CN113463485A - 一种复合注浆材料施工方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及道路施工技术领域，尤其是涉及一种复合注浆材料施工方法，包括以下步骤：S1、钻孔；S2、安装注浆管；S3、准备复合注浆材料：复合注浆材料由包括以下以重量份数表示的组分的原料制成：聚氨酯乳液100‑150份、水泥浆液50‑80份、膨胀珍珠岩粉30‑60份和空心玻璃微珠80‑100份；S4、注浆；S5、检测：待复合注浆材料固化后，对注射后的注浆孔进行检测，以确定注浆效果；S6、封孔。本申请具有提升对半刚性基层修复的效果。

Description

一种复合注浆材料施工方法
技术领域
本申请涉及道路施工的技术领域，更具体地说，它涉及一种复合注浆材料施工方法。
背景技术
中国的沥青路面结构一般采用半刚性基层，随着路面运营时间的延续，半刚性基层会出现脱空、唧泥及翻浆等病害，一直是影响路面使用质量。长久以来，很对学者对病害修复工艺及各种修补材料进行了大量的研究。目前针对半刚性基层脱空、唧泥及翻浆等病害的修复措施主要是开挖和换填的方式进行半刚性基层结构处治。
但目前的修复措施操作复杂，耗时费力，且对路面结构不可避免地造成开挖破坏，难以在不破坏路面结构的前提下，高效快捷地解决半刚性基层结构性破坏问题。
发明内容
为了提升对半刚性基层修复的效果，本申请提供一种复合注浆材料施工方法。
本申请提供了一种复合注浆材料施工方法采用如下技术方案：
一种复合注浆材料施工方法，包括以下步骤：
S1、钻孔：对道路的面层进行清洁，然后再根据道路病害的位置对路面进行钻孔并得到注浆孔，并对注浆孔进行清洁；
S2、安装注浆管：将注浆管插入注浆孔中；
S3、准备复合注浆材料：复合注浆材料由包括以下以重量份数表示的组分的原料制成：
聚氨酯乳液100-150份
水泥浆液50-80份
膨胀珍珠岩粉30-60份
空心玻璃微珠80-100份；
S4、注浆：将复合注浆材料通入注浆管中，并将所述复合注浆材料注射入注浆孔中；
S5、检测：待复合注浆材料固化后，对注射后的注浆孔进行检测，以确定注浆效果；
S6、封孔：采用密封胶将注浆孔进行封堵，封堵时密封胶的顶部低于路面所在的平面。
采用上述技术方案，通过对病害的路面位置进行钻注浆孔，省去大面积开挖路面，有利于节省施工时间，通过采用聚氨酯乳液作为复合注浆材料的主要成分，使得复合注浆材料具有良好的粘结性能以及韧性，因此可与半刚性基层粘结成为整体，共同受力，且作为具有良好韧性的复合注浆材料能够与半刚性基层协调变形，聚氨酯乳液与膨胀珍珠岩粉进行复配，使得复合注浆材料具有高膨胀性和防水性，复合注浆材料在膨胀的过程中还可以强化路基，有利于阻止半刚性基层处新裂缝的产生，而且将其注入半刚性基层对应的注浆孔后可迅速填充半刚性基层中的空隙，挤密土体，并有利于排出半刚性基层下面的积水，且可渗入孔隙。水泥浆液以及空心玻璃微珠的添加，有利于提升复合注浆材料的流动性以及适应性，使得注入注浆孔中的复合注浆材料能够快速地在路基的裂缝中进行扩散，从而使得复合注浆材料能够充分填充路基中的裂缝，由此有利于提升对半刚性基层修复的效果。
进一步地，步骤S1中，所述注浆孔的直径范围在13-18mm之间。
采用上述技术方案，注浆孔的直径控制在13-18mm之间，在降低对道路的面层的开挖程度的条件下，以便于控制注浆的流量以及注浆的速度。
进一步地，步骤S4中，所述注浆压力范围为0.2-1.0MPa。
采用上述技术方案，当注浆压力小于0.2MPa时，复合注浆材料的流速比较小，水泥浆液中的水泥颗粒容易从水泥浆液中析出而粘附在孔隙介质的骨架上，容易由此限制了复合注浆材料的扩散距离；当注浆压力大于1.0MPa时，由于复合注浆材料的流速大，由此导致大量的水泥颗粒会瞬间聚集在某一横截面区域，容易造成半刚性基层的孔隙通道的堵塞，使得后续注入的复合注浆材料停止流动，由此将注浆压力控制在0.2-1.0Mpa，在保证复合注浆材料的扩散距离足够大的条件下，有利于提升注浆效率以及注浆效果。
进一步地，步骤S4中，注浆过程中，注浆流量的范围在1.0-2.55L/min。
