DB13T 5996-2024公路基层病害聚合物注浆处治技术规程

公路基层病害聚合物注浆处治技术规程2024-09-12实施2024-09-12实施河北省市场监督管理局发布I本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由河北省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位：河北交规院瑞志交通技术咨询有限公司、河北高速公路集团有限公司大广分公司、河北高速公路集团有限公司青银分公司、河北鸿森公路工程技术有限公司。本文件主要起草人：张军、张建军、胡艳民、王志丹、张中乐、武海燕、陶涛、侯梦阳、温亮辉、于明辉、李默、靳红翠、叶永迪、梁媛媛、杨伟达、李媛媛、刘巍、焦海洋、何江静、武家正、韩保勤、陈会、陈军营、仝贞。1公路基层病害聚合物注浆处治技术规程本文件规定了公路基层裂缝、脱空、唧浆等病害聚合物注浆处治技术的病害调查和检测、注浆布孔、材料、设备和机具、高聚合物注浆施工工艺、地聚合物注浆施工工艺、质量控制与验收。本文件适用于公路路面基层病害处治工程。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T4472化工产品密度、相对密度的测定GB/T6343泡沫塑料及橡胶表观密度的测定GB/T8813硬质泡沫塑料压缩性能的测定GB12009塑料多亚甲基多苯基异氰酸酯GB/T15223塑料液体树脂用比重瓶法测定密度GB/T22314塑料环氧树脂黏度测定方法CJJ/T260道路深层病害非开挖处治技术规程JGJ63混凝土用水标准JTGF80公路工程质量检验评定标准第一册土建工程JTGH10公路养护技术规范JTGH30公路养护安全作业规程JT/T280路面标线涂料JTG3420公路工程水泥及水泥混凝土试验规程JTG3450公路路基路面现场测试规程JTG5210公路技术状况评定标准3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。高聚合物注浆polyurethaneinjecting通过专用注浆设备向路面结构注射多组份高聚合物材料，材料体积膨胀并形成泡沫状固体，填充路面结构层中的裂缝及空隙、脱空等缺陷部位，挤排层间水，增强路面结构整体性的注浆方法。地聚合物注浆geopolymerinjecting通过专用注浆设备向路面结构注射地聚合物混合浆液，填充道路基层内部松散、脱空等缺陷部位，提升路面结构承载能力的注浆方法。高聚合物膨胀比polyurethaneexpansionmultiple高聚合物材料各液体组分平均密度与聚合物芯样表观密度之比。4病害调查和检测4.1一般规定公路基层病害调查与检测包括表观病害调查与结构病害检测，以确定注浆处理的范围及深度。24.2表观病害调查4.2.1按照JTGH10与JTG5210的要求，采用人工调查、全自动检测、路况AI巡检等方法，调查路面表观病害，统计病害类型、位置、范围等。4.2.2水泥路面表观病害类型调查包括：纵向裂缝、横向裂缝、错台、唧浆、脱空等。4.2.3沥青路面表观病害类型调查包括：纵向裂缝、横向裂缝、沉陷、唧浆等。4.3结构病害检测4.3.1检测方法结构病害检测包括探地雷达检测和钻芯检测，施工前应采用其中一种方法进行路面结构检测。4.3.2探地雷达检测4.3.2.1采用探地雷达检测结构层层间脱空深度，为注浆位置的选择与控制注浆深度提供依据。4.3.2.2检测步骤：步骤一：每个车道检测三条纵向测线，测线布置在左右侧轮迹带及车道中线。步骤二：分析雷达检测图像，绘制病害分布图。步骤三：采用钻孔取芯，必要时挖探坑等进行对比验证。4.3.3钻芯检测4.3.3.1路面钻芯检测的目的是判断裂缝的深度、宽度和基层的病害状况。