“五合一”原位治理堵漏技术 二十四小时专业热线：(0) (0)
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、“五合一”原位治理技术
1.1技术介绍
“五合一”原位治理技术是混凝土高速公路原位养护新技术，在实际施工时部分或全部使用如下的工艺、技术： “DCG工法”、“板底脱空灌浆”、“砼裂缝处理”、“边坡锚固”、“树根桩”、“土壤稳定”、“路基土防排水”、 “错立平填补”、“麻面坑洞修补”、 “缩缝防水”等。
一般情况下，“五合一”原位治理有5道施工程序：①加固基土，②抬升调平面板，③充填板底脱空；④对裂缝、坑洞、麻面、崩边、错台等的修补，⑤对缩缝进行嵌缝防水处理。
这种从基土到砼面板各种病害都进行全面处理，治标又治本的“五合一”原位治理技术，很大程度地避免了“换板法”的缺点。
1.2 “五合一”原位治理技术主要材料及性能特点
1.2.1 “DCG工法”所用浆材为“水泥＋DCG-979”，其性能指标见表1.1，性能特点如下：
（1）可通过控制浆液凝固时间来调整单孔灌浆半径。该浆材凝固时间的可控性有两大优点：a、可限度减少浆液跑失，避免浪费，既能有效地保证工程质量，降低工程费用，又有效避免浆液跑失对农田等环境的影响；b、在加固路基软弱土体的同时，还可准确地进行定量、定位抬升，确保路面平顺。
（2）浆液的固结体本身强度高，终凝抗压强度≥20MPa，满足加固要求；
（3）浆液在干燥土层或水中照样迅速固结；
（4）浆液固结率为100%，固化过程中不析水，无有毒物质逸出；
（5）DCG－979无毒，与水泥浆组成的固结物不溶于水，不易老化变质，不对环境造成不良影响。
表1.1 “水泥+DCG-979”浆材性能指标表
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指标名称
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凝固时间
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抗压强度（24h）
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抗压强度（28d）
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检测结果
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28s
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3.5MPa
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21.3MPa
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1.2.2板底脱空灌浆所用浆材为“水泥+（MX2000+MX2001）复配剂”浆液，性能指标见表1.2，性能特点如下：
(1) 良好的可灌性和渗透性，确保进浆充分，消除脱空，恢复板基密贴；
(2) 具有良好的粘结力，可有效修补砼面板底面缺陷，固结破碎基层，改善砼面板的受力情况；
(3) 固结体早期强度高，24小时抗压强度≥5MPa，大大缩短养护期。
表1.2 “水泥+‘MX2000+MX2001复配剂’浆材”性能指标表
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指标名称
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浆体流动度
（%）
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膨胀率
(%)
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初凝时间
(min)
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终凝时间
(min)
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抗压强度（MPa）
|
|
24h
|
28d
|
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检测结果
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242
|
0.022
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136
|
215
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6.3
|
50.2
|
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行业标准
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≥0.02
|
≥120
|
|
5
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1.2.3土壤改性技术所用浆材为“化灌型土壤稳固剂”，性能特点如下：
（1） 浆液可有效渗透到土体中，固结软弱土体乃至“烂泥”；
（2） 浆液具有使土体改亲水性为憎水性的神奇效果，防止翻浆唧泥；
（3） 固结后在土体中生成立体网状结构的“仓格”，变“自由水”为“约束水”，即使含水量较高的土体也能保持稳定，解决了路基排水不良而破坏路堤的难题，见图1.1。
图1.1 灌浆后土体开挖检验照片
1.2.4凹陷、错台、坑洞、崩边等填补所用材料为“错立平”和“坑洞灵”及辅助材料，性能指标见表1.4，表1.5，性能特点如下：
(1) 固化速度快，常温下4小时后可通车，减小施工对行车的影响；
(2) 对施工环境要求不严，可在潮湿界面上施工；
(3) 与混凝土粘结强度高，工后不会脱落；
(4) 抗压强度高，1天达到40MPa以上；
(5) 材料具有一定韧性，在高低温交变中不会开裂；
(6) 防滑性好；
(7) 耐候性好，耐磨性优良，使用寿命长。
表1.4 “错立平”性能指标表
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指标名称
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粘结强度(3d,MPa)
|
抗压强度(3d,MPa)
|
抗折强度(3d,MPa)
|
固化时间min
|
耐磨性