采用上述技术方案，在注浆流量低于1.0L/min的情况下，复合注浆材料流速低，水泥颗粒容易从水泥浆液中析出并粘附在孔隙介质的骨架上，降低了半刚性基层的孔隙的孔隙度，进而减小复合注浆材料的流速，从而促使更多的水泥颗粒从溶液中析出并粘附在孔隙介质的骨架(即附着在孔隙的孔壁)上，从而限制了复合注浆材料的扩散范围。在注浆流量高于1.0L/min的情况下，由于这种情况下单位时间内在相同横截面通过的水泥颗粒远远大于注浆流量低于1.0L/min情况下通过横截面的颗粒数量，使得大量的水泥颗粒瞬间积聚在横截面处，形成了不可渗透的块状物，从而堵塞了孔隙通道并降低了复合注浆材料的渗透能力。
进一步地，步骤S4中，注浆孔的数量设置有多个，且相邻的两个注浆孔之间的最短直线距离的范围控制在0.75-1.22m。
采用上述技术方案，将相邻的两个注浆孔之间的最短直线距离的范围控制在0.75-1.22m之间，使得复合注浆材料能够有效地填充半刚性基层的孔隙，同时也节省施工人员在路面上钻孔数量，在保证对半刚性基层的孔隙充分填充的条件下，有利于保证路面结构的完整度。
进一步地，所述步骤S3中，复合注浆材料中的水泥浆液的制备方法如下：
(1)将重量份为90-100份的硅酸盐水泥加入重量份为200-300份的去离子水以60r/min的速度搅拌混合20-30min，以制得混合物A；
(2)将重量份为20-30份的粉煤灰加入混合物A中，搅拌15-30min，得到水泥浆液。
采用上述技术方案，以硅酸盐水泥与去离子水进行混合制备混合物A，制得的混合物A具有流动性能好、适应性强的优点，粉煤灰的添加，有利于进一步降低水泥浆液的制备成本。
进一步地，所述复合注浆材料的膨胀珍珠岩粉需要经过处理，处理方法如下：
先将珍珠岩磨细后过500-800目筛，以得到珍珠岩粉；然后将磨细后的珍珠岩粉加热膨胀，之后逐渐冷却至常温，再加适量氨水预处理，向预处理后的珍珠岩中加入3-4％的硅烷偶联剂KH550和6-9％的无水乙醇，在115-120℃下加热搅拌20-30min，烘干、粉碎即得处理后的膨胀珍珠岩粉。
采用上述技术方案，珍珠岩经过细磨后进行加热，使得珍珠岩粉膨胀，采用适量的氨水对珍珠岩粉末进行预处理，然后再通过硅烷偶联剂以及无水乙醇配合对珍珠岩进行处理，有利于提高珍珠岩的吸附能力，从而使得珍珠岩能够更加稳定地吸附于空心玻璃微珠，从而使得复合注浆材料具有良好的流动性；另外，经过处理的珍珠岩粉与聚氨酯配合有利于进一步提高复合注浆材料的膨胀性能。
进一步地，所述复合注浆材料由包括以下以重量份数表示的组分的原料制成：
聚氨酯乳液110-140份
水泥浆液60-75份
膨胀珍珠岩粉40-50份
空心玻璃微珠90-95份。
进一步地，所述复合注浆材料由包括以下以重量份数表示的组分的原料制成：
聚氨酯乳液130份
水泥浆液65份
膨胀珍珠岩粉45份
空心玻璃微珠90份。
采用上述技术方案，复合注浆材料中各个特定的组分与特定的重量份数进行复配制得的复合注浆材料，具有良好的流动性以及膨胀性能，从而有利于充分修复半刚性基层进一步地，所述复合注浆材料的制备方法如下：
(1)将聚氨酯乳液与水泥浆液在温度为30-35℃的条件下进行混合搅拌，制得混合物B1；
(2)将膨胀珍珠岩粉以及空心玻璃微珠混合搅拌10-20min，得到混合物B2，再将混合物B1以及混合物B2进行混合搅拌30-40min，制得复合注浆材料。
采用上述技术方案，先将聚氨酯乳液与水泥浆液混合得到混合物B1，同时将膨胀珍珠岩粉与空心玻璃微珠进行混合，使得膨胀珍珠岩粉能够与空心玻璃微珠相互吸附并得到混合物B2，再将混合物B1与混合物B2进行混合即可制得膨胀性能好、流动性好的复合注浆材料。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、通过对病害的路面位置进行钻注浆孔，省去大面积开挖路面，有利于节省施工时间，通过采用聚氨酯乳液作为复合注浆材料的主要成分，使得复合注浆材料具有良好的粘结性能以及韧性，因此可与半刚性基层粘结成为整体，共同受力，且作为具有良好韧性的复合注浆材料能够与半刚性基层协调变形，聚氨酯乳液与膨胀珍珠岩粉进行复配，使得复合注浆材料具有高膨胀性和防水性，复合注浆材料在膨胀的过程中还可以强化路基，有利于阻止半刚性基层处新裂缝的产生，而且将其注入半刚性基层对应的注浆孔后可迅速填充半刚性基层中的空隙，挤密土体，并有利于排出半刚性基层下面的积水，且可渗入孔隙。水泥浆液以及空心玻璃微珠的添加，有利于提升复合注浆材料的流动性以及适应性，使得注入注浆孔中的复合注浆材料能够快速地在路基的裂缝中进行扩散，从而使得复合注浆材料能够充分填充路基中的裂缝，由此有利于提升对半刚性基层修复的效果。
