摘要:根据市政道路路基沉降处理实例总结,介绍了工程概况、路基注浆原理、压力注浆参数的确定、压力注浆施工工艺等,以及采用压力注浆加固路基时应注意的问题。结果表明,压力注浆法比换填法等其他路基处理方法更为有效采用注浆技术处理路基病害,可以节约成本和时间,缩短封路时间,为市政道路提供技术参考。
关键词:市政道路;注浆加固;病害整治
1工程概况
某市政道路为新区路网规划中的城市主干道,全长19.31km,道路宽度60m,两侧景观绿化带20m。沿线干线由素填土、状粉土和角砾岩组成。道路建成后,由于雨损、超载、重载、绿化灌溉渗漏、管道开挖回填不密实、交通量增加等原因,路基多处出现大范围不均匀沉降。在经济合理、质量符合要求、对交通影响最小的情况下,如何处理路基病害尤为突出。注浆加固方法的优点是占地小,对路面和地基破坏小,施工周期短,对其他车辆的正常交通没有影响。
2路基注浆原理
路基注浆的原则是:对一些沉降严重路段的基层进行注浆加固,并用专用设备在一定压力下将含有水泥等材料的浆液均匀注入地层中土颗粒之间的空隙通过填充、滲透、压实和劈裂来填充,原始松散的土颗粒或裂缝通过物理和化学作用粘合成一个整体。固化后,结构紧凑,强度高防水性能高、化学稳定性好的水泥土“石体”可达到加固基层的目的,从而消除沉降,提高路基承载力。在足够的压力作用下,在同一地层中,泥浆以四种方式进行:充填、渗透、压实和劈裂,但在某些方面更为突出。
3注浆技术方法研究
3.1注浆材料
(1) 注浆材料
注浆材料的主要原材料为水泥、粉煤灰、水、水玻璃等外加剂。水泥质量指标应符合要求。飞灰材料应满足干排二级灰的质量要求。同时,为使注浆材料满足超早强、快速通车的要求,以及良好的和易性、微膨胀等功能,在浆液中加入水玻璃、AEA膨胀剂等复合外加剂。
(2)注浆浆液配置
浆液质量是影响注浆质量的最关键因素。要求泥浆强度高、流动性好、粘聚力大、干缩小。泥浆配比根据本工程性质要求,在施工现场进行多组室内外试配对比试验确定。为满足尽快通车的需要,注浆材料的三维抗压强度应〉21MPa,28D抗压强度应〉30MPa。根据本工程工况特点,交通流量特别大、拥挤,只能在夜间施工,以保证第二天施工交通在晚上7:00开放,注浆3小时后必须达到原状土的承载力。因此,注浆选用水泥-水玻璃双液浆液,水灰比为0.6,每立方米浆液的基本配合比为:180 kg 42.5普通硅酸盐水泥,10.8 kg水玻璃。
(3) 泥浆硬化后的技术性能
在硬化28天后,用于板底部空隙加固以及面板沉降和提升的泥浆抗压强度应大于30 MPa。泥浆早期强度的快速增加使快速交通释放成为可能。我们采用夜间施工,白天正常通车,确保施工不会影响繁忙交通条件下的交通。
3.2注浆设备
应选用全液压驱动、连续注浆、控制准确、使用方便可靠、维护简单、动作灵活、经济实用的注浆设备。
3.3注浆孔布置
根据路面板的尺寸、沉降和注浆孔的裂缝情况,钻孔L分布在板的四角。注浆孔L与板角的距离一般为50~100em,孔数L应满足注浆和排气的要求使用注浆孔的尺寸应与注浆喷嘴的尺寸一致,一般约为5em。浇筑孔钻孔后,用压缩空气清除孔内的混凝土碎屑和杂物,并保持干燥。注浆孔深度它取决于空隙层的位置并考虑底部。一般情况下,孔深:穿透板面进入基层约3分钟。5 em.若混凝土板与基层之间存在空隙且基层状况良好,则孔深为板厚加3~5 em;如果三渣基层质量差或三渣基层与垫层之间有弱空隙,孔深应在三渣层以下5em,甚至穿透垫层。然而,钻探土基础的深度不应超过7 EM,钻孔的垂直度应满足要求。
3.4注浆施工要点
