胡雄革
(婁底市市政建設總公司 湖南婁底 417000)
注漿新技術涉及到氣壓、液壓以及電氣化學方面的技術,主要用于道路工程建設過程中。施工開始之前,需要對注漿漿液進行設計,并且在注漿泵的壓力之下,把注漿液體放入到施工區(qū)域的內(nèi)部位置上。注漿工作完成以后,借助外界的壓力,漿液就會在路基路面的內(nèi)部分散,利用漿液將原本在路基路面內(nèi)部存儲的水分和空間全都趕出來,通過一段時間后,形成化學反應,與漿液進行有機融合,使?jié){液具備有效的防水性與穩(wěn)定性,路基路面的強度也會大大提升,有效的保障了市政道路的安全。
由于自然環(huán)境、運輸車輛超限、道路路基、材料等內(nèi)部原因等多種因素影響,道路混凝土路面板很容易出現(xiàn)跳車、破碎、裂縫、橋頭下沉以及破碎等病害,對出行安全性與舒適性造成嚴重損害。道路路面病害的出現(xiàn)受多種因素影響,其中雨水入侵、車輛超限是病害主要誘發(fā)因素。雨水從裂縫或接縫中向路面下滲,浸泡到基層材料,此時車輛荷載如果過重,就會出現(xiàn)泵吸反應,以泥漿的形式從接縫中將基層材料吸出,造成部分基層材料松散、路面板底脫空,路面板體支撐能力也會被大大削弱。
水泥漿灌注能夠有效應對板底脫空問題,依照相關標準水泥最好采用42.5級普通硅酸鹽水泥,操作流程包括:
(1)鉆孔。在瀝青路面上利用鑿巖機打孔,成孔尺寸應灌注嘴大小相同,通常為50mm,面板邊和灌漿孔距離應大于0.5m。一塊板上有5個灌漿孔,如圖1所示。
圖1 灌漿孔平面示意圖
(2)灌漿。采用壓力泵或壓力灌漿機作為灌注機械,灌漿作業(yè)時應依據(jù)灌漿孔沉陷量由大到小進行操作,注漿壓力保持在1.5~2.0MPa。如果接縫或鄰孔中冒漿,應當立即停止灌漿,將木楔對灌漿孔進行封堵。
(3)封孔。如果砂漿強度已經(jīng)大于3.0MPa,這是可利用水泥砂漿進行封孔操作。灌漿后還應對接縫變化情況進行實時觀察,如果縫隙寬度加大,則需立刻進行,如果部分區(qū)域已經(jīng)缺乏填縫功能,這可通過填縫料鋸縫灌注的形式進行處理,以免路基路面滲入雨水,形成新病害。
脫空板注漿后可通過物探法或彎沉測定法對注漿效果進行檢測。利用FWD在完成壓漿后的第3天對壓漿板彎沉或彎沉差進行檢測,當板橫縫彎沉差大于0.05mm或板角彎沉值超出0.10mm時需要重新進行壓漿。質檢部門進行驗收過程中應隨機抽取20%的混凝土板進行檢驗,如果不達標還需補壓漿,直至達標。
某市政道路路面存在著橫向裂縫、塊狀裂縫、龜裂、縱向裂縫等病害,經(jīng)過分析探討決定利用瀝青路面淺層注漿方式對路面進行修復,緩解道路路基路面沉陷及灌面裂縫等病害,提高出行的安全性與舒適性。
結合多年路基路面注漿經(jīng)驗,本次瀝青道路路面瀝青路面淺層注漿操作流程為:測定孔位→鉆孔→安裝止?jié){塞→配制漿液→第一次壓漿→第二次壓漿→封孔、養(yǎng)生→下一個壓漿孔。
注漿漿液滿足以下要求:
(1)漿液具有流淌密實性,泌水率≤1%;
(2)早期具有一定的微膨脹性,14d水養(yǎng)護膨脹率為0.13%,滿足規(guī)范要求;
(3)初凝時間不能早于2.0h,終凝時間不超過3.5h;
(4)在28h后,漿液抗壓強度應高于3.0MPa;
(5)3d后,漿液的抗壓強度應高于10.9MPa。
成孔可采用薄壁金剛石鉆機,補注漿路段可按三角梅花沿行車方向在行車道、超車道進行布置,并結合金剛石鉆頭與止?jié){塞直徑進行充分考慮,相鄰孔洞中心間距150cm,開孔直徑為63mm,垂直度小于1%,鉆孔深度53cm,成孔后應保持孔內(nèi)清潔。裂縫注漿沿裂縫兩側錯位布孔,孔位不得隨意挪移。