2、当注浆压力小于0.2MPa时，复合注浆材料的流速比较小，水泥浆液中的水泥颗粒容易从水泥浆液中析出而粘附在孔隙介质的骨架上，容易由此限制了复合注浆材料的扩散距离；当注浆压力大于1.0MPa时，由于复合注浆材料的流速大，由此导致大量的水泥颗粒会瞬间聚集在某一横截面区域，容易造成半刚性基层的孔隙通道的堵塞，使得后续注入的复合注浆材料停止流动，由此将注浆压力控制在0.2-1.0Mpa，在保证复合注浆材料的扩散距离足够大的条件下，有利于提升注浆效率以及注浆效果。
3、珍珠岩经过细磨后进行加热，使得珍珠岩粉膨胀，采用适量的氨水对珍珠岩粉末进行预处理，然后再通过硅烷偶联剂以及无水乙醇配合对珍珠岩进行处理，有利于提高珍珠岩的吸附能力，从而使得珍珠岩能够更加稳定地吸附于空心玻璃微珠，从而使得复合注浆材料具有良好的流动性；另外，经过处理的膨胀珍珠岩粉与聚氨酯乳液配合有利于进一步提高复合注浆材料的膨胀性能。
附图说明
图1是本申请中的复合注浆材料施工方法的流程图。
图2是本申请实施例1中多个注浆孔呈三角形布置的结构示意图。
图3是本申请实施例2中多个注浆孔呈矩形布置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图以及实施例对本申请作进一步详细说明。
以下实施例中，水泥采用海螺牌P.O42.5(R)的硅酸盐水泥。
以下实施例中，粉煤灰采用灵寿县百丰矿产品加工厂的Ⅱ级粉煤灰。
以下实施例中，珍珠岩采用灵寿县永源矿产品有限公司出售的珍珠岩。
以下实施例中，GeoScopeTM三维探地雷达系统购于挪威3D-Radar公司。
以下实施例中，硅烷偶联剂KH550购于广州市中杰化工科技有限公司。
以下实施例中，路面密封胶购于新乡市建通路桥材料设备有限公司。
以下实施例中，本申请中所有制备方法中用到的设备，如注浆管等，均为本领域常规使用的设备。
表1实施例1-5中复合注浆材料的组分及重量份。
Figure BDA0003162990370000061
实施例1
一种复合注浆材料施工方法，应用于沥青道路病害修复施工中，其中，道路结构从上往下依次包括有路面、基层以及路基，参见图1，复合注浆材料施工方法包括以下步骤：
S1、钻孔：对道路的面层进行清洁，然后采用GeoScopeTM三维探地雷达系统探测路面的道路病害位置并根据道路病害的位置对路面进行钻孔并得到多个注浆孔，并对注浆孔进行清洁。注浆孔的直径为12mm。注浆孔的深度为从路面贯穿至路基的顶部。
其中多个注浆孔的布置方式有多种，本实施例中，多个注浆孔的布置方式为呈三角形布置，具体的请参阅图2，图2显示的是三个注浆孔呈三角形布置时的结构以及每个注浆孔的有效注浆范围。在本实施例中，相邻两个注浆孔之间的最短直线距离为0.92m。
S2、安装注浆管：将注浆管插入注浆孔中。
S3、准备复合注浆材料：复合注浆材料的组分与重量份如表1所示。
复合注浆材料的制备方法如下：
将相应重量份的聚氨酯乳液、水泥浆液、膨胀珍珠岩粉以及空心玻璃微珠在温度为30℃的条件下进行混合搅拌10min，制得复合注浆材料。
其中，水泥浆液的制备方法如下：
将硅酸盐水泥与去离子水进行混合搅拌，将重量份为90份的硅酸盐水泥加入重量份为200份的去离子水以60r/min的速度搅拌混合20min，制得水泥浆液。
其中，膨胀珍珠岩粉有珍珠岩研磨制得，膨胀珍珠岩粉的目数为800目。空心玻璃微珠的目数为800目。
S4、注浆：将复合注浆材料通入注浆管中，并将复合注浆材料注射入注浆孔中。注浆过程中，注浆压力为0.1MPa，注浆流量为0.8L/min。
S5、检测：待复合注浆材料固化后，对注射后的注浆孔进行检测，以确定注浆效果。
S6、封孔：采用路面密封胶将注浆孔进行封堵，封堵时密封胶的顶部低于路面所在的平面3mm。
实施例2
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：多个注浆孔的布置方式不同，请参阅图3，多个注浆孔的布置方式为呈正方形布置，图3显示的是四个注浆孔呈正方形布置时的结构以及每个注浆孔的有效注浆范围。相邻的两个注浆孔之间的最短直线距离为0.92m。
实施例3
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：复合注浆材料的重量份不同，本实施例中，复合注浆材料的重量份如表1所示。
实施例4
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：复合注浆材料的重量份不同，本实施例中，复合注浆材料的重量份如表1所示。
