路面面板进行注浆，可以处理混凝土砼板块的脱空病害，对于有积水的板块，可以挤出积水，减缓水损害。

　9.2

　注浆前采用 FWD 对拟注浆路段进行弯沉值检测，测点位置：每块板的板边及板角，如有裂缝，在距裂缝 0.30 m 处加测弯沉值。

　9.3

　根据弯沉判断板底脱空情况，确定注浆位置。

　9.4

　路面有裂缝，在裂缝两边增加注浆孔，注浆孔距离裂缝 0.3 m，沿缝间距 1.15m，交叉布置，具体见图 7 所示。

　图 7 水泥路面面板裂缝处注浆 10

　注浆结合沥青面层铣刨修复技术 10.1

　采用高聚物注浆结合面层铣刨修复技术可处理以横缝病害为主的路段，或含有少量纵缝的路段（纵缝率宜≤20%）。

　10.2

　高聚物注浆结合铣刨面层包括三个技术关键：确定面层铣刨深度（层位）、采用合理的注浆布孔的方案、注浆后路面弯沉检测控制。

　10.3

　根据横缝密集度及裂缝处面层芯样完整性情况等，确定面层铣刨的层位。横缝密集度≤10，芯样下面层完整性较好，铣刨上中面层；面层芯样及基层芯样松散，铣刨上、中、下面层。

　10.4

　局部既有纵缝又有横缝的路段，面层应铣刨三层（基层出现网裂时，应挖除或铣刨修复）；同时对于这些位置应整车道注浆。

　10.5

　以注浆后弯沉小于 200（0.001mm）为控制标准，无法满足要求时，应补注或挖除或铣刨基层。

　10.6

　通过通车检测，若发现裂缝有扩展或破坏情况加剧时，亦应重新钻孔补注。

　11

　质量控制与验收 11.1

　施工阶段质量控制 施工阶段质量控制要求见表 2。

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　7 表 2 高聚物注浆施工阶段质量控制项目 施工工序 技术要求 布孔 符合设计要求或本指南要求 钻孔 孔深至底基层与路基交界面以下，孔径 16mm 设置套管 孔中插入套管，套管长度至基层中间 配制浆液 配合比符合设计要求 连接注浆管 连接紧密，不漏浆 注浆 注浆压力符合设计要求 清理封孔 及时封孔，清理现场 11.2

　高聚物注浆施工质量验收 应符合表 3 的要求。

　表 3 高聚物注浆实测项目 检查项目 检验频率 质量要求 检查方法 注浆孔数量 每条裂缝 符合设计要求 目测 注浆孔间距 每条裂缝 ±2cm 尺量 注浆孔深度 每处检查 3 孔 ±2cm 尺量 弯沉（0.01mm）

　每横缝在缝中部测 1 点 纵缝每 10-20m 测 1 点 横缝、纵缝交差点检测 ≤20 FWD 路段 弯沉下降率≥20%