英达地聚物注浆技术在常州成功应用
当道路出现沉陷、开裂、翻浆等基层病害时，为了保证正常使用和延长使用寿命，必须尽快加以修复。传统的道路基层结构修复以开挖修补为主，存在所需施工设备多、作业效率低、工期长、成本高和交通影响大等缺点。由于我国对城市道路有着严格的管理规定，要求新建、改建、扩建的城市道路5年内和大修道路3年内均不得开挖，因此在道路不开挖的情况下，推广快速、可靠的道路基层修复技术具有非常重要的现实意义。
地聚物注浆工艺应运而生
近年来，地聚物注浆加固技术由于能够在不开挖道路的情况下对基层病害进行治理，同时具有快速、环保、优质、经济等优势，被越来越广泛地应用于道路基层快速加固施工中，已成为道路养护行业推崇的技术手段之一。
地聚物注浆工艺是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。
地聚物注浆材料2组材料混合反应示意图
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2组材料混合反应(见“地聚物注浆材料2组材料混合反应示意图”)，生成高分子网络结构的致密无机材料。地聚物注浆材料本身稳定性好、强度大、浆体流动性好，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，延长路面使用寿命。
作为在国内道路养护领域具有“公路医生”美誉的知名企业，英达公司凭借丰富的施工经验、深厚的技术积累，并结合企业在检测、材料、装备等方面的强大自身优势，自主研发出了地聚物注浆材料、无尘型微创打孔机和一体化双液注浆机，形成了一套完善的地聚物注浆施工技术，可有效对基层病害进行微创补强加固。
英达地聚物注浆技术简介
英达地聚物注浆技术主要涵盖道路检测、注浆材料、专业装备和实施方案等方面，利用检测设备可精准地测量出病害位置和类型，进而科学、快速地为路面基层结构进行加固和补强，不仅能有效地恢复道路基层强度，而且还能为道路管理单位提供有针对性的整体解决方案。
道路检测 首先，利用自动落锤式弯沉仪(FWD)评价路面的结构强度，测试路面承载能力;随后，利用探地雷达检测道路深层的隐性病害，准确判断病害类型、范围和深度，以便对症下药，优化地聚物注浆技术参数，提升注浆施工效果。
采用自动落锤式弯沉仪（FWD）评价路面的结构强度
注浆材料 根据道路注浆层位和交通开放时间的不同，英达研发出基层加固普通型、基层加固快凝早强型和路基加固型等多种地聚物注浆材料。英达地聚物注浆材料技术优势突出，与其他注浆工艺相比，该材料具有以下优势：
1)浆液稳定性和均匀性好。传统的水泥注浆材料静置后易分层，均匀性较差。英达地聚物注浆材料静置后不分层、不泌水，稳定性和均匀性均表现良好。
2)流动性高，渗透性强。浆液初始流动度11～12 s，黏度与食用油近似;静置30 min后流动度仍有15 s，在低注浆压力下(小于1 MPa)，可填充、渗透进微细空隙中，提高道路整体强度。
3)过湿工况下保水能力强。英达地聚物材料含有结晶因子，即使是在过湿工况条件下，注浆材料的力学性能稳定性和注浆补强效果也能得到保证。
4)干燥工况下抗裂性能优。普通地聚物材料在自然环境或湿度小于75 %的情况下具有易脱水开裂的天然缺陷。英达地聚物材料中添加了高分子抗裂纤维，保障了干燥工况(低湿度)下的抗裂性能和强度。
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 h内抗压强度可达5 MPa以上，24 h抗压强度可达20 MP且抗折强度可达2 MPa以上。注浆后可迅速开放交通，交通干扰小。
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、铝氧化物等物质，使之与浆液中的矿物活性物质发生反应，形成结石体，从而提高道路承载力。
采用探地雷达检测深层隐性病害
专业装备 根据道路注浆施工中的实际需求，英达自主研发了无尘型微创打孔机和一体化双液注浆机。无尘型微创打孔机通过智能控制对路面进行微创打孔，不仅污染少、速度快，而且打孔深度控制精准;一体化双液注浆机采用双液注浆设计，具有操作简单、施工效率高等特点。混合提前制备好的组分A和B，搅拌1～2 min即可出料注浆，施工速率比常规注浆设备快3～5倍。