实施例5
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：复合注浆材料的重量份不同，本实施例中，复合注浆材料的重量份如表1所示。
实施例6
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：注浆孔的直径不同，本实施例中，注浆孔的直径为13mm。
实施例7
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：注浆孔的直径不同，本实施例中，注浆孔的直径为15mm。
实施例8
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：注浆孔的直径不同，本实施例中，注浆孔的直径为18mm。
实施例9
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：注浆压力的不同，本实施例中，注浆压力为0.2MPa。
实施例10
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：注浆压力的不同，本实施例中，注浆压力为0.6MPa。
实施例11
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：注浆压力的不同，本实施例中，注浆压力为1.0MPa。
实施例12
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：注浆流量的不同，本实施例中，注浆流量为1.0L/min。
实施例13
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：注浆流量的不同，本实施例中，注浆流量为2.35L/min。
实施例14
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：注浆流量的不同，本实施例中，注浆流量为2.55L/min。
实施例15
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：相邻的两个注浆孔的最短直线距离不同，本实施例中，相邻的两个注浆孔的最短直线距离为0.75m。
实施例16
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：相邻的两个注浆孔的最短直线距离不同，本实施例中，相邻的两个注浆孔的最短直线距离为1.22m。
实施例17
一种复合注浆材料施工方法，与实施例2的区别在于：相邻的两个注浆孔的最短直线距离不同，本实施例中，相邻的两个注浆孔的最短直线距离为1.0m。
实施例18
一种复合注浆材料施工方法，与实施例2的区别在于：相邻的两个注浆孔的最短直线距离不同，本实施例中，相邻的两个注浆孔的最短直线距离为0.75m。
实施例19
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：水泥浆液的制备方法不同。本实施例中，水泥浆液的制备方法如下：
(1)将重量份为100份的硅酸盐水泥加入重量份为300份的去离子水以60r/min的速度搅拌混合30min，以制得混合物A。
(2)将重量份为30份的粉煤灰加入混合物A中，搅拌30min，得到水泥浆液。
实施例20
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：水泥浆液的制备方法不同。本实施例中，水泥浆液的制备方法如下：
(1)将重量份为90份的硅酸盐水泥加入重量份为200份的去离子水以60r/min的速度搅拌混合20min，以制得混合物A。
(2)将重量份为20份的粉煤灰加入混合物A中，搅拌15min，得到水泥浆液。
实施例21
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：复合注浆材料中的膨胀珍珠岩粉的不同，本实施例中，复合注浆材料的膨胀珍珠岩粉需要经过处理，处理方法如下：
先将重量份为100份的珍珠岩磨细后过500目筛，以得到珍珠岩粉；然后将磨细后的珍珠岩粉加热膨胀，之后逐渐冷却至常温(26℃)，再加300ml的氨水对珍珠岩粉进行预处理，向预处理后的珍珠岩中加入浓度为3％的硅烷偶联剂KH550和浓度为6％的无水乙醇，在115℃下加热搅拌20min，烘干、粉碎即得处理后的膨胀珍珠岩粉。
