路基病害是长期困扰铁路和公路等交通领域的基础设施顽疾,遍布于全国各地。重复荷载作用以及雨水渗入滞留常导致路基土空隙应力的消散以及粉体细颗粒的流失,引发路基翻浆冒泥和沉降病害,导致线路变形,影响行车舒适性和安全性,进行整治。铁路和公路路基病害整治的常用方法是采用水泥注浆法加固,水泥注浆法具有材料便宜、工艺简单的特点。但是,水泥浆制浆作业不仅需要较大的场地,还涉及到废液处理等环保问题,尤为关键的是水泥浆注入后常需要十多小时的固化时间,要求交通中断的时间较长,是日益繁忙的交通运输所不能接受的,且对路基的渗漏水防治效果不明显。因此,研究能大幅度缩短加固时间的新材料和简化施工的新工艺。
在土壤腐蚀方面,通过模拟高聚物注浆材料服役的环境特点,来探讨其耐土壤腐蚀的性能。选级配碎石环境,制作标准试样并将其埋入级配碎石中并一定的含水率,埋藏时长分别是30d、90d、120d和180d,而后分别测试各试件压缩强度。结果发现,所有试件的压缩强度保持率超过90%,表明高聚物注浆材料具有较强的抗土壤腐蚀能力,埋藏级配碎石中240d后,其压缩强度保持率仍超过90%,这充分说明,级配碎石中注入的高聚物注浆材料的耐土壤腐蚀性能非常。
在对公路工程进行高聚物注浆施工时,应在考虑高聚物注浆材料综合性能和公路工程整体规模形态等条件下在路面确定钻孔位置,并按照各项具体要求对孔洞实施有效清理,避免杂物对钻孔质量和高聚物注浆效果产生影响,以推进公路工程高聚物注浆施工顺利开展。当然在这一过程中还应要求相关人员采取适当措施对注浆管周边实施密封处理,有效避免注浆管在正常使用过程中出现浆液泄漏问题,提高高聚物注浆材料在公路工程中利用率,避免开展相应施工时出现基础材料过度浪费问题。在对公路路面孔洞进行高聚物注浆施工时,注浆施工的连贯性,对于检测不合格的注浆孔洞可以要求相关人员按照规定流程进行重复注浆。发挥高聚物注浆材料作用效果,使得公路基层、路基和路面等结构均能达到稳定状态。
CGM聚合物水泥注浆料的质量配比为:聚合物水泥注浆料∶水=10∶(2.5~2.8)。采用强制式搅拌机或改装的冲击电钻进行搅拌,搅拌均匀后使用。拌制好的浆料应色泽均匀,无粉团、沉淀、花白料、泌水等,且流动性符合注浆稠度要求。注浆料配制后,应立即使用,以免凝固。
注浆:将拌好的注浆料装入压力注浆罐,采用0.3MPa左右的压力将浆料连续注入裂缝。竖向裂缝应逐个从下而上一个个灌浆咀注浆,注满的灌浆咀立即封闭。注浆过程应注意排除裂缝中的空气,后一个灌浆管为排气孔,不得堵死,以免影响空气排放。
利用高压注浆设备,将两组分快速混合均匀,注入道路裂缝。产品渗透至深层微小裂缝,快速反应凝结成固结体,形成强度,并与裂缝稳固粘结,从而快速修复病害,开放交通。
高渗透:混合后产品粘度低于300mPa-s,可渗透至微小裂缝;
反应快:2分钟反应结束,15分钟形成强度,2小时开放交通;
高强度:产品固化后强度高,同时具有良好的韧性和粘结强度;
易施工:常温施工,所需设备简单,交通干扰小;
高耐久:高聚物材料具有良好的耐水性和耐酸碱能力。