(1) 注浆时,注浆孔应采用跳孔间隔注浆。中间孔l作为放空孔l或二级孔,四角一级孔l先注浆。如果中孔串连放出泥浆,保持稳压状态2~3min,让泥浆在板底分离渗透,达到压实富集的效果;如果中间孔不冒浆,则作为二次钻孔注浆。板坯注浆顺序采用跳板间隔法进行注浆施工,使浆液在上一块板坯注浆后,在下一块板坯注浆时,继续填充浆液的干缩缝隙,从而达到更充分的填充
效应
(2)灌浆顺序从沉降量大的部位开始,从远到近,从大到小。灌浆压力的控制应根据混凝土板的破坏和空隙度来确定。注浆时,应缓慢、均匀地向底部加压,使混凝土浆液充分均匀地流动,并迅速渗透到建筑板材底部,以达到底板压实、加速集中的主要效果。当泥浆溢出的联合或另一个灌浆孔L,它可以被视为的灌浆孔L已经完成,也就是说,停止灌浆和快速移动到另一个灌浆孔继续操作。
(3) 控制注浆压力,满足填浆密实空隙区和密实基层的要求。施工期具体参数:注浆速率25~45L/min,注浆开启压力0.5MPa,连续注浆压力0.2~0.3MPa;现场注浆时,当侧板和侧板损坏或漏浆时,应取较小的压力值,在侧板完好或二次注浆最终注浆前取较大的压力值。
(4)材料封孔l处理:灌浆成l后,2H后及时取出材料钻芯,用促进剂或水泥砂浆修补剂封孔,并刮孔。认真检查清理现场,及时用水冲洗快凝泥浆。
(5) 通车:注浆板必须经过养护、接缝处理和注浆强度满足要求后才能打开。如果对通车时间有特殊要求,施工单位必须根据通车时间的要求对注浆材料进行特殊准备。
4注浆加固路基应注意的问题
(1) 在钻孔或注浆期间,密切注意地面的各种变化。当发现地面冒浆、漏浆时,降低水灰比,降低注浆速度或进行间歇注浆。
(2)如发现孔内地层过湿,采用打花管法灌浆。大规模灌浆施工前,对9孔灌浆进行现场灌浆深度试验、灌浆试验压力、灌浆孔间距和单孔现场灌浆试验量,初步确定现场灌浆孔间距和现场灌浆试验压力。注水试验和加固后,地基承载力不应小于150 kPa,静载荷试验可作为检测方法。
(3) 高压管道系统在相互连接处栓接安全绳,空压机与高压胶管连接处栓接安全绳,注浆泵出口与胶管连接处栓接安全绳,胶管与胶管连接处栓接安全绳等;皮带传动处应加防护罩。
(4) 由于施工现场是重要的交通道路,施工过程中要严格注意人员和设备的安全,并派专人手持红旗指挥过往车辆减速。在每道工序的施工过程中,严禁与设备、管道发生碰撞,避免意外的严重后果。
(5) 保持现场环境整洁,现场所有工具设备摆放整齐。工具应放置在距孔口2m处,钻杆和钻具应放置在距孔口5m处。机械施工准备时,应特别注意设备防火和防切割;在设备施工期间,还应注意设备运行期间的维护,以避免产生火花和火灾。
(6)注浆注意事项。首先,在灌浆过程中管理、注浆管的压力应该严格控制,注浆管的压力不应大于0.3 mpa(灌浆孔的灌浆压力)。二是管灌浆后应立即停止监控整个地面隆起,和整体提升的高度单一的路面被停止灌浆孔不应超过3毫米;第三,在管道灌浆管理过程中,应该及时指定有关人员地面雨水,污水建设管道灌浆质量控制,检查每20分钟,以防止大量的雨水泥污水管道。第四,管道施工过程中质量监控和管道灌浆管理,做好管道灌浆质量检验和管理。同时,灌浆的地面应定期检测是否位移。一旦发现地面隆起,排水灌浆应立即停止和其他相应灌浆应及时进行治疗。
5结论
与其他路基处理方法相比,注浆施工节省了更多的成本和时间,封路时间更短。注浆技术在路基加固中的应用是一项隐蔽工程依靠一般勘探技术,很难全面了解地下情况。在钻孔或注浆过程中,应注意地层的变化,如有异常应做适当调整。
参考文献
[1]温晓峰.浅析路基加固的压力注浆方法.建材与装饰,2010(3).
[2]芮志平.杨旻皓.侯利国.压密注浆在高速公路结构加固中的应用[J].中国市政工程,2014(06)