《注浆工艺在路基加固维修中的应用重点讲义资料.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《注浆工艺在路基加固维修中的应用重点讲义资料.doc（9页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、注浆工艺在过境公路路基加固维修中的应用随着经济的日益快速发展和城市生活水平的不断提高，人们对道路交通的要求越来越高。*从2000年开始也对城市道路进行了大范围的新建和改扩建，并提出了强基薄面（俗称白+黑）的设计理念。经过多年的使用，采用强基薄面部分路段出现了一些严重的问题。过境公路（翠微大道梅电路）段就采用了该方案进行设计，由于车流量较大且重载车多，路面破损严重。一、 概况过境路（梅电路翠微大道）工程全长2452米，是在原104国道基础上进行拓宽改造而成大部分为两侧拓宽。路幅布置为4.0m（北侧人行道）+16m（行车道）+9m（中央绿化带）+16m（行车道）+5m（南侧人行道）=50m（红线宽
2、度）原设计路面结构为：老路利用及开山处：25cmC25基层+土工布+8cm沥青砼拓宽处：40cm统渣垫层+25cmC25基层+土工布+8cm沥青砼。2008年对该段道路破损情况进行了调查，从调查的情况看路面破损主要为裂缝，其次为脱皮、掉粒和坑槽破坏形式并有多处修补，通过探地雷达检测发现路基都有不同程度的疏松现象，路基与路面之间存在脱空现象。裂缝以横裂为主，并且每条裂缝相隔距离基本为5m或5m的倍数，说明横向裂缝基本发生在每块混凝土板的伸缩缝上，超车道路面破损比快车道和慢车道破损严重。二、 加固方案的选择本次工程主要是对路面基层脱空现象进行处理，通过了解国内外的一些加固技术，对加固方案进行了比较
3、，主要选取比较旧水泥混凝土板块碎裂处理技术和注浆加固技术。1. 旧水泥混凝土板块碎裂处理技术先铣刨原沥青面层，接着采用美国共振机械公司研发的RPB碎石化法（简称共振碎石化法）进行碎裂处理消除板下脱空及路基疏松情况后，再加铺30cm厚水泥稳定碎石层，然后再水泥稳定碎石层及两层沥青面层间喷洒一层沥青粘层油，最后再加铺沥青罩面层（4cmSMA-13间断级配沥青混合料+9cmAC-25C粗型密级配沥青混凝土）。共振碎石化法是采用设备独特的共振技术可以持续产生高频低幅的震动能量，通过破碎锤头传递到水泥混凝土板块里，该设备只是将作用力扩展到板块的边缘即完成了能量的传递，对板块周边的结构设施及基层不会造成任
4、何损坏。本加固方案能彻底处理水泥混凝土板下脱空及路基疏松情况，但在老路面上加铺30cm水泥稳定碎石层对道路两侧的建筑物高程影响较大。2. 注浆加固先铣刨原沥青面层，在水泥混凝土板块布设梅花形注浆孔，通过注浆孔向土层中加压灌入一定水灰比的浆液，在土体中形成圆柱状浆体和方向各异、厚薄不一的片状、条状、团块状浆体，由这种桩柱体与压密的地基土形成复合地基起到控制沉降、提高承载力的作用，待浆液养护到期后在水泥混凝土板块上铺设一层1cmSAMI应力吸收层（采用橡胶沥青），用于防止面层反射裂缝，最后再加铺4cmSMA-13间断级配沥青混合料+6cmAC-20C粗型密级配沥青混凝土。该加固方案不涉及到道路标高
5、的调整。经过多次的方案讨论，综合了对道路周边、交通、环境的影响及经济效益，最终选用了对路基进行注浆加固进行处理。三、 路基注浆施工工艺1. 浆液类型及配比压入板底的浆液应具备以下特征：一是颗粒粒径小、流动性大，能顺利压进板底空隙；二是弱收缩性，能充分填充板底空隙；三是应具备比较高的强度以承受车辆荷载的作用。注浆材料及配比根据板下脱空程度、注浆时的气候条件、工程进度及开放交通的时间进行了专门设计并进行了试验，结合本市人民路路基注浆施工的经验，最终确定采用水泥砂浆作为注浆液，配合比为水泥：JK-10修补剂：细砂：水=1:0.02:0.25:0.5。板底脱空灌浆材料主要技术性能应达到如下要求：具有自