4.3.3.2取芯位置选择具有代表性病害位置。4.3.3.3取芯深度至基层底部。4.3.4结果分析应根据探地雷达检测、钻芯检测等结果，分析病害类型，确定注浆材料。对于存在裂缝伴随唧浆、层间积水病害采用高聚合物注浆快速处治；对于基层脱空、松散和裂缝病害采用地聚合物注浆处治，并确定注浆区域、注浆孔深度和注浆量等。5注浆布孔5.1聚合物注浆布孔5.1.1横、纵缝内部无脱空时，注浆孔沿裂缝布置，间距宜为50cm,深度至基层底面，按图1要求布孔。图1横、纵缝内部无脱空注浆孔布置示意图5.1.2横、纵缝内部存在脱空时，注浆孔距离裂缝宜为25cm,沿缝间距宜为100cm,交叉布置，按图2要求布孔。3a)横缝脱。5.1.3在唧浆点周围均匀布孔，距唧浆点边缘宜为30cm。必要时应加密注浆点，也可在唧浆点上布设注浆孔。按图3要求布孔。品图3唧浆点注浆孔布置示意图5.2地聚合物注浆布孔5.2.1横、纵缝内部无脱空时，注浆孔布设按照5.1.1的方式布孔。5.2.2横、纵缝内部存在脱空时，注浆孔布设按照5.1.2的方式布孔。5.2.3横、纵缝两侧存在龟裂、沉陷时，宜在裂缝两侧和裂缝上按5.1.1和5.1.2的方式布孔，按图4要求布孔。a)横缝b)纵缝图4横缝与纵缝交叉注浆孔布置示意图45的要求布孔。图5脱空或基层松散注浆孔布置示意图6材料6.1高聚合物6.1.1双组分聚氨酯材料的A、B组分的技术要求应分别符合表1和表2的规定。表1聚氨酯材料A组分技术要求检测项目外观目视黏度(25℃)密度(25℃)%酸度(以HCI计)%%表2聚氨酯材料B组分技术要求检测项目目视黏度(25℃)密度(25℃)6.1.2高聚合物原材料要密封保存，合成后自身密闭。A、B组分合成后形成的聚合物技术要求应符合表3的规定。表3高聚合物材料技术性能要求检测项目固化时间发泡密度附录B压缩强度(25℃)附录C56.2地聚合物6.2.1地聚合物混合料由地聚合物材料及水组成，其配合比根据设计强度要求，并通过试验确定；当不具备试验条件时，可根据经验确定地聚合物：水=1:0.3～0.34(重量比)。6.2.2按照JTG3420进行检测，养护时间不小于地聚合物材料终凝时间，地聚合物混合料主要技术指标应符合表4的规定。表4地聚合物主要技术指标初凝时间终凝时间率快凝型一6.3注浆材料进场使用前应提交质量合格证书、检测报告等，并符合以下要求。a)运输及储存时不得受潮和混入杂物，不同类型材料应分别储运。b)仓库应注意防潮、防雨水渗漏。c)材料的储存应按照到货先后，依次堆放，应先存先用。d)储存期不宜超过3个月。6.4用水拌合水应符合JGJ63规定，不得采用pH值小于6.5的酸性水和工业废水。7设备和机具7.1高聚合物注浆设备7.1.1注浆设备应性能可靠，能快速移动、快速施工。7.1.2检测仪器应配套，各检测仪器硬件、软件应配置齐全，精度应满足要求。落锤式弯沉仪的设置施加荷载应为50kN。7.1.3注浆密封组件应与注浆枪、注浆孔孔径相匹配，并易于安装和拆除，注射枪开关应反应灵敏、操作方便。7.1.4空压机与注浆机应配套，并应满足注浆压力要求。7.1.5钻机数量应满足施工进度要求。7.1.6发电机功率应满足用电设备要求。7.1.7注浆设备的性能应与注浆材料类型相适应，注浆材料混合压力宜为7MPa±0.5MPa,灌注泵的额定工作压力应大于混合压力的1.5倍，注浆设备主要参数应符合表5的规定。表5注浆设备主要性能参数输出压力压力7.1.8注浆的器具，如压力表等应经过校核或标定。7.2地聚合物注浆设备67.2.1注浆设备性能应符合7.1.1的要求。7.2.2检测仪器应符合7.1.2的要求。7.2.3地聚合物注浆用制浆设备应根据所搅拌浆液的类型、注浆泵的排量确定，并满足连续、均匀拌制的要求。