注漿工藝在城市道路加固改造工程中的應用和評價

顧 吟，繆 琪，程琳結(jié)，沈 珂，王金昌

（1.杭州市市政設施監(jiān)管中心，浙江 杭州 310003；2.杭州市路橋集團股份有限公司，浙江 杭州 310000；3.中國聯(lián)合工程公司，浙江 杭州 310052；4.浙江大學建筑工程學院，浙江 杭州 310052）

0 引言

在近幾年的杭州市城市道路加固改造工程中，為倡導低碳節(jié)能技術(shù)，不斷引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新，探索采用了泡沫瀝青冷再生、注漿工藝法等技術(shù)，以充分發(fā)揮舊路面結(jié)構(gòu)的剩余價值[1]，并降低工程渣土產(chǎn)生量，保護生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)資源再生利用[2-3]。本文以杭州市中心某道路主干道加固改造工程為例，探討了注漿工藝法在城市道路加固改造中應用的可行性，可供類似工程項目參考。

1 工程概況

某擬改造城市道路主干道路基位于軟土地基層，路面結(jié)構(gòu)自上往下分別為3 cm細粒式瀝青混凝土+5 cm中粒式瀝青混凝土+7 cm粗粒式瀝青混凝土+30 cm三渣+50 cm塘渣，路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了較多的病害。

由于場地位于市中心，采用徹底的改建施工會受到繁忙交通現(xiàn)狀的影響。經(jīng)方案比選，最終采用注漿技術(shù)先對路基進行加固處理，之后加鋪瀝青面層。注漿加固處理方案為：（1）注漿深度為1.2 m；（2）注漿孔采用梅花形布置，孔間距為3 m，漿液為水泥漿，水灰比控制在0.40～0.42，路面結(jié)構(gòu)層的注漿壓力不大于0.3 MPa，土基注漿壓力不大于0.8 MPa；（3）注漿管采用直徑為32 mm端頭注漿式鋼管，采用振動式沉管方法；（4）道路東側(cè)機動車道邊緣有弱電井、通信井，考慮到可能對檢查井的影響，注漿施工布孔時，注漿順序選擇為由中央向邊緣方向，如遇到弱電井、通信井時應適當調(diào)節(jié)布孔位置或布孔間距，保證孔位與井的間距不小于1 m。

2 注漿過程監(jiān)測及效果評價[4]

2.1 路表抬升監(jiān)測結(jié)果分析

注漿施工期間，路表抬升監(jiān)測平面圖（局部）見圖1。圖1中：K1～K8為注漿孔，孔間距為3 m；CJ1～CJ36為監(jiān)測點，相鄰間距為0.5 m。

圖1 現(xiàn)場監(jiān)測點平面布置（局部）

對注漿時不同注漿孔周邊抬升量進行觀測，K5 注 漿 孔 注 漿 過 程 中 CJ1～CJ5、CJ11～CJ16、CJ19～CJ17、CJ20～CJ24 所在位置的抬升量觀測結(jié)果見圖2。從圖2可以看出：隨著觀測點遠離K5注漿孔，各測點抬升量呈逐漸減小趨勢，當距離不小于6 m時，抬升量僅為0.2 mm，可以忽略不計；CJ1～CJ5與CJ11-CJ16位置測點抬升量數(shù)據(jù)非常接近；CJ20～CJ24 與 CJ11～CJ16（或 CJ1～CJ5）測點抬升量規(guī)律相同。這說明注漿時有效壓力能夠傳遞到鄰孔，且注漿過程對檢查井和管道均無影響，以鄰孔漿液溢出作為注漿是否完成控制條件之一是合理的。

圖2 K5注漿孔注漿完成后各測點抬升量

2.2 基于FWD（落錘式彎沉）的注漿效果分析

注漿加固前后路表彎沉值見圖3。

圖3 注漿加固前后路表彎沉值

從圖3可以看出，在注漿加固前，路表彎沉值波動較大，最大彎沉達到0.747 mm，最小彎沉僅有0.097 mm；注漿加固后，隨著時間增長，路表彎沉值和彎沉標準差呈逐漸減小趨勢。結(jié)果表明，注漿加固后，路表彎沉值均小于設計彎沉值，符合規(guī)范要求，且彎沉值分布較為均勻。

2.3 基于地質(zhì)雷達的注漿效果評價

地質(zhì)雷達檢測使用美國SIR-20探地雷達，配置400 MHz屏蔽天線，有效檢測深度可達到2.5 m，可屏蔽來自周邊的干擾以保證雷達數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

探測范圍為南向北右車道及南向北左車道各60 m，共計120 m。通過對注漿前后的雷達檢測數(shù)據(jù)進行增益恢復、濾波、反褶積等處理，形成雷達圖像，如圖4～7所示。

圖4 右車道注漿前雷達圖像

圖5 右車道注漿后雷達圖像

圖6 左車道注漿前雷達圖像

圖7 左車道注漿后雷達圖像

由圖4、圖5可見：注漿前，樁號0～12 m段道路相對完整，但存在水平向裂縫或分層；樁號12～60 m段深度0.2～1.0 m范圍內(nèi)道路受到一定程度的破壞，局部有縱橫向裂縫。經(jīng)注漿后，樁號0～12 m段原有的道路分層現(xiàn)象得到改善；樁號12～60 m段深度0.2～1.0 m范圍內(nèi)原有的縱橫向裂縫被注漿充填，表明注漿后的路基整體性有所改善。

由圖6、圖7可見：注漿前，樁號0～18 m段道路相對完整，但存在水平向裂縫或分層現(xiàn)象；樁號18～60 m段深度0.2～1.0 m范圍內(nèi)路基受到一定程度的破壞，局部有縱橫向裂縫。經(jīng)注漿后，樁號0～18 m段原有的道路水平向裂縫或分層現(xiàn)象得到改善；樁號18～60 m段深度0.2～1.0 m范圍內(nèi)原有的縱橫向裂縫被注漿充填，表明注漿后的路基整體性有所改善。

3 結(jié)語

注漿加固工藝與傳統(tǒng)道路修復技術(shù)相比，能夠充分利用原有材料，節(jié)約能源，保護環(huán)境，具有良好的工程實用價值和社會經(jīng)濟效益。采用路表抬升監(jiān)測、FWD彎沉檢測和探地雷達無損檢測技術(shù)對注漿過程進行監(jiān)測以及加固后瀝青路面結(jié)構(gòu)的效果進行跟蹤評價，結(jié)果表明注漿加固設計參數(shù)合理，且實施效果良好，能供類似工程參考。

[1]鄭曉光，陳紅纓，王新南.上海地區(qū)低碳道路建設技術(shù)及工程示范[J].城市道橋與防洪，2011（8）:18-22.

[2]馬小躍.高聚物注漿技術(shù)在瀝青路面結(jié)構(gòu)中的應用及動力響應分析[D].鄭州：鄭州大學，2009.

[3]王新岐.節(jié)能減排新技術(shù)在濱海新區(qū)道路工程中的應用研究[J].城市道橋與防洪，2011（10）：132-137.

[4]季曉麗，陳榮，鐘世云.地聚合物注漿技術(shù)在道路養(yǎng)護工程中的應用[J].中國市政工程，2011（2）：52-54，57.