实施例22
一种复合注浆材料施工方法，与实施例20的区别在于：复合注浆材料中的膨胀珍珠岩粉的不同，本实施例中，复合注浆材料的膨胀珍珠岩粉需要经过处理，处理方法如下：
先将珍珠岩磨细后过800目筛，以得到珍珠岩粉；然后将磨细后的珍珠岩粉加热膨胀，之后逐渐冷却至常温(26℃)，再加氨水预处理，向预处理后的珍珠岩中加入浓度为4％的硅烷偶联剂KH550和浓度为9％的无水乙醇，在120℃下加热搅拌30min，烘干、粉碎即得处理后的膨胀珍珠岩粉。
实施例23
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：复合注浆材料的制备方法不同，在本实施例中，复合注浆材料的制备方法如下：
(1)将相应重量份的聚氨酯乳液与水泥浆液在温度为30℃的条件下进行混合搅拌，制得混合物B1。
(2)将相应重量份的膨胀珍珠岩粉以及空心玻璃微珠混合搅拌10min，得到混合物B2，再将混合物B1以及混合物B2进行混合搅拌30min，制得复合注浆材料。
实施例24
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：复合注浆材料的制备方法不同，在本实施例中，复合注浆材料的制备方法如下：
(1)将聚氨酯乳液与水泥浆液在温度为35℃的条件下进行混合搅拌，制得混合物B1。
(2)将膨胀珍珠岩粉以及空心玻璃微珠混合搅拌20min，得到混合物B2，再将混合物B1以及混合物B2进行混合搅拌40min，制得复合注浆材料。
实施例25
一种复合注浆材料施工方法，与实施例22的区别在于：复合注浆材料施工方法包括以下步骤：步骤S1中，注浆孔的直径为16mm。步骤S3中，复合注浆材料由包括以下以重量份数表示的组分的原料制成：聚氨酯乳液130份、水泥浆液65份、膨胀珍珠岩粉45份和空心玻璃微珠90份。
复合注浆材料中的水泥浆液的制备方法如下：(1)将重量份为100份的硅酸盐水泥加入重量份为300份的去离子水以60r/min的速度搅拌混合30min，以制得混合物A。(2)将重量份为25份的粉煤灰加入混合物A中，搅拌20min，得到水泥浆液。
S4、注浆：将复合注浆材料通入注浆管中，并将所述复合注浆材料注射入注浆孔中；注浆压力范围为0.7Mpa。注浆过程中，注浆流量的范围在2.0L/min。注浆孔的数量设置有多个，且相邻的两个注浆孔之间的最短直线距离的范围控制在0.92m。
实施例26
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：注浆孔的直径为20mm。
实施例27
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：注浆压力为1.5MPa。
实施例28
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：注浆流量为3L/min。
实施例29
一种复合注浆材料施工方法，与实施例22的区别在于：相邻的两个注浆孔之间的最短直线距离为1.5m。
比较例1
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：
复合注浆材料由重量份为130份的聚氨酯乳液和重量份为130份的水泥浆液混合制备而成。
比较例2
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：复合注浆材料由包括以下以重量份数表示的组分的原料制成：聚氨酯乳液100份、水泥浆液50份、膨胀珍珠岩粉110份。
比较例3
一种复合注浆材料施工方法，与实施例1的区别在于：复合注浆材料由包括以下以重量份数表示的组分的原料制成：聚氨酯乳液100份、水泥浆液50份、空心玻璃微珠110份。
比较例4
采用在沥青主干道路病害位置处的路面上对应加铺细石薄沥青面层。
各实施例以及比较例的检测数据见表2-4。
实验1：根据《T0953-2008落锤式弯沉仪测定弯沉试验方法》以52.5kN的冲击荷载测试实施例1-29的路面的弯沉值(0.01mm)。其中，弯沉值小于19.8为合格。
实验2：根据《JC/T2041-2010》测试实施例2-5、实施例19-24的凝胶时间(s)以及遇水膨胀率(％)，并将数据记录在表3。
表2实施例1-29进行实验1后的检测结果。
Figure BDA0003162990370000131
