路面浅层注浆加固工艺应用分析与总结

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xst191217
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  摘要:路面浅层注浆加固工艺在市政道路和高速公路的路面病害治理中广泛应用,其施工工艺水平高低对延长路面使用寿命,提高路面使用质量,降低养护费用具有较大的影响。为此,本文结合工程应用实例,重点针对施工工艺中的成孔、注浆、封孔和养护等环节的技术要求和控制要点进行深入的探讨,并结合多年的施工实践,浅谈了路面浅层注浆工艺的几点经验总结和体会,以供类似工程参考。
  关键词:浅层路面病害治理、施工工藝
  中图分类号:U416文献标识码: A
  一、引言
  水泥混凝土路面由于具有较强的耐水性和较长的使用寿命,一直受到公路和城市道路的亲睐。我国自八十年代以来,修建了大量的高等级水泥混凝土路面的公路和城市道路,为国家的经济建设作出了较大的贡献,但随着道路交通量和汽车载重量的急剧增加,出现了不同程度的病害,路面结构破坏日渐严重,使用品质下降。水泥路面病害主要表现为纵横向断板、交叉破碎、角隅断裂、板底唧泥和脱空,以及错台和接缝张开等。针对这些病害,目前普遍采用灌浆加固技术,即将特制的注浆材料通过一定的压力压入板底和基层的细小空隙,使空隙被填充,减少路面板弯沉,恢复板底的均匀支撑,减少未来发生唧泥、沉降、错台、断裂的可能性,延长路面使用寿命,提高路面使用质量,降低养护费用。
  由于注浆加固工艺施工简便、造价低廉、工期短、效果显著等综合优点,在路面浅层病害治理中得以迅速推广和应用。
  二、工程概况
  自通车以来,茂湛高速公路局部路段的路面因种种原因,发生了接缝填缝料脱落、接缝渗水、唧泥、错台、断裂等病害,有的发展到下沉和破碎,对高速公路的行车安全和舒适性造成一定的影响。
  三、施工流程
  
  
  
  
  四、施工工艺及技术要求
  1、注浆材料
  根据本工程处理的水泥路面稳板的病害情况以及注浆材料的普遍适用性,同时又兼顾注浆材料的技术性能满足施工要求;本工程采用的压浆材料为水泥净浆+外加剂。水泥采用425#普通硅酸盐水泥,外加剂采用膨胀剂和高效减水剂。
  2、灌注压力及浆液配比
  2.1灌注压力
  采用间歇式压浆,间歇时间为20分钟。注浆压力一般控制在0.3 Mpa ~0.5Mpa,最大压力不能超过1.0Mpa。出现以下情况时可终止压浆:
  1)相邻孔或接(裂)缝中溢浓浆,但板块不显著抬高。
  2) 无溢浆而板出现明显抬升。
  3) 当压力表指针异常跳动或发电机声音突然增大(非机器原因),压力稳定在1.0MPa以上。
  4)停止20min再灌注一次,第二次压力不高于第一次,每灌完一孔或溢浆时应及时用木楔堵孔。
  2.2浆液配比
  浆液配合比为水泥:水:复合外加剂(膨胀剂+减水剂)=1:0.45:0.055(0.05+0.005)。浆液的主要技术性能应满足以下要求:
  ①具有自流淌密实性和早期膨胀性。
  ②泌水率≤1.0%;膨胀率≥0.02%。
  ③凝结时间适中,初凝时间不早于2h,终凝时间不超过3.5h。
  ④早期强度高,3天抗压强度不少于10MPa。
  3、注浆量的控制
  本次水泥混凝土路面板下压浆封堵是将特制的水泥净浆通过一定的压力压入板底和基层的细小空隙,使空隙被填充,减少路面板弯沉,恢复板底的均匀支撑,减少未来发生唧泥、沉降、错台、断裂的可能性,延长路面使用寿命,提高路面使用质量,降低养护费用。一般情况下,可用间歇式的注入方法结合压力的终灌原则进行控制,以浆液充填饱满板底和基层空隙为最终目的。
  4、布孔、成孔技术要求
  4.1布孔:依据路面的分块形式,每块板布设5个孔,分布于板块的四个角和几何中心位置,边角四孔距离板角两边100㎝,中间孔位于对角线交点上,如下图:
  