7.2.4注浆管路应使浆液流动顺畅，并能承受至少2倍的设计注浆压力。注浆管的材质、规格应满足施工工艺和安全要求。连接阀门应使用可承受浆液冲蚀的耐磨阀门。7.2.5注浆泵出口应安装压力表，且其使用压力应在量程的1/4～3/4之间。7.2.6钻机数量和发电机功率应满足7.1.5和7.1.6的要求。7.2.7注浆泵的技术性能应与注浆浆液的类型、流动度相适应，注浆压力宜控制在1MPa±0.2MPa,注浆泵额定工作压力应大于1.5倍的设计最大注浆压力，排浆量应能满足最大注入率的要求，注浆设备主要性能参数应符合表6规定。表6注浆设备主要性能参数注浆压力容积压力7.2.8注浆的器具，如压力表等应经过校核或标定。8高聚合物注浆施工工艺8.1施工工艺流程高聚合物注浆施工工艺流程按图6流程执行。注浆后弯沉检测注浆前弯沉检测注浆后弯沉检测注浆前弯沉检测是否合格埋设密封组件孔位放样封闭交通施工准备是否合格埋设密封组件孔位放样封闭交通施工准备结束注浆清孔钻孔是结束注浆清孔钻孔图6施工工艺流程图8.2施工准备8.2.1施工前对注浆区域地下管线进行勘察、了解，并做好施工前的调查记录。8.2.2施工作业区的布置应符合JTGH30的规定，并做好施工技术及安全方案交底。8.2.3注浆前，在距裂缝一侧15cm处检测弯沉值，横缝单侧测1点(宜在轮迹带处),纵缝宜每20m测1点，且每条纵缝至少检测2点。横缝与纵缝交叉处应检测弯沉值，并按照附录D记8.2.4注浆施工前应选择试验路段进行现场注浆试验，确定和调整注浆设计方案和参数及注浆工艺参数。8.3钻孔及清孔78.3.1按照布孔要求现场布孔并标记孔位。钻孔宜采用冲击钻机钻孔，孔径为20mm。8.3.2钻孔时应保持钻杆与路面垂直，避免左右晃动，影响注浆孔的垂直度。为控制钻孔深度，可在钻杆上标记钻孔刻度。8.3.3钻孔完成后对孔深、孔径、间距等进行检查，不满足要求时应补钻。8.3.4钻孔后使用吸尘器将孔边残渣清理干净，再用气枪深入孔内进行吹扫，经验收合格后，填写附录E。8.3.5将密封组件塞入注浆孔中，然后用电锤将密封组件埋设至路面沥青层以下。8.4注浆8.4.1将注浆(针)头穿透密封组件中心注浆，且应保证不漏浆。8.4.2注浆过程中应严格控制注浆压力在7MPa±0.5MPa,注浆时，宜由路面高处向低处依次注8.4.3注浆时应做好孔距、深度、压力和材料用量等施工记录，详见附录E。8.4.4对洒在路面上的浆液应及时清理，严格执行JTGH10标准中环境保护的要求。8.4.5注浆施工时应对注浆区域周边范围的路面进行监测，以下情况完成注浆：a)注浆控制压力达到7.5MPa时，稳压15s后；b)有浆液从路面裂缝及相邻钻孔冒出时。8.4.6当出现路面裂缝增大、隆起或浆液流失等异常情况时，应立即停止注浆，分析原因，排除故障后，继续施工。8.5检测路面弯沉检测应在高聚合物固化完成后1小时之内进行，对未达到10.3要求的点位再次进行注浆。按照附录D记录弯沉值，并计算平均弯沉降低值。9地聚合物注浆施工工艺9.1施工工艺流程按照8.1的规定执行。9.2施工准备按照8.2的规定执行。9.3注浆施工前应选择试验路段进行现场注浆试验，确定和调整注浆设计方案和参数、注浆材料配合比及注浆工艺参数。9.4当日平均气温低于5℃时，注浆处治应停止施工作业。9.5钻孔及清孔按8.3规定执行。9.6.1注浆管宜采用PVC管，长度应大于面层厚度，应与注浆头结合紧密不漏浆。9.6.2注浆过程中应严格控制注浆压力，注浆宜控制在1MPa±0.2MPa。注浆时，宜由路面高处向低处依次注浆。9.6.3注浆时应做好孔距、深度、压力和材料用量等施工记录，详见附录E。9.6.4对洒在路面上的浆液应及时清理，严格执行JTGH10标准中环境保护的要求。