表2续表
Figure BDA0003162990370000141
表3实施例2-5以及实施例19-24进行实验2后的检测结果。
Figure BDA0003162990370000142
表4比较例1-4进行实验1-2后的检测结果。
Figure BDA0003162990370000151
实施例1中注浆孔的布置方式为三角形设置，实施例2的注浆孔的布置方式为矩形设置，从图2以及图3可知，当注浆孔呈三角形设置时，有效注浆范围的重合范围最小，当注浆孔的布置方式为矩形设置时，注浆孔的有效注浆范围的重合范围大于注浆孔布置方式呈三角形设置时注浆孔的有效注浆范围的重合范围，由于注浆孔的有效注浆范围的重合范围越大，表示两个相邻的注浆孔之间的干扰程度越大，由此从表2的数据中可以看出，实施例1和实施例2的1d弯沉度相同，但实施例1的28d弯沉度比实施例2的28d弯沉度要小，由此可知，注浆孔的布置方式选用三角形设置，能够使得复合注浆材料的有效利用，降低注浆孔的相互干扰。同时也有利于使得复合注浆材料的利用最大化。
实施例3、实施例4以及实施例5中的区别在于复合注浆材料所需要的原料中组分及重量份的不同，从表2以及表3中的数据可知，实施例5的1d弯沉度均比实施例3以及实施例4的1d弯沉度要小，实施例5的28d弯沉度均比实施例3以及实施例4的28d弯沉度要小，由此可见，复合注浆材料所需要的原料中的组分相同，但各个组分之间的重量份不相同，制备得到的复合注浆材料的对半刚性基层的病害修复作用不同。
实施例1、实施例6、实施例7、实施例8以及实施例26的不同之处在于注浆孔的直径不同，从表2的数据可知，实施例6-8对半刚性基层的病害修复效果相对于实施例1以及实施例26对半刚性基层的病害修复效果的修复效果要好，实施例7的1d弯沉度、7d弯沉度以及28d弯沉度最小，实施例7的1d弯沉度、7d弯沉度以及28d弯沉度变化程度较小，即使实施例26的注浆孔的直径比实施例6-8的注浆孔的直径要大，能够流入的注浆材料的量也比较多，但从测试数据中可以看出，实施例26的1d弯沉度、7d弯沉度以及28d弯沉度较大，因为注浆孔的直径大于18mm时，难以控制复合注浆材料的流动速度，当复合注浆材料的流动速度较大时，容易导致大量的水泥颗粒会瞬间聚集在某一横截面区域，容易造成半刚性基层的孔隙通道的堵塞，使得后续注入的复合注浆材料停止流动，从而限制了复合注浆材料的在半刚性基层的扩散范围。由此可知，注浆孔的直径控制在13-18mm之间，在降低对道路的面层的开挖程度的条件下，以便于控制注浆的流量以及注浆的速度，从而有利于提升复合注浆材料对半刚性基层病害的修复效果。实施例7对半刚性基层的病害修复效果相对于实施例1、实施例6以及实施例8的要好。这说明，注浆孔的直径选为15mm，更有利于施工人员控制注浆效果以及注浆速度。
实施例1、实施例9-11以及实施例27的区别在于注浆压力不同，从表2的数据可以看出，当注浆压力小于0.2MPa时，复合注浆材料的流速比较小，水泥浆液中的水泥颗粒容易从水泥浆液中析出而粘附在孔隙介质的骨架上，容易由此限制了复合注浆材料的扩散距离；当注浆压力大于1.0MPa时，由于复合注浆材料的流速大，由此导致大量的水泥颗粒会瞬间聚集在某一横截面区域，容易造成半刚性基层的孔隙通道的堵塞，使得后续注入的复合注浆材料停止流动，由此将注浆压力控制在0.2-1.0Mpa，在保证复合注浆材料的扩散距离足够大的条件下，有利于提升注浆效率以及注浆效果。
实施例1、实施例12-14以及实施例28的区别在于注浆流量不同，从表2的数据中可以看出，实施例12-14对对半刚性基层的修复效果比实施例1、实施例28对对半刚性基层的修复效果更好，由此可知，在注浆流量低于1.0L/min的情况下，复合注浆材料流速低，水泥颗粒容易从水泥浆液中析出并粘附在孔隙介质的骨架上，降低了半刚性基层的孔隙的孔隙度，进而减小复合注浆材料的流速，从而促使更多的水泥颗粒从溶液中析出并粘附在孔隙介质的骨架(即附着在孔隙的孔壁)上，从而限制了复合注浆材料的扩散范围。在注浆流量高于1.0L/min的情况下，由于这种情况下单位时间内在相同横截面通过的水泥颗粒远远大于注浆流量低于1.0L/min情况下通过横截面的颗粒数量，使得大量的水泥颗粒瞬间积聚在横截面处，形成了不可渗透的块状物，从而堵塞了孔隙通道并降低了复合注浆材料的渗透能力。实施例13对半刚性基层的修复效果相对于实施例1、实施例12、实施例14以及实施例28对半刚性基层的修复效果更好，由此可知，当注浆流量优选为2.35L/min时，复合注浆材料能够更好地在半刚性基层的孔隙通道中流动。