6、流淌密实性；早期具有一定微膨胀性能，砂浆14d水养护膨胀率大于0.02%；凝结时间适中，初凝时间不早于2h，终凝时间不超过3.5h；早强高，12h抗压强度应达到3.5MPa。2. 注浆深度及位置该段加固维修段原结构层为8cm沥青面层+25cm水泥混凝土板块+40cm统渣，为此选取距路面-0.6m进行注浆，既将注浆管伸入统渣垫层。后经过试验由于矿渣中成孔，将注浆孔深度加深到距路面-0.8m后注浆量才有所增加，并对板间弯沉差有一定的减少。注浆孔的平面布置主要根据注浆范围和注浆渗透半径有关，注浆渗透半径与土的渗透系数、浆液粘度、注浆压力等有关，由于统渣均一性差，其孔隙率、渗透系数变化大，因而仅用理论
7、公式计算浆液扩散半径显然不甚合理，根据大量的经验数据，暂定扩散半径为1.5m，并进行了试验，平面布置如图。3. 注浆量及结束标准根据理论计算单孔注浆量为1.54m3，注浆压力与土的重度、强度、初始应力、孔深、位置及注浆次序等因素有关，根据有关公式计算，暂定注浆压力0.3MPa-0.4MPa。注浆采用以注浆总量为主和注浆压力控制为辅的双重控制办法，注浆结束标准应根据下列情况综合决定：a、注浆压力出现突变；b、地面冒浆；c、地面稍微抬升或注浆点附近局部拥包；d、在规定的注浆压力下，孔段吸浆量小于0.6L/min，延续30min即可结束注浆。4. 注浆效果验收标准注浆施工完成3d后才可开放交通，质量
8、检验在7d后进行。根据正方形布孔原则，相邻4个注浆孔的中心为注浆加固的薄弱环节，故取该处作为监测点。通过注浆前后弯沉检测结果的对比、钻芯取样对注浆的扩散半径、结构层胶结、加固效果的分析，最终得出注浆效果评价，要求板块接缝处弯沉差低于0.06mm和平均弯沉不高于0.2mm。对加固效果不理想的区域可进行二次加密注浆，再做检测。5. 注浆施工技术要点（1）灌浆孔与面板边的距离不应小于0.5m。在一块板上，灌浆孔的数量一般为5 个，也可根据情况确定。用凿岩机在路面上打孔，孔的大小应和灌注嘴的大小致，一般为50mm 左右。在统渣中钻进时，若孔壁不稳，可下入导管护壁。灌浆孔钻好后，应采用压缩空气将孔中的混
9、凝土碎屑、杂物清除干净，并保持干燥。（2）注浆管安放及孔口封堵注浆管下端设置下端封口的花管，花管孔径8，孔隙率15左右；在花管外壁包扎一层软橡皮，以防流砂涌进花管导致注浆无法进行。当成孔达到预定深度后，将注浆管下到位，再用水泥袋放入孔中基层底部包裹注浆管并接触孔壁即架桥，然后投入粘土分层夯实至孔口。（3）搅浆先往搅拌浆筒内注入预定的水量并开动搅浆机后，再逐渐加入425普通硅酸盐水泥直到预定的用量，搅拌3min5min后将浆液通过过滤网流到储浆筒内待灌。（4）注浆压力采取二次或三次升压法来控制，即注浆开始采用低压（小于01MPa）或自流式注浆，对统渣而言，当吸浆量较大时采取间歇注浆或用砂浆灌注，
10、终灌时的压力要达到设计值；注浆结束标准严格按设计执行。（5）封孔注浆结束后及时封孔，即注浆结束过半小时后，排除孔口封堵物，再往孔内投入砂石直到基层顶面，过24h后，若浆液下沉，再补充水灰比0.5的浆液至基层顶面。6. 面层的修复（1）沥青材料采用标号为70的重交通A级石油沥青，橡胶粉细度40目，掺量为基质沥青的20%。橡胶沥青的质量应符合橡胶沥青及混合料混合料设计施工技术指南中温区的标准。橡胶沥青用量为 2.4kg/m2。（2）集料撒布的碎石为13.216mm 粒径石灰岩碎石，其中要求16mm 通过率大于85%，13.2mm 通过率小于15%。碎石的用量为满铺面积的 6070之间。（3）施工工
