注浆工艺在城市道路加固改造工程中的应用和评价

顾 吟，缪 琪，程琳结，沈 珂，王金昌

（1.杭州市市政设施监管中心，浙江 杭州 310003；2.杭州市路桥集团股份有限公司，浙江 杭州 310000；3.中国联合工程公司，浙江 杭州 310052；4.浙江大学建筑工程学院，浙江 杭州 310052）

0 引言

在近几年的杭州市城市道路加固改造工程中，为倡导低碳节能技术，不断引领技术创新，探索采用了泡沫沥青冷再生、注浆工艺法等技术，以充分发挥旧路面结构的剩余价值[1]，并降低工程渣土产生量，保护生态环境，实现资源再生利用[2-3]。本文以杭州市中心某道路主干道加固改造工程为例，探讨了注浆工艺法在城市道路加固改造中应用的可行性，可供类似工程项目参考。

1 工程概况

某拟改造城市道路主干道路基位于软土地基层，路面结构自上往下分别为3 cm细粒式沥青混凝土+5 cm中粒式沥青混凝土+7 cm粗粒式沥青混凝土+30 cm三渣+50 cm塘渣，路面结构出现了较多的病害。

由于场地位于市中心，采用彻底的改建施工会受到繁忙交通现状的影响。经方案比选，最终采用注浆技术先对路基进行加固处理，之后加铺沥青面层。注浆加固处理方案为：（1）注浆深度为1.2 m；（2）注浆孔采用梅花形布置，孔间距为3 m，浆液为水泥浆，水灰比控制在0.40～0.42，路面结构层的注浆压力不大于0.3 MPa，土基注浆压力不大于0.8 MPa；（3）注浆管采用直径为32 mm端头注浆式钢管，采用振动式沉管方法；（4）道路东侧机动车道边缘有弱电井、通信井，考虑到可能对检查井的影响，注浆施工布孔时，注浆顺序选择为由中央向边缘方向，如遇到弱电井、通信井时应适当调节布孔位置或布孔间距，保证孔位与井的间距不小于1 m。

2 注浆过程监测及效果评价[4]

2.1 路表抬升监测结果分析

注浆施工期间，路表抬升监测平面图（局部）见图1。图1中：K1～K8为注浆孔，孔间距为3 m；CJ1～CJ36为监测点，相邻间距为0.5 m。

图1 现场监测点平面布置（局部）

对注浆时不同注浆孔周边抬升量进行观测，K5 注 浆 孔 注 浆 过 程 中 CJ1～CJ5、CJ11～CJ16、CJ19～CJ17、CJ20～CJ24 所在位置的抬升量观测结果见图2。从图2可以看出：随着观测点远离K5注浆孔，各测点抬升量呈逐渐减小趋势，当距离不小于6 m时，抬升量仅为0.2 mm，可以忽略不计；CJ1～CJ5与CJ11-CJ16位置测点抬升量数据非常接近；CJ20～CJ24 与 CJ11～CJ16（或 CJ1～CJ5）测点抬升量规律相同。这说明注浆时有效压力能够传递到邻孔，且注浆过程对检查井和管道均无影响，以邻孔浆液溢出作为注浆是否完成控制条件之一是合理的。

图2 K5注浆孔注浆完成后各测点抬升量

2.2 基于FWD（落锤式弯沉）的注浆效果分析

注浆加固前后路表弯沉值见图3。

图3 注浆加固前后路表弯沉值

从图3可以看出，在注浆加固前，路表弯沉值波动较大，最大弯沉达到0.747 mm，最小弯沉仅有0.097 mm；注浆加固后，随着时间增长，路表弯沉值和弯沉标准差呈逐渐减小趋势。结果表明，注浆加固后，路表弯沉值均小于设计弯沉值，符合规范要求，且弯沉值分布较为均匀。

2.3 基于地质雷达的注浆效果评价

地质雷达检测使用美国SIR-20探地雷达，配置400 MHz屏蔽天线，有效检测深度可达到2.5 m，可屏蔽来自周边的干扰以保证雷达数据的质量。

探测范围为南向北右车道及南向北左车道各60 m，共计120 m。通过对注浆前后的雷达检测数据进行增益恢复、滤波、反褶积等处理，形成雷达图像，如图4～7所示。

图4 右车道注浆前雷达图像

图5 右车道注浆后雷达图像

图6 左车道注浆前雷达图像

图7 左车道注浆后雷达图像

由图4、图5可见：注浆前，桩号0～12 m段道路相对完整，但存在水平向裂缝或分层；桩号12～60 m段深度0.2～1.0 m范围内道路受到一定程度的破坏，局部有纵横向裂缝。经注浆后，桩号0～12 m段原有的道路分层现象得到改善；桩号12～60 m段深度0.2～1.0 m范围内原有的纵横向裂缝被注浆充填，表明注浆后的路基整体性有所改善。

由图6、图7可见：注浆前，桩号0～18 m段道路相对完整，但存在水平向裂缝或分层现象；桩号18～60 m段深度0.2～1.0 m范围内路基受到一定程度的破坏，局部有纵横向裂缝。经注浆后，桩号0～18 m段原有的道路水平向裂缝或分层现象得到改善；桩号18～60 m段深度0.2～1.0 m范围内原有的纵横向裂缝被注浆充填，表明注浆后的路基整体性有所改善。

3 结语

注浆加固工艺与传统道路修复技术相比，能够充分利用原有材料，节约能源，保护环境，具有良好的工程实用价值和社会经济效益。采用路表抬升监测、FWD弯沉检测和探地雷达无损检测技术对注浆过程进行监测以及加固后沥青路面结构的效果进行跟踪评价，结果表明注浆加固设计参数合理，且实施效果良好，能供类似工程参考。

[1]郑晓光，陈红缨，王新南.上海地区低碳道路建设技术及工程示范[J].城市道桥与防洪，2011（8）:18-22.

[2]马小跃.高聚物注浆技术在沥青路面结构中的应用及动力响应分析[D].郑州：郑州大学，2009.

[3]王新岐.节能减排新技术在滨海新区道路工程中的应用研究[J].城市道桥与防洪，2011（10）：132-137.

[4]季晓丽，陈荣，钟世云.地聚合物注浆技术在道路养护工程中的应用[J].中国市政工程，2011（2）：52-54，57.