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基层路病还开挖?OUT!英达地聚物微创补强帮你忙!

根据各地城市道路管理法中规定:新建、改建、扩建城市道路交付使用后5年内,大修道路竣工后3年内,不得开挖。能否找到一个新工艺在不开挖的情况下进行快速加固道路基层病害,地聚物注浆加固技术应运而生。针对地聚物应用于基层病害的加固补强,“公路医生”克服了过往研究的种种局限,通过自身的检测力量、材料研究、装备研发,为道路管理者提供快速的整套解决方案。

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前言

随着我国道路里程和交通量逐年增长,对路面的使用性能要求越来越高。在实际使用过程中,由于雨水侵蚀和车辆荷载作用,导致路面基层强度衰减,甚至出现沉陷、开裂等现象,影响道路使用寿命。

传统工艺采用挖补换填方式重建路面结构,但所需施工设备多、作业效率低、工期长、成本高、交通影响大,为了克服这些困扰,英达自主研发非开挖式的地聚物微创补强加固技术,能有效恢复路面强度,成为加固路基和基层不可或缺的好方法。

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概念

地聚物注浆工艺,指采用专用钻孔和注浆设备,将地质聚合物材料制成的浆液注入路面基层和路基中,浆液在压力作用下,通过劈裂、挤密、填充、渗透等多种原理,挤出路面结构缝隙内的积水和空气,再通过化学胶结、离子交换、惰性充填等多种作用把松散体胶结成一个整体,形成强度大、防水性能高和化学稳定性好的结石体,提高道路承载力。发挥关键作用的地聚物注浆材料是一种碱激活胶凝材料,利用下图中的A、B两种组分混合反应,生成高分子网络结构致密的无机材料。

地聚物注浆材料性能

地聚物注浆材料本身稳定性好、强度大、浆体的流动性能好,在压力作用下,有较强的渗透力,能够改善基层和路基的密实度和水稳定性,增加路基、路面的稳定性,延长路面的使用寿命。

地聚物注浆工艺动态示意图

地聚物注浆工艺的适用范围:

(1)路面基层、路基病害治理和路面结构补强;

(2)房屋建筑地基加固。

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检测先行

英达地聚物微创补强加固技术涵盖了检测、材料、装备、施工,不仅在于其优势突出的地聚物材料,而且还拥有先进的检测设备及施工装备,提供路面结构加固补强针对性整体解决方案。

(1)FWD测试路面承载能力

采用自动落锤式弯沉仪(FWD)评价路面的结构强度。

(2)探地雷达检测深层隐性病害

应用探地雷达,结合典型位置取芯,准确判断病害类型、范围和深度,优化地聚物注浆工艺参数,提升注浆效果。

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注浆材料

1、衰减层位不同,地聚物材料不同

根据注浆层位不同以及交通开放时间需求不同,“公路医生”研发了不同类型的地聚物注浆材料,分别为基层加固普通型、基层加固快凝早强型和路基加固型。

多类型注浆材料

2、英达地聚物注浆材料优势突出

与其他注浆工艺不同,英达地聚物注浆有以下独特优势:

(1)浆液稳定好,不泌水

传统的水泥注浆材料静置易分层,均匀性差。英达地聚物注浆材料静置不分层,不泌水,浆液稳定性、均匀性良好。

(2)超高流动性,渗透性强

浆液初始流动度11-12s,粘度与食用油近似;静置30min后流动度仍有15s,在低注浆压力下(小于1MPa),可填充、渗透挤入微细空隙中,提高整体强度。

(3)过湿工况下,保水能力强

英达地聚物材料中含有结晶因子,在过湿工况条件下,保障注浆材料力学性能稳定性和注浆补强效果。

不同水灰比富余度情况下地聚物材料抗压强度对比图

(4)干燥工况下,抗裂性能优异

普通地聚物材料存在天然缺陷,自然环境下或湿度小于75%情况下易脱水开裂。英达地聚物材料中添加高分子抗裂纤维,保障干燥工况(低湿度)下材料抗裂性能及强度。英达地聚物注浆材料取出的芯样,在空气中放置1个月不发生开裂。