英达地聚物注浆技术应用
2019年12月，英达地聚物注浆技术在常州市金坛区华阳南路的养护施工中得到了成功应用。该项目仅用5 d时间，便使老路焕发新颜，不仅大幅减少了施工成本和周期，而且也避免了道路开挖带来的一系列问题，得到了常州市金坛区市政管理处(以下简称金坛市政处)的肯定。
项目概况 江苏省常州市金坛区华阳南路经过十多年的交通运营，不仅出现了麻面、裂缝、老化等常见路面病害，局部路段甚至还出现了网裂、沉陷、唧浆等基层病害，严重影响了道路使用和行车安全。因此，金坛市政处对该路段进行了养护施工。
无尘微创型钻孔机正在进行打孔作业
城市道路基层病害通常采用开挖回填的方式进行处置，但存在施工周期长、交通影响极大等现实问题。为此，金坛市政处决定与有着丰富养护经验的“公路医生”——英达公司合作。
修复方案 “公路医生”首先对路面进行了全面检测，针对华阳南路显性的网裂沉陷、唧浆、纵横向裂缝以及隐性的结构强度弱的局部路段，开出了“全新药方”，提出“基层加固+面层再生”的整体修复方案，即：先采用非开挖式的地聚物微创补强工艺进行钻孔、注浆，再采用整形加铺就地热再生工艺进行就地热再生。该方案成功破解了传统道路基层病害的处置难题。
英达自主研发的一体化双液注浆机
基层加固 英达公司根据检测数据，结合理论依据，详细分析了道路基层病害的位置、类型和深度，提出了不同深度的钻孔要求，以实现道路基层的科学处置。其实施步骤如下：
1)布孔：划定病害处治范围，精确控制孔距。
2)钻孔：采用无尘型微创打孔机在需要注浆的网裂沉陷、唧浆、裂缝等区域进行打孔，不仅速度快，而且深度可控。
3)注浆：采用一体化双液注浆机对道路基层和路基进行注浆，起到补强的作用。
注浆完成后立即密封注浆孔
4)封孔：注浆完成后，拔出注浆管，及时用软木塞封闭注浆孔，以防止注浆材料溢出，确保孔内空间得到密实填充。
5)养生：地聚物微创补强加固技术施工完成后，需对路面进行清洗，封闭养生8 h后，即可开放交通。
施工前，注浆位置路面弯沉值超过40(0.01 mm);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提高。
利用一体化双液注浆机进行灌浆作业
面层再生 华阳南路基层注浆加固后，英达公司采用就地热再生工艺对沥青面层进行了再生处置。该工艺具有环保、节能、高效等特点。首先，通过就地热再生机组加热旧路面、添加再生剂、耙松旧路面;其次，添加极少量的新沥青混合料;最后，新、旧沥青混合料经过搅拌、摊铺、压实后成型。原路面沥青混合料的利用率达100 %，真正实现了旧路“再生”。该施工过程全程无扬尘、无任何固体垃圾废料排放，真正体现了循环链短、质量优异的技术优势。
英达就地热再生机组正在修复华阳南路
“基层加固+面层再生”技术优势
英达就地热再生与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，与传统工艺相比，具有以下显著的技术优势。
1)绿色环保：沥青面层及基层材料都得到了循环利用，减少了旧料处置对生态环境的破坏，节约了资源，保护了环境;
2)施工高效：道路基层病害处置与沥青面层养护无缝衔接，施工周期缩短1/2以上，实现了快速养护，也极大减轻了因道路养护造成的交通影响;
3)效益明显：避免了道路的开挖重建，节省了大量新料和人工，大幅降低了道路养护成本。
修缮后的华阳南路
该工程的成功实施，得到了业主单位的高度赞扬。“地聚物注浆工艺可以在不开挖路面的情况下，对路基进行补强并能快速形成强度，过程简单，速度也快，同时还减少了对交通和环境的影响，更加环保。”金坛区市政管理处张主任说道，“华阳南路养护工程运用就地热再生和地聚物注浆技术相结合的工艺，是我们在道路养护创新方面进行的有益尝试，今后将进一步推广该技术在金坛区市政道路养护工程中的应用。”
(通讯员 龚鲁义)
注：本文刊载于《市政技术》2020年第2期，第5、6、7页