9.6.5注浆施工时应对注浆区域周边范围的路面进行监测，以下情况完成注浆：a)注浆控制压力达到1.0MPa值时，稳压1min结束该孔注浆；b)有浆液从路面裂缝及相邻钻孔冒出时。9.6.6当出现异常情况时，按照8.4.6规定执行。注浆结束后对施工区域进行封闭养护，养护时间需满足6.2.2的规定，养生结束后开放交通。9.8检测路面弯沉检测应在注浆结束后3天内进行，对未达到10.3要求的点位再次进行注浆。按照附录D记录弯沉值，并计算平均弯沉降低值。810质量控制与验收10.1一般规定10.1.1注浆处治质量控制主要采用施工过程质量控制和验收质量控制，验收不合格的注浆点应进行补注，直至达到质量验收标准。10.1.2注浆施工后路面应清洁干净、无污染，无新增裂缝，平整无隆起。10.2施工阶段质量控制施工过程中应对施工质量进行评定，质量检查、检测的内容、频率、允许偏差应符合表7的规定。表7施工阶段质量控制要求检查项目孔位偏差(mm)钢尺量测钻孔深度(mm)≥设计深度钢尺量测钻孔直径(mm)钢尺量测钢尺量测10.3质量验收注浆质量验收应符合表8的规定，并按本文件附录B的格式填写质量验收记录。表8施工验收要求注浆前弯沉值小于30(0.01mm)的点10%抽地聚合物平均弯沉值下降值≥检验项目9(规范性)A.2试样尺寸与数量A.2.2数量：至少测试5个试样，在测定样品的密度时会用到试样的总体积和总质量。试样应制成A.3状态调节样品应在下列规定的标准环境或干燥环境(干燥器中)下至少放置16h,这段状态调节时间可以a)23℃士2℃,(50士10)%RH;b)23℃士5℃,(40士70)%RH;c)27℃士5℃,(55士85)%RH;干燥环境：23℃士2℃或27℃士2℃。对于一些低密度闭孔材料(如密度小于0.015g/cm3的材料),空气浮力可能会导致测量结果产生误差，在这种情况下发泡密度应用式(A.2)计算：p——发泡密度(g/cm³);注：m指在常压和一定温度时的空气密度(g/cm³)乘以试样体积(g/cm³)。当温度为23℃,大气压为101.325Pa (760mm汞柱)时，空气密度为1.220×10⁶g/cm³;当温度为27℃,大气压为101.325Pa(760mm汞柱)时，空气密度为1.1955×10⁶g/cm³。(规范性)B.2.3每组试件中应剔除最大、最小两个值，取剩余三个试件的算术平均值为膨胀比的试验结果。B.2.4三个试件的计算结果差值不应大于10%,否则，重新进行试验。(规范性)高聚合物材料压缩强度测试方法C.1仪器设备C.1.1压力试验机压力试验需配有两块表面抛光且不会变形的方形或圆形的平行板，板的边长(或直径)至少为100mm,且大于试样的受压面，其中一块为固定的，另一块可按C.3所规定的条件以恒定的速率移动。两板应始终保持水平状态。C.1.2位移和力的测量装置位移的测量，试验机应装有一个能连续测量移动板位移量x的装置，准确度为±5%或±0.1mm,如果后者准确度更高则选择后者。力的测量，在试验机的一块平板上安装一个力传感器，可连续测量试验时试样对平板的反作用力F,准确度为士1%。传感器在测量时所产生的自身形变忽略不计。C.1.3测量试样尺寸的量具C.2试样C.2.1尺寸试样厚度应为(50±1)mm,使用时需带有模塑表皮的制品，其试样应取整个制品的原厚，但厚度最小为10mm,最大不得超过试样的宽度或直径。试样的受压面为正方形或圆形，最小面积为25cm²,最大面积为230cm²。首选使用受压面为(100±1)mmx(100±1)mm的正四棱柱试样。试样两平面的平行度误差不应大于1%。不允许几个试样叠加进行试验。不同厚度的试样测得的结果不具可比性。制取试样应使其受压面与制品使用时要承受压力的方向垂直。如需了解各向异性材料完整的特性或不知道各向异性材料的主要方向时，