改性地聚合物注漿技術(shù)與傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)工藝相比的優(yōu)勢(shì)

改性地聚合物注漿技術(shù)與傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)工藝相比的優(yōu)勢(shì)路基和基層是體現(xiàn)道路承載能力的核心部位，也應(yīng)是道路養(yǎng)護(hù)的重點(diǎn)部位。本文通過對(duì)改性地聚合物注漿技術(shù)與傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)工藝處治道路病害之間的應(yīng)用對(duì)比，提出了道路日常養(yǎng)護(hù)中應(yīng)對(duì)路基和基層進(jìn)行結(jié)構(gòu)性加固補(bǔ)強(qiáng)的養(yǎng)護(hù)新理念，同時(shí)也試圖證明改性地聚合物注漿技術(shù)在道路日常養(yǎng)護(hù)應(yīng)用中更具優(yōu)勢(shì)。養(yǎng)護(hù)維修的常規(guī)技術(shù)和新理念常規(guī)公路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)局部開挖、灌封；稀漿封層;微表處;超薄磨耗層；罩面;銃刨攤鋪；熱再生。從使用效果看，上述常規(guī)的公路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)并沒有徹底解決我國公路的病害問題，主要原因是上述技術(shù)治標(biāo)不治本。從表1對(duì)比可以看出，我國的半剛性基層瀝青路面公路主要病害大多從基層產(chǎn)生，然后從基層向面層發(fā)展。路基質(zhì)量原因也會(huì)造成基層和面層的病害。常規(guī)的公路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)，未能從根本上解決路基、基層的病害，治標(biāo)未治本，經(jīng)常出現(xiàn)前修后壞的現(xiàn)象。道路養(yǎng)護(hù)維修新理念——綜合處治標(biāo)本兼治從下到上，打破常規(guī)，從路基到基層，再到面層處治病害；將路基、基層處理作為重點(diǎn)；非開挖，速度快，交通干擾??；養(yǎng)生時(shí)間短，快速放行；施工環(huán)保，成本低。根據(jù)新理念，采用改性地聚合物注漿加固新技術(shù)先處理路基和基層病害，再采用常規(guī)技術(shù)處理面層，更能充分發(fā)揮常規(guī)路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的作用。地聚合物注漿技術(shù)簡介1978年，法國科學(xué)家JosephDavidovits首次提出了地聚合物(Geopolymer)的概念。它是一種三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的無機(jī)聚合物，無定形到半晶態(tài)，屬于非金屬材料。這種材料具有優(yōu)良的機(jī)械性能和耐酸堿、耐火、耐高溫的性能，在建筑材料、高強(qiáng)材料、固核固廢材料和耐高溫材料等方面均有應(yīng)用。材料優(yōu)勢(shì)早強(qiáng)快硬，力學(xué)性能好。早期強(qiáng)度高，凝結(jié)時(shí)間快。在一定工藝條件下，強(qiáng)度可達(dá)300MPa以上。保障暢通，降低投入。滲透率低，耐凍融循環(huán)。形成致密的結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度高，抗?jié)B性能優(yōu)良;孔洞溶液中電解質(zhì)濃度較高。固定有毒金屬離子能力強(qiáng)。對(duì)Hg、As、Fe、Mn、Ar、Co、Pb的固定率大于或等于90%;“牢籠型”的網(wǎng)絡(luò)骨架穩(wěn)定。耐腐蝕性，耐久性好。環(huán)境友好型，綠色建筑材料。耐高溫隔，熱效果好。地質(zhì)聚合物在1000-1200C。之間不氧化、不分解，在高溫條件下很穩(wěn)定，可以保持60%以上的原始強(qiáng)度。注漿法—概述注漿法最早可追溯到19世紀(jì)初，最早由法國土木工程師查理斯?貝里格尼用于水利工程修復(fù)擋潮閘，并取得了成功。到了近代，注漿技術(shù)大量用于水利、采礦、建筑、交通等工程領(lǐng)域，也開始廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)道路、公路及高速公路等道路路基加固處理。定義注漿法是用氣壓、液壓或電化學(xué)原理，把某些能固化的漿液注入各種介質(zhì)的裂縫或孔隙，以改善地基的物理力學(xué)性質(zhì)。目的防滲、堵漏、加固、糾正建筑物偏斜。分類按照注漿的作用來劃分：固結(jié)注漿、帷幕注漿、接觸注漿。