(5)快凝早强,养生时间短

试验检测数据显示,英达地聚物材料8小时内抗压强度达到5MPa以上,24h抗压强度达20MPa以上,同时抗折强度达2MPa以上。注浆后可迅速开放交通,对交通干扰小。

英达地聚物材料抗折强度、抗压强度随时间变化图

(6)固结松散体能力强

英达地聚物材料中的活性激发剂可激活半刚性基层或路基填土中惰性的硅、铝氧化物等,与浆液中矿物活性物质反应,形成结石体,提高道路承载力。

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自研装备

1、无尘型微创打孔机

采用智能化无尘型微创打孔机对路面进行快速打孔,打孔速度快,深度精确控制。

2、一体化双液注浆机

设备采用双液注浆,操作简单,施工效率高,提前制备好的组分A和组分B混合,搅拌1-2min即可出料注浆,施工速度比常规注浆快3-5倍。

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应用案例

12月的金坛,正处凛冽寒冬,在交通繁忙的华阳南路上,金坛区市政管理处引入了“公路医生”养护华阳南路,只用了5天时间,使老路焕发新容颜,给冬季寒冷的金坛披上了一件崭新的外衣。

老路面麻面、网裂、修补

新路面

能够在如此短的时间内对华阳南路进行养护出新,公路医生此次采用的是何种精湛技术呢?

华阳南路经过十多年的交通运营,道路不仅有麻面、裂缝、老化、修补等表面病害,而且还存在网裂/沉陷、唧浆等局部基层病害。

对于局部基层病害的处理,以往传统处理方式为基层开挖,回填新材料,这样会造成施工周期长,交通的影响极大等诸多困扰。

为此,公路医生对症下药,开出全新药方,成功破解了传统基层处治所面临的难题。

对症下药

整体方案:首先对路面进行检测,然后根据检测数据针对显性的网裂沉陷、唧浆、纵横向裂缝以及隐性的结构强度弱的局部段落设计不同的钻孔深度,在钻孔后注浆加固,最后对沥青路面整体就地热再生。

①基层加固:非开挖式的地聚物微创补强工艺

②面层再生:整形加铺就地热再生工艺。

那么这种微创补强与就地热再生相结合的全深式绿色道路养护技术如何在华阳南路上实施的呢?

基层加固:非开挖式地聚物微创补强

布孔、钻孔:划定病害处治范围,精确控制孔距。对需要注浆的网裂沉陷、唧浆、裂缝等区域采用无尘型微创打孔机进行打孔,打孔速度快,深度可控。

定制的无尘钻孔机正在工作

注浆:采用一体化双液注浆机对道路基层和路基进行微创补强。

自主研发的双液注浆机正在灌浆

封孔:对注完浆液的注浆孔拔管后应及时采用软木塞密封,确保孔内填充密实。

观察、封孔

华阳南路通过以上地聚物微创补强加固技术施工完,对路面进行清洗,封闭养生8小时即可开放交通。

施工前,注浆位置路面弯沉值超过40(0.01mm),注浆后,路面弯沉值平均下降了20~30%,道路结构强度得到大幅度提高。

面层再生:就地热再生

通过以上非开挖式地聚物微创补强加固技术对华阳南路的基层进行注浆加固后,再采用环保、节能、高效的整形加铺就地热再生工艺对沥青面层进行再生。

整形加铺就地热再生工艺:通过加热、添加再生剂、耙松、再生的热路面上直接摊铺极少量的新沥青混合料,新、旧沥青混合料一次压实成型,实现旧路“再生”,原路面沥青混合料的利用率达100%,循环链最短,质量优异且施工全程无扬尘、无任何固体垃圾废料排放。

就地热再生施工中

这种英达就地热再生与英达地聚物微创补强加固相结合的工艺不仅实现了沥青面层的再生利用,而且避免了道路基层开挖所带来的一系列问题。

①沥青面层及基层材料都得到原价值原层位循环再用,节约了资源,保护了环境;

②道路基层病害处置与沥青面层无缝衔接,实现快速化养护,缩短施工周期1/2以上,大幅减轻因道路养护对交通的影响;

③降低了道路养护成本,节能环保,减少因道路养护对生态环境的破坏。


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