实施例1、实施例15-16和实施例29的区别在于当多个注浆孔呈三角形布置时，相邻的两个注浆孔之间的最短直线距离不同。实施例15-16中，相邻的两个注浆孔之间的最短直线距离控制在0.75-1.22m时，对半刚性基层的病害修复效果较好；当相邻的两个注浆孔间距设置大于1.22m时，在注浆加固范围内容易形成注浆盲区，容易导致存在复合注浆材料难以扩散得到的区域；当相邻的两个注浆孔间距设置小于0.75m时，不仅会导致施工大量钻孔而浪费人力和物力，同时容易造成相邻两个注浆孔间互相干扰。
实施例2与实施例17-18的区别在于当多个注浆孔呈矩形布置时，相邻的两个注浆孔之间的最短直线距离不同。从表2的数据中可以看出，实施例17-18的1d弯沉度、7d弯沉度以及28d弯沉度比实施例2的1d弯沉度、7d弯沉度以及28d弯沉度要小，这说明，在同样的注浆孔布置的条件下，相邻两个注浆孔之间的最短直线距离控制在0.75-1.22m时，有利于提升对半刚性基层的病害修复。
实施例1和实施例19-20的区别在于水泥浆液的制备方法不同，以硅酸盐水泥与去离子水进行混合制备混合物A，制得的混合物A具有流动性能好、适应性强的优点，使得复合注浆材料能够更好地填充半刚性基层病害位置处的孔隙，有利于提升对半刚性基层的修复效果。粉煤灰的添加，有利于进一步降低水泥浆液的制备成本。
实施例1与实施例21-22的区别在于复合注浆材料中的膨胀珍珠岩粉的制备方法不同，实施例21-22的膨胀珍珠岩粉需要经过细磨后进行加热，使得珍珠岩粉膨胀，采用适量的氨水对珍珠岩粉末进行预处理，然后再通过硅烷偶联剂以及无水乙醇配合对珍珠岩进行处理，有利于提高珍珠岩的吸附能力，从而使得珍珠岩能够更加稳定地吸附于空心玻璃微珠，从而使得复合注浆材料具有良好的流动性；另外，经过处理的珍珠岩粉与聚氨酯配合有利于进一步提高复合注浆材料的膨胀性能，使得复合注浆材料对半刚性基层起到补强作用，从而提升沥青路面的荷载能力，由此从表2和表3的数据中看出，实施例21-22的1d弯沉度、7d弯沉度以及28d弯沉度比实施例1的1d弯沉度、7d弯沉度以及28d弯沉度要小。
实施例1与实施例23-24的区别在于复合注浆材料的制备方式不同，先将聚氨酯乳液与水泥浆液混合得到混合物B1，同时将膨胀珍珠岩粉与空心玻璃微珠进行混合，使得膨胀珍珠岩粉能够与空心玻璃微珠相互吸附并得到混合物B2，再将混合物B1与混合物B2进行混合即可制得膨胀性能好、流动性好的复合注浆材料。由此在施工过程中，复合注浆材料的凝胶时间相比其他实施例的凝胶时间要稍微长一些，以使流动性能好的复合注浆材料能够流动并充分填充半刚性基层病害位置处的缝隙中，使得复合注浆材料的扩散范围达到最大，同时，由于半刚性基层的膨胀性能好，由此在复合注浆材料在膨胀的过程中还可以强化路基，有利于阻止半刚性基层处新裂缝的产生，使得半刚性基层的病害修复效果好，降低半刚性基层反复发生病害的可能性。
比较例1中复合注浆材料仅采用聚氨酯乳液以及水泥浆液，从表4中的数据可以看出，比较例1对应修复的半刚性基层的弯沉度较大，由此可知比较例1对应修复的半刚性基层的荷载能力比实施例1-29的荷载能力要差，而且比较例1采用的复合注浆材料的凝胶时间较小，这使得复合注浆材料在半刚性基层的孔隙通道中的流动速度容易受限，从而容易限制复合注浆材料的扩散范围。而且由于复合注浆材料中缺乏膨胀珍珠岩粉，由此使得复合注浆材料的膨胀程度较低，从而使得复合注浆材料对半刚性基层的补强作用降低。
比较例2的复合注浆材料中缺乏空心玻璃微珠，比较例3的复合注浆材料中缺乏膨胀珍珠岩粉。从表4的数据中可以得出，比较例2以及比较例3对应修复好的路面的荷载能力相对于比较例1来说更好一些，但对比起实施例1-29来说，由于比较例3中的复合注浆材料缺乏膨胀珍珠岩粉，由此导致比较例3的复合注浆材料对半刚性基层的补强作用较弱，从而使得比较例2对应修复的路面的荷载能力还是比较差。而比较例2的复合注浆材料缺乏空心玻璃微珠，导致复合注浆材料的流动性较差，同时比较例2的注浆复合材料的凝胶时间较短，由此容易导致复合注浆材料的扩散范围受限。
比较例4采用的是相关技术中的加铺细石薄沥青面层，但从表4的数据中可以看出，比较例4对应修复的路面的荷载能力比实施例1-29以及比较例1-3的都要差一些，这说明，沥青主干道路病害位置处的路面上对应加铺细石薄沥青面层在前期对沥青主干道路病害位置处的路面的荷载能力有提升的作用，但是随着路面的使用时间的延长，加铺细石薄沥青面层对沥青主干道路病害位置处的路面的荷载能力的补强作用逐渐减弱，这容易导致沥青主干道路反复发生病害，难以从根本上提升对沥青主干道路病害位置处的修复效果。