按照基礎(chǔ)的構(gòu)成來劃分：砂礫石注漿、巖石注漿。按照注漿材料來劃分：水泥注漿、水泥粘土注漿、化學(xué)注漿等。按照使用的壓力來劃分：常壓注漿、高壓注漿。按照注漿工藝依據(jù)的理論劃分：滲透注漿、劈裂注漿、壓密注漿、電動(dòng)化學(xué)注漿。其它不同的分類方法如：充填注漿、裂縫注漿、應(yīng)急注漿、糾偏注漿、界面注漿等。注漿技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)注漿材料提出了更高的要求。地聚合物注漿技術(shù)流程探地雷達(dá)、管線探測(cè)儀探測(cè)道路及管線情況——注漿前彎沉檢測(cè)——根據(jù)探地雷達(dá)報(bào)告及設(shè)計(jì)圖紙編制專項(xiàng)施工方案——孔位布置——錨固一體鉆機(jī)開孔——全自動(dòng)注漿平臺(tái)注漿——觀察控制路面抬高——封堵冒漿孔——封孔——養(yǎng)生——探地雷達(dá)、彎沉檢測(cè)——驗(yàn)收。改性地聚合物注漿工藝與傳統(tǒng)工藝對(duì)比的優(yōu)勢(shì)工序?qū)Ρ葟谋?可以看出，傳統(tǒng)道路維修需要14道工序才能完成整條路的翻建工作，且造價(jià)費(fèi)用較高，而本技術(shù)免除了路基部分挖除、棄運(yùn)以及重新施工的工序。可以節(jié)省8道工序的施工時(shí)間，可以大大縮短施工周期。按照往年施工經(jīng)驗(yàn)，至少可以比傳統(tǒng)方法提前兩個(gè)月完成整個(gè)施工周期。3.2工序造價(jià)對(duì)比用以1.93km*14m道路大修為例，傳統(tǒng)方法維修道路部分投資為1050萬元，地聚合物注漿工藝，造價(jià)為850萬元，可節(jié)省財(cái)政資金200萬元。在原道路狀況較好的情況下，攤鋪一層細(xì)粒式瀝青（加粗）即可，更節(jié)約財(cái)政資金。（表3）改性地聚合物注漿技術(shù)施工優(yōu)勢(shì)3.3.1打破常規(guī)、標(biāo)本兼治從下到上，打破常規(guī)，從路基到基層，再到面層處治病害。3.3.2施工便利，減少交通影響：無需大面積封閉交通，只需局部封閉即可，能夠保證社會(huì)車輛的正常通行;無需各種大型施工車輛頻繁進(jìn)退場(chǎng)，大大降低了交通安全隱患;采用非開挖技術(shù)，對(duì)沿線水、電、氣、通信等各種管線電纜不會(huì)造成損壞，施工速度快，交通干擾小;養(yǎng)生時(shí)間短，快速放行，施工后3-6小時(shí)即可開放交通。節(jié)能環(huán)保采用傳統(tǒng)工藝施工會(huì)產(chǎn)生大量揚(yáng)塵及噪音，廢料外運(yùn)后的不合法傾倒、施工所需材料生產(chǎn)過程中也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。而采用改性地聚合物注漿加固施工，揚(yáng)塵及噪音較小，施工時(shí)幾乎不產(chǎn)生廢料，地聚合物本身對(duì)土體不造成污染。地聚合物的制備工藝簡單明了，不同于水泥“兩磨一燒”的復(fù)雜工藝過程，地聚合物在常溫下就能直接反應(yīng)生產(chǎn)，可減少80%的CO2排放量，在諸多性能上表現(xiàn)出優(yōu)越性，符合目前國家積極倡導(dǎo)的“節(jié)能、綠色、環(huán)保”理念。耐久性、可持續(xù)性好相對(duì)于水泥，地聚合物具有更為良好的耐腐蝕性能，滲透率低，耐凍融循環(huán)，具有非常優(yōu)異的耐久性，經(jīng)受自然破壞的能力很強(qiáng)。用于道路養(yǎng)護(hù)中，能重復(fù)注漿，可持續(xù)性好，漿液與路基、基層礦物發(fā)生反應(yīng)后固結(jié)體結(jié)構(gòu)致密，抗沖刷能力強(qiáng)，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，在地下可達(dá)百年以上。前景廣闊、效益突出采用改性地聚合物注漿技術(shù)先處理路基和路面基層病害，再采用路面再生技術(shù)或常規(guī)施工處理面層，更能充分發(fā)揮路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的作用。改性地聚合物注漿加固技術(shù)免除了路基部分挖除、棄運(yùn)以及重新施工的工序，節(jié)省施工時(shí)間，大大縮短施工了周期，降低了成本，效益突出。采取非開挖技術(shù)是道路維修與養(yǎng)護(hù)的發(fā)展方向，改性地聚合物注漿技術(shù)前景廣闊，值得大力推廣應(yīng)用。結(jié)語改性地聚合物注漿技術(shù)是一種從下到上，打破常規(guī)，從路基到基層的新型道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)。與傳統(tǒng)工藝相比這一技術(shù)采用非開挖的方式對(duì)路基優(yōu)先進(jìn)行加固處理