可利用皮碗與鍍鋅管制作止?jié){塞,將兩個止?jié){皮碗安裝于注漿管上,并在路面距漿管20cm處放置上。在已鉆好的注漿孔內(nèi)放置將制作好的止?jié){塞輕輕放入,接著將外環(huán)隙擰緊關閉,只要超出地面10cm就可以。這時既能夠很好的控制孔內(nèi)的注漿壓力,又能防止注漿孔中流出漿液。此外也能很好的預防瀝青表面因漿液滲入而產(chǎn)生的破壞。
強路段補注漿應當跳躍間隔進行,先對路面外圍孔進行補注,再對中間孔進行補注。本次試驗中,道路開孔間距為1.5m時,相鄰孔之間出現(xiàn)許多冒漿,因此該用跳孔開孔方式進行注漿操作。具體而言就是以3m為間距分兩遍在車道方向進行漿,這樣一來既能夠減少漿時相鄰孔冒漿多的問題,又可對注漿效果進行再一次的檢驗。
完成注漿后拔出導漿管,利用木楔對每個注完后的灌孔進行封堵,當漿液抗壓強度超過3.0MPa時,對瀝青面層至封孔15cm處利用水泥漿進行封孔。采用熱瀝青混凝土對原瀝青路面15cm采用熱瀝青混凝土處進行封孔。上述流程完成后應當保養(yǎng)三天后再進行罩面處理,在此期間必須保持路面的清潔性。
(1)注漿質量檢驗通常包含注漿量與注漿壓力控制,漿液強度指標抽查,漿液配合比以及施工流程是否規(guī)范等檢查程序。強度指標抽查能夠對各齡期的指標的達標情況進行全面的掌握。
(2)完成注漿后,要選擇其中5個有代表性的斷面進行抽芯檢驗,檢驗結果表明,漿液全部滲入芯樣5~20mm厚,則表明說已將路面的上下基層間充滿,路面強度也會大大增強。
(3)如果彎沉代表值在鉆孔注漿補強后達到0.138mm,表明其符合相關設計標準,這也證實了了漿補強能夠使得路面整體大大提高。
在車輛與自重和荷載的長時間作用下(10~30年),舊路基沉降基本上已經(jīng)趨于穩(wěn)定。但如果需要將路基拓寬,在車輛與自重荷載作用下,拓寬后的路基還會存在固結沉降,形成沉降差,威脅到出行的安全性與舒適性。
完成路基分層填筑完后,以42.5級普通硅酸鹽水泥作為原料,采用柔性注漿方式將水泥漿液填入新舊路基的結合部,使得區(qū)域的工后沉降有效降低,操作流程具體如下。
(1)柔性注漿管加工。管材基本參數(shù)選擇主要分為:注漿開孔直徑8mm,注漿開孔節(jié)長L=30~50cm(孔開口垂直方向長度);管內(nèi)壁粗糙度為0.007mm,管材可彎曲超過90,水力性能優(yōu)。直徑25mm,注漿管內(nèi)外層聚乙烯,管環(huán)徑向拉伸力≥2500N;腐蝕性能好,爆破強度≥4.0MPa;長期正常工作壓力1.0MPa。
(2)柔性注漿管埋設。在新舊路基結合部埋設注漿管埋,接著將路基分層壓實。
(3)注漿。填筑完路基后,接著對預鋪水平柔性管材進行注漿,這時可采用BW-160H型專業(yè)注漿泵,保持注漿壓力在1.0MPa內(nèi),當注漿壓力超過1.2MPa或出現(xiàn)明顯冒漿時,注漿應立即停止。
該市政道路后期注漿完成養(yǎng)護3~5d后,可通過開挖路基路面實體土體方式進行檢查。檢查結果表明:土體中注漿范圍應大于較劈裂注漿范圍,注漿漿液在擴散時既需要貫通連續(xù)的劈裂漿脈又需要保障滲透均勻。劈裂注漿與滲透注漿是漿液擴散兩種主要形式,且劈裂漿脈兩邊通常伴有一定量的壓密注漿。
注漿技術在道路基路面中都擁有提高施工工作效率以及保證施工工作結果的作用,但在技術使用的過程中,依舊要根據(jù)施工項目現(xiàn)場的實際情況對于漿液的選擇以及技術實施的過程進行有效的管理及監(jiān)督,最大程度的發(fā)揮出該技術的優(yōu)勢,對提升路基路面施工質量做出貢獻。而對注漿技術的相關改進也一直都在研究之中,也需要不斷的創(chuàng)新和改良,才能夠不斷的進步,進而完善我國的交通系統(tǒng),對經(jīng)濟發(fā)展獻一份力,造福人們的生活。
[1]羅臣.道路橋梁施工中混凝土裂縫的原因及對策研究[J].工程技術研究,2017(8):165+182.
[2]敖曉梅.路面裂縫修補技術分析[J].科技創(chuàng)業(yè),2016,01:42~43.