实施例25采用的是通过特定组分配合特定重量份的复合注浆材料，以及配合特定的施工方法对病害的路面位置进行修复，从表2和表3可以看出，实施例25对应修复的沥青路面病害处的荷载能力比实施例1-24以及实施例26-29对应修复的沥青路面病害处的荷载能力要强，而且由于制得的复合注浆材料的流动性能以及膨胀性能较好，由此能尽可能增大对半刚性基层的缝隙进行填充作用以及补强作用，同时在沥青路面使用时间长了之后，能够降低沥青路面反复发生病害的情况。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合注浆材料施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、钻孔：对道路的面层进行清洁，然后再根据道路病害的位置对路面进行钻孔并得到注浆孔，并对注浆孔进行清洁；
S2、安装注浆管：将注浆管插入注浆孔中；
S3、准备复合注浆材料：复合注浆材料由包括以下以重量份数表示的组分的原料制成：
聚氨酯乳液100-150份
水泥浆液50-80份
膨胀珍珠岩粉30-60份
空心玻璃微珠80-100份；
S4、注浆：将复合注浆材料通入注浆管中，并将所述复合注浆材料注射入注浆孔中；
S5、检测：待复合注浆材料固化后，对注射后的注浆孔进行检测，以确定注浆效果；
S6、封孔：采用密封胶将注浆孔进行封堵，封堵时密封胶的顶部低于路面所在的平面。
2.根据权利要求1所述的一种复合注浆材料施工方法，其特征在于：步骤S1中，所述注浆孔的直径范围在13-18mm之间。
3.根据权利要求1所述的一种复合注浆材料施工方法，其特征在于：步骤S4中，所述注浆压力范围为0.2-1.0MPa。
4.根据权利要求1所述的一种复合注浆材料施工方法，其特征在于：步骤S4中，注浆过程中，注浆流量的范围在1.0-2.55L/min。
5.根据权利要求4所述的一种复合注浆材料施工方法，其特征在于：步骤S4中，注浆孔的数量设置有多个，且相邻的两个注浆孔之间的最短直线距离的范围控制在0.75-1.22m。
6.根据权利要求1所述的一种复合注浆材料施工方法，其特征在于：所述步骤S3中，复合注浆材料中的水泥浆液的制备方法如下：
（1）将重量份为90-100份的硅酸盐水泥加入重量份为200-300份的去离子水以60r/min的速度搅拌混合20-30min，以制得混合物A；
（2）将重量份为20-30份的粉煤灰加入混合物A中，搅拌15-30min，得到水泥浆液。
7.根据权利要求6所述的一种复合注浆材料施工方法，其特征在于，所述复合注浆材料的膨胀珍珠岩粉需要经过处理，处理方法如下：
先将珍珠岩磨细后过500-800目筛，以得到珍珠岩粉；然后将磨细后的珍珠岩粉加热膨胀，之后逐渐冷却至常温，再加适量氨水预处理，向预处理后的珍珠岩中加入3-4%的硅烷偶联剂KH550和6-9%的无水乙醇，在115-120℃下加热搅拌20-30min，烘干、粉碎即得处理后的膨胀珍珠岩粉。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种复合注浆材料施工方法，其特征在于：所述复合注浆材料由包括以下以重量份数表示的组分的原料制成：
聚氨酯乳液110-140份
水泥浆液60-75份
膨胀珍珠岩粉40-50份
空心玻璃微珠90-95份。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种复合注浆材料施工方法，其特征在于：所述复合注浆材料由包括以下以重量份数表示的组分的原料制成：
聚氨酯乳液130份
水泥浆液65份
膨胀珍珠岩粉45份
空心玻璃微珠90份。
10.根据权利要求9所述的一种复合注浆材料施工方法，其特征在于：所述复合注浆材料的制备方法如下：
（1）将聚氨酯乳液与水泥浆液在温度为30-35℃的条件下进行混合搅拌，制得混合物B1；
（2）将膨胀珍珠岩粉以及空心玻璃微珠混合搅拌10-20min，得到混合物B2，再将混合物B1以及混合物B2进行混合搅拌30-40min，制得复合注浆材料。
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