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，沈 珂，王金昌

（1.杭州市市政設施監管中心，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，為倡導低碳節能技術，不斷引領技術創新，探索采用了泡沫瀝青冷再生、注漿工藝法等技術，以充分發揮舊路面結構的剩余價值[1]，并降低工程渣土產生量，保護生態環境，實現資源再生利用[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，路面結構自上往下分別為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，路面結構出現了較多的病害。

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狀的影響。經方案比選，最終采用注漿技術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，路面結構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、通信井時應適當調節布孔位置或布孔間距，保證孔位與井的間距不小于1 m。

2 注漿過程監測及效果評價[4]

2.1 路表抬升監測結果分析

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

圖1 現場監測點平面布置（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位置測點抬升量數據非常接近；CJ20～CJ24 與 CJ11～CJ16（或 CJ1～CJ5）測點抬升量規律相同。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。結果表明，注漿加固后，路表彎沉值均小于設計彎沉值，符合規范要求，且彎沉值分布較為均勻。

2.3 基于地質雷達的注漿效果評價

地質雷達檢測使用美國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據的質量。

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據進行增益恢復、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范圍內道路受到一定程度的破壞，局部有縱橫向裂縫。經注漿后，樁號0～12 m段原有的道路分層現象得到改善；樁號12～60 m段深度0.2～1.0 m范圍內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象；樁號18～60 m段深度0.2～1.0 m范圍內路基受到一定程度的破壞，局部有縱橫向裂縫。經注漿后，樁號0～18 m段原有的道路水平向裂縫或分層現象得到改善；樁號18～60 m段深度0.2～1.0 m范圍內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 結語

注漿加固工藝與傳統道路修復技術相比，能夠充分利用原有材料，節約能源，保護環境，具有良好的工程實用價值和社會經濟效益。采用路表抬升監測、FWD彎沉檢測和探地雷達無損檢測技術對注漿過程進行監測以及加固后瀝青路面結構的效果進行跟蹤評價，結果表明注漿加固設計參數合理，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.上海地區低碳道路建設技術及工程示范[J].城市道橋與防洪，2011（8）:18-22.

[2]馬小躍.高聚物注漿技術在瀝青路面結構中的應用及動力響應分析[D].鄭州：鄭州大學，2009.

[3]王新岐.節能減排新技術在濱海新區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.地聚合物注漿技術在道路養護工程中的應用[J].中國市政工程，2011（2）：52-54，57.