  
  4.2成孔:采用电动轻型取芯钻机成孔。钻孔在无异常情况下,不得挪移孔位,孔位允许偏差值为10%的孔距;钻孔要保持垂直平顺,偏斜度不得大于10mm,并且将孔内清理干净。本工程成孔直径为46mm,成孔深度必须穿过底基层,进入路床5cm,结合本工程实际情况,孔深约为66cm。
  5、安装注浆阀头
  注浆阀头由开关、注浆塞、注浆管组成。阀头开关在压浆时打开,压完后关闭,起到闷浆和防止板下浆液外泄的作用。将注浆阀头下放已钻好成孔的灌浆孔中,通过扭动压浆塞上端的高强螺丝挤压膨胀橡胶塞将注浆阀头牢牢锚固在水泥混凝土板上,能经受住注浆时的压力1.5MPa以上。
  6、注浆技术要求
  6.1制作浆液
  制浆要严格按试验确定的浆液配比施工,制浆材料渗量要准确,浆液搅拌混合均匀,保证搅拌时间不少于3分钟,浆液应随配随用,防止离析,压浆过程中要不断搅拌防止沉淀。
  6.2灌浆
  压浆时采用间歇式压浆,要注意观察,控制好压力,避免过度压浆或路面被异常抬高,灌浆压力以及终灌标准按2.1。压浆过程中溢浆的孔及时用木塞封堵,防止压力过度散失,一个孔灌完后拆除灌浆阀头并立即插入止浆木塞,防止浆液返流,以便有足够的时间使水泥浆凝固,所有木塞应在浆液初凝后再拔除。
  同一板块的压浆顺序,宜先灌四个角,最后灌中央。但在主车道板块中,考虑到避免浆液堵塞排水盲沟,先压1、2孔,接着中间孔,4、5孔作为观察孔,假如浆液已到达4、5孔,或浆液未到4、5孔,在压4、5孔时,要小心控制压浆时间和注意注浆压力及边缝的冒浆情况,尽量避免浆液进入路肩的排水盲沟,又能尽可能保证板底脱空部位能充填饱满浆液。
   7、封孔技术要求
  注浆工作完成后,待浆液初凝后将木塞拔起重复利用,灌浆孔封闭用原钻芯打入压浆孔基层位置,孔面用水泥砂浆平整、密实。
  8、养生及交通限制
  整个工序结束后,及时打扫清理现场,保证路面清洁,方能撤离施工现场。灌浆后的2H内应避免车辆通过灌浆区,一般养生期为3天。
  五、施工质量控制要点
  (1)所有原材料必须具有合格证,要取样送检合格后才能投入使用。
  (2)严格控制浆液配合比,各种材料的计量应准确无误,尤其是拌和用水量应严格计量,不能凭经验随意变更水灰比。
  (3)搅拌机在压浆过程中应保持搅拌状态,避免浆液沉淀和泌水,同时每次投料量应与灌浆量大致相适应,防止浆液在搅拌桶内存放时间过长。
  (4)搅拌好的水泥浆送到贮浆池时需过滤,将浆液中的块状及颗粒物质过滤掉。以防堵管,保证注浆质量和效果。
  (5)压力表应定期标定,确保压浆压力的准确性。
  (6)灌浆时若发现浆液从压过或未压过的孔溢出时,应及时用木塞塞紧,防止压力散失。灌浆孔在拔除注浆阀头时应立即用木塞封堵,防止浆液返流,所有木塞应待浆液初凝后才能拔除。若灌浆压力达到1.0MPa或浆液从其他空溢出或从边缝、裂缝等处溢出时应停灌,间歇后灌浆同样出现这种情况,视为压满。
  (7)按要求封填孔口,确保封孔质量。
  (8)掌握好第一次注浆和二次注浆的间隔时间,以保证注浆的正常进行和注浆效果。
  (9)发现异常情况,立即停止浆液注入并查找原因,解决后才能继续灌浆。
  六、 验收标准
  目前,养护规范和其他规范还没有板底压浆的验收标准。为了确保压浆工程质量,结合压浆实践,提出压浆的验收标准如下:
  1、填充性指标
  板底压浆应使板下 80 cm以内的空隙、空洞、裂缝等被浆液填满。采用探地雷达和钻孔取芯手段进行验收。要求抽检20%的压浆板块,合格率达到100%。 也可以通过工前和工后弯沉检测和探地雷达测空法来检验注浆效果。
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