11、艺应力吸收层施工顺序： 准备工作上料、摊铺碾压养护质量检测。施工时，应注意几点：1）为保证雾状喷洒而形成均匀、等厚度的沥青膜，必须保证 橡胶沥青洒布温度在 170以上。2）洒布橡胶沥青封层的施工气温不应低于 15，大风、浓雾或下雨天不得施工。3）喷油嘴高度不同沥青膜厚度不同 (各个喷嘴喷出的扇形雾状沥青重叠情况不同 )，通过调整喷嘴高度使得沥青膜厚度适应和均匀。4）碎石封层车应以适应的速度匀速行驶，在此前提下石料和粘结料两者的撒布率必须匹配。5）橡胶沥青与碎石洒布后，应立即进行人工修补或补撒，修补的重点是起点、终点、纵向接缝、过厚、过薄或不平处。6）派专人手拿竹扫帚紧跟同步碎石封层车后边，及时
12、把弹出摊铺宽度 (即沥青洒布宽度 )外的碎石扫到摊铺宽度内；或加工挡板防止碎石弹出摊铺宽度。 7）当同步碎石封层车上任何一种料用完时，应立即关闭所有材料输送的控制开关。查对材料剩余量，校核拌和准确性。8）在沥青洒布过程中应重视接头的施工处理，主要包括横向接头和纵向接头的处理。在横向接头位置，再次施工时既要与前次施工紧密衔接，同时也要避免与前次施工断面重叠，可 在每次横向接头洒布前采用油毛毡沿接头边缘将已铺洒的路段遮盖住，然后再进行施工。9）纵向接头施工时要保证最外侧喷头与接头边缘线在同一条线上。10）在靠近路缘石和边缘20cm左右的宽度，在不影响摊铺机运行的位置可不撒碎石，更便于层间的粘结。1
13、1）在洒布施工中，为了保证洒布的均匀性，应注意洒布车辆的启动阶段、纵横向的交接位置，不能出现重叠和漏洒现象。如造成局部重叠，应在胶轮碾压前采用人工清理的方法将多余的碎石清扫干净。12）为了保证橡胶沥青品质的稳定，一般当天加工，当天洒铺，橡胶沥青从加工到洒铺一般不宜超过24h。13）在整个施工过程中时刻监控橡胶沥青的粘度变化，保证橡胶沥青的质量稳定。14）橡胶沥青洒铺前应注意接缝位置的控制，避免重叠，导致沥青洒铺量过多，造成泛油。15）洒布的碎石应均匀，不能重叠或漏洒，必要时需要人工进行整理。16）防水粘结层应每1000m2现场抽检一次沥青洒铺剂量，误差不应超过0.15kg/m2。施工后应力吸收
14、层同步碎石封层车四、 效果比较板间弯沉差是检验路基注浆效果的主要手段，测试的方法就是对接缝一侧的板块施加荷载，根据板块两侧弯沉的变化来计算接缝传荷能力。水泥混凝土路面设计规范有关于接缝传荷系数的计算方法，即接缝传荷系数等于接缝两侧板块弯沉值的比率。但只控制接缝两侧的弯沉的比例还不够，还要控制接缝处的弯沉差，弯沉差就是接缝两侧弯沉的差值。通过注浆前后板间弯沉差的比较，注浆效果比较的显著。见表K1+260-K1+310南侧第二车道数据比较桩号项目260265270275280285290295300305310注浆前板间弯沉差120657055728352644892注浆量（m3）0.600.47
15、0.980.220.600.880.920.740.331.511.69注浆后板间弯沉差2511351715322002430通过数据比较，对于板间弯沉差有了显著的提高，在该段注浆过程中桩号K1+305施工时进行了二次的注浆，因此注浆量较大。五、 结束语施工完成并在使用一年多后，该段道路的反射裂缝有了明显的改善，首先是对路基进行了注浆加固后减少了板间弯沉差，促使沥青面层的疲劳损坏减轻，再者1cm应力吸收层（SAMI）也消散了应力集中现象，起到了一定延缓反射裂缝的作用。注浆工艺在城市道路维修中运用还不广泛，在本工程中优势较明显，主要有以下几点：1.工程造价低；2、工期短，施工作业面小；3、施工期间基本无建筑废料的产生，减少了对环境的污染；4、由于注浆后使得基层成为一整体，基层强度高，施工后效果好。因此，应在城市道路养护中推广注浆加固路基的施工工艺，提高道路的养护水平。参考文献:1. 徐玉峰 路基压密注浆加固效果的研究 公路交通科技2012年4期（总第88期）2. 乔建成 石家庄市注浆加固道路路基的应用 山西建筑2012年7月第38卷第21期3. 李颖 李兆嘉 李涛 注浆加固法在滨德高速公路中的应用 山东交通科技2012年第3期
