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路基病害是长期困扰铁路和公路等交通领域的基础设施顽疾,遍布于全国各地。重复荷载作用以及雨水渗入滞留常导致路基土空隙应力的消散以及粉体细颗粒的流失,引发路基翻浆冒泥和沉降病害,导致线路变形,影响行车舒适性和安全性,进行整治。铁路和公路路基病害整治的常用方法是采用水泥注浆法加固,水泥注浆法具有材料便宜、工艺简单的特点。但是,水泥浆制浆作业不仅需要较大的场地,还涉及到废液处理等环保问题,尤为关键的是水泥浆注入后常需要十多小时的固化时间,要求交通中断的时间较长,是日益繁忙的交通运输所不能接受的,且对路基的渗漏水防治效果不明显。因此,研究能大幅度缩短加固时间的新材料和简化施工的新工艺。
抗疲劳性能指在公路路面高聚物注浆材料除承受上部结构的静荷载,还需承受公路上行驶车辆产生的动荷载,虽在公路运营中其动荷载通常≤0.1MPa,但高聚物注浆材料在多孔结构中,应重视起动荷载的稳定尺寸。有资料采用MTS试验机对其材料进行各种应力的疲劳测试,加载频率4Hz,试样尺寸:准150mm×50mm。疲劳测试次数达1000万次。试验结果显示,提高大应力,会相应的增加其动变形。对高聚物注浆材料而言,即使其实际运营中承受的荷载超过其2倍,在1000万次疲劳测试后,其疲劳变形也不大。
抗化学侵蚀性主要体现在酸碱腐蚀和土壤腐蚀方面,在酸碱腐蚀方面,通过配置不同酸碱值的溶液,酸性溶液PH值取2.0的和碱性溶液pH值取14.0,比对溶液设置为pH值为7.0中性溶液。待试样成型3d后,制成标准试件,将其分别浸泡到三种溶液中并浸入溶液面下5cm。结果显示:高聚物注浆材料在不同pH值下的溶液中浸泡的时间相同,其压缩强度保持率却不同,其保持率表现为碱性<酸性<中性,在溶液中浸泡240d后,其中性溶液保持率仍超过90%,酸性溶液保持率超过85%,碱性溶液保持率超过75%,由此可见,高聚物注浆材料对酸碱腐蚀具有较好的抵抗作用。
为高聚物注浆材料在公路工程建设中发挥自身大作用,应要求相关人员对工程项目施工现场环境和综合建设模式展开深入分析,之后按照各项分析结果规划合理公路工程建设方案,避免工程项目实际建设过程中出现问题,使得高聚物注浆材料在公路工程建设中发挥自身大作用。
注浆:将拌好的注浆料装入压力注浆罐,采用0.3MPa左右的压力将浆料连续注入裂缝。竖向裂缝应逐个从下而上一个个灌浆咀注浆,注满的灌浆咀立即封闭。注浆过程应注意排除裂缝中的空气,后一个灌浆管为排气孔,不得堵死,以免影响空气排放。
常规的热沥青灌封、灌封胶、贴缝胶带等手段只对裂缝表面进行修补。局部开挖修补以及单车道铣刨等手段,对面层破坏大,施工时间长,成本高,同时产生大量的道路垃圾,污染环境。为了从根本上修复道路内部病害,通过高聚物注浆技术把注浆材料注入基层和面层的裂缝或孔隙中进行加固,提高基层的承载能力。施工工艺简单,设备轻巧,易操作,同时对路面破坏较小,开放交通快。
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