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摩擦系数BPN
|
|
检测结果
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4.8
|
53.1MPa
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5.6
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60
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2.1
|
80
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表1.5 “坑洞灵”性能指标表
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指标名称
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粘结强度(3d,MPa)
|
抗压强度(3d,MPa)
|
抗折强度(3d,MPa)
|
固化时间min
|
耐磨性
|
摩擦系数BPN
|
|
检测结果
|
3.6
|
50.1MPa
|
5.8
|
40
|
2.0
|
78
|
1.2.5裂缝处理所用材料为“裂缝灌浆粘补复合树脂”及辅助材料，“裂缝灌浆粘补复合树脂”性能指标见表1.6，性能特点如下：
(1) 粘结强度高。与混凝土的粘结强度达到3.0MPa以上；
(2) 耐水性、防水性和密封性好。材料固结后无收缩，可有效防止雨水进入路基。
(3) 耐候性好，使用寿命长。
表1.6 “EX55裂缝处理材料”性能指标表
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指标名称
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检测结果
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行业标准
|
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断裂伸长率（%）
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65
|
≥50
|
|
粘结强度（MPa）
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4.8
|
≥4
|
|
拉伸强度（MPa）
|
7.6
|
≥4
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1.2.5缩缝防水处理所用材料为“聚氨酯嵌缝胶”及辅助材料，“聚氨酯嵌缝胶”性能指标见表1.7，性能特点如下：
(1) 与混凝土的粘结强度高，可达2.0MPa；
(2) 韧性好，断裂伸长率大于200%，处理后不开裂，达到良好的防水效果；
(3) 耐候性、耐水性好，使用周期长；
表1.7 “聚氨酯嵌缝胶”性能指标表
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指标名称
|
检测结果
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行业标准
|
|
拉伸量(mm)
|
20
|
≥15
|
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失粘（固化）时间（h）
|
4.3
|
3~16
|
|
流动度(mm)
|
0
|
0
|
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弹性（复原率，%）
|
105
|
≥90
|
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（-10度）拉伸量(mm)
|
18
|
≥15
|
|
与混凝土粘结强度(MPa)
|
0.5
|
≥0.4
|
|
粘结延伸率(%)
|
420
|
≥400
|
1.3 施工主要机械设备
“五合一”原位治理施工的主要机械设备为“灌浆岛牌高速公路专用灌浆车”。灌浆车含灌浆系统、制浆系统，供电系统、控制系统、供水供气系统及快速钻孔系统，是集成型高速公路灌浆施工的高效专用设备。
2 “五合一”原位治理技术在广西高速公路养护中的工程实例
2.1在广西钦防高速公路——“标准五合一”的工程实例
2.1.1病害情况
广西钦防高速公路1997年10月建成，至2003年7月，陆续出现各种病害，主要有：①由于受桥台及涵洞等结构物的影响，填土分层碾压和夯实机具不能靠近施工，压实度不够；填挖交界部位土体沉降不均匀，砼路面开裂后，雨水渗入到路基中造成水扰损坏及局部施工质量等原因所造成的路面凹陷，见图2.1；②路基不均匀沉降路基下沉引起路面底基层和基层沉降或防排水不良造成雨水渗入到板底，在动荷载作用下形成高压水流冲刷基层引起唧泥，从而引起板底脱空；③板底脱空后路面结构已被破坏，承受车辆荷载的能力大幅度下降，从而产生错台、裂缝、坑洞和崩边；④个别面板养护不及时，最终形成破碎板；⑤缩缝嵌缝胶开裂或老化。
图2.1 路面凹陷剖面示意图
2.1.2病害处理情况
对于广西钦防高速公路出现的各种病害，采用“五合一”原位治理技术进行了全面维修养护。病害综合治理面积23678㎡。其中用“DCG-979工法”加固、调平处理凹陷跳车47处，面积10285.6㎡，调平前沉陷量16cm，调平后为0.6cm；用“板底脱空灌浆技术”处理板底脱空灌浆23678㎡；用裂缝处理技术处理裂缝8357m；用错立平填补技术处理错台4210 m；填补大小坑洞234个，更换缩缝14958m；并对处理范围内的基土采用土壤稳固剂进行改性处理。
该路段主要病害是凹陷跳车。对凹陷跳车病害用“DCG工法”，先加固凹陷部位软弱土体，然后进行灌浆调平处理。
2.1.3处理效果
（1）整个工程共用58天时间，若投入同样的人力物力，用换板法处理约100天，与换板处法相比大大缩短了施工时间。
（2）通过系列检测手段检测，化学灌浆后板底脱空消失，路基抗变形能力和承载能力显著增强。标准灌入度试验，平均锤击数N平均＝28，达到了高速公路路基标准灌入N平均≥25的要求。
（3）沉陷的路面基本得到调平复位。检测结果为15米拉线，线与面板的间隙为6mm，完全达到工程质量要求。
（4）施工过程中废渣产生量几乎为零，避免了换板施工产生大量废渣污染环境的问题。
（5）施工中只需封闭一个车道，对车辆正常通行的影响降至最小。
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