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复合注浆技术在公路养护工程中的应用研究

2019-09-10王友平

西部交通科技 2019年9期
关键词:公路养护应用研究

王友平

摘要:为推动注浆技术在公路养护工程中的创新应用及深入研究,打造品质工程,文章针对某运营中的高速公路病害,从技术原理、适用条件、施工材料、工艺参数等方面,对复合注浆技术应用进行了较为系统的研究。

关键词:复合注浆技术;公路养护;应用研究

中图分类号:U418 文献标识码:A DOI:10.13282/jcnki.wccst.2019.09.003

文章编号:1673-4874(2019)09-0010-02

0引目

随着公路运营时间的延长,在行车荷载、自然因素以及建设期遗留缺陷的影响下,公路使用性能逐渐下降,各种不同程度的损坏开始显现。公路的损坏类型很多,如裂缝、沉陷、坑槽、车辙等。通常对路基沉陷、基层松散引起的面层病害采取的处治方法主要有以下两类:(1)翻修。此方法在一定时间内可以使路面恢复到良好的工作状态,因未对路基、基层进行稳固,后期病害易反复。(2)注浆处治。注浆补强技术在公路养护中的应用,在一定程度上解决了因沉陷导致的跳车通病,施工工艺简单、实用,成本低、方法有效,但易出现鼓包、新增裂缝。本文拟就注浆与翻修技术相结合的复合技术进行研究,以达到预期的经济效益与养护效果。

1复合注浆技术简介

注浆技术是用液压、气压或电化学的方法将某些能很好地与岩土体固结的浆液注入到岩工体的孔隙、裂隙中去,使岩土体成为强度高、抗渗性好、稳定性高的新结构体,从而达到改善岩土体的物理力学性质的目的。本文论述的复合注浆技术是指注浆与翻修技术相结合的复合技术,利用注浆深度可深可浅的原理采用静压注浆的方法对沉陷深度≤5cm的沉陷路段以及基层松散路段进行注浆补强,再进行铣刨重铺上面层。

复合注浆技术适用处治基层松散或路基沉陷导致路面破损严重的路段,同时对桥头跳车、路基沉陷等病害的处治亦可取得良好的处治效果。

2施工材料

材料是复合注浆技术中极其重要的一个组成部分,直接关系到养护工程质量及成本。复合注浆技术采用的材料包括注浆材料、沥青混合料两大类。注浆材料可分为颗粒浆液、化学浆液、精细矿物浆液三类,化学浆液价格昂贵,环保性差且配比大多不公开;精细矿物浆液是新发展起来的一类注浆材料。本文采用的是颗粒浆液中的水泥浆液,水泥强度P.042.5,配合比如表、所示。鉴于运营公路交通量和轴载不断增加的发展趋势,采用SMA-13沥青混合料,配合比如表2所示。

3 施工工艺

为确保实施效果,施工过程必须严格按照工艺流程进行,做好每个施工环节的质量控制。复合注浆技术的工艺流程包括注浆加固、铣刨重铺两个方面,具体为:施工准备→布孔→钻孔→验孔→安装导管→注浆→拔管→封孔→养生→检测→铣刨→旧路病害处治→洒布粘层油→摊铺碾压→检测→开放交通。

3.1施工准备

施工设备包括注浆设备、沥青混合料作业设备,其中注浆设备分浅层注浆设备及深层注浆设备。施工前对各种作业机具进行检修保养,确保其正常的工作性能。同时做好水泥浆液及沥青混合料原材料及配合比的试验检测工作,确定技术参数。除此之外对拟处治路段做进一步的病害调查分析以及弯沉检测,通过钻芯取样检测确定注浆方式。一般情况下采取深层注浆,注浆深度6-8m,如仅是基层松散,为避免不必要的浪费则采取浅层注浆,注浆深度0.9m。对路面结构进行稳固,弯沉采取贝克曼梁检测方法,检测结果用于验证注浆补强效果。

3.2 注漿施工

注浆布孔分为基层孔、路基孔两种布孔方式,梅花形布置。基层孔孔径为40mm,孔位间距为1.2m,注浆压力为0.8MPa;路基孔孔径为50mm,孔位间距为1.5m,注浆压力为1.0MPa。采用空压钻机垂直钻孔,垂直度误差控制在1%以内,并谨防塌孔,确保钻孔深度。成孔后对孔深、孔径、孔间距等进行检验,检验合格后方可安装注浆导管。注浆浆液严格按配合比进行配置,每盘搅拌速度为1400r/min,搅拌时间控制在3-5min,形成均匀且流动性好的水泥浆液。浆液配置好后采取静力压降方式通过注浆导管开始注浆。注浆按照先边缘后中央的顺序,并应注意控制和观察注浆压力的变化,避免出现新增裂缝或鼓包。如即使增加压力也很难进行注浆,则应停止注浆;如压力变化不大,则尽可能增加注浆量。与此同时,注浆过程应注意观察周边边坡、水沟等处是否有漏浆现象,如发生跑浆现象应立即停止注浆并进行封堵,待浆液凝固后再尝试注浆。

注浆结束后用高标号水泥或原路面材料进行封孔并进行养生,养生24h后进行FWD弯沉检测,以评价注浆效果。弯沉是表征道路整体强度的重要参数,注浆前后路面结构的路表弯沉如表3所示.通过对比,注浆后路表弯沉降低了47.5%,表明注浆后路面结构强度提升明显,注浆效果显著。

3.3 铣刨重铺

注浆取得预期效果后,铣刨旧沥青路面上面层,检查铣刨槽槽底是否有旧路病害,对裂缝进行灌缝修补并铺设土工格栅,对坑槽按“圆洞方补”的方式进行挖补。均匀洒布粘层油,粘层油采用改性乳化沥青,破乳后摊铺SMA-13沥青混合料。沥青混合料摊铺碾压应严格控制温度指标,摊铺温度≥160℃,初压温度≥150℃,终压温度≥90℃。采用t双钢轮压路机进行碾压,初压静压1遍后振压4遍,终压静压1遍。施工完成后进行抗滑构造深度、压实度、厚度、平整度、渗水系数等项目的检测,检测结果如表4所示。施工完成48h并经检验合格后开放交通。

4经济效益和社会效益

常规处治方法要铣刨沥青层和上水稳层,然后铺筑厚贫水泥混凝土基层和沥青混凝土,而注浆复合技术与常规处治方法相比,无需对路面结构进行多层翻修,只需对上面层进行铣刨重铺,同时注浆补强采用的是最常见的水泥材料,其经济效益显而易见。注浆复合技术提高了路面结构强度,对导致路面破损的根源性病害进行了处治,确保了铣刨重铺施工质量,可有效延长路面使用寿命,其社会效益显著.其主要优势有:(1)在路面结构内部补强,不产生废料、不污染环境,同时减少了铣刨废料的产生,环保意义重大;(2)对交通干扰小,常规方法无论是铣刨运输废料,还是基层养生都需要较长的时间,存在较大的安全通行隐患。

5 结语

复合注浆技术基于提高路面结构强度的原理,以降低对原路面结构的翻修程度为原则,可确保铣刨重铺上面层的施工质量,并能够延长路面使用寿命,具有显著的经济效益和社会效益。

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