摘 要:近些年隨著國(guó)家交通量的增加,在高速公路中,路基路面由于受到內(nèi)外部因素的影響可能出現(xiàn)沉陷事故,路基沉陷將會(huì)帶來(lái)非常大的負(fù)面影響,為了解決這種情況,壓力灌漿技術(shù)得以在公路路基中應(yīng)用,從而在一定程度上促進(jìn)了我國(guó)公路建設(shè)的發(fā)展?,F(xiàn)在最常用且操作簡(jiǎn)單的處理方法為注漿,而為了將注漿效果達(dá)到最佳,需要根據(jù)工程的實(shí)際情況,制定相應(yīng)的施工技術(shù)。因此本文章基于此視角對(duì)壓力注漿技術(shù)在高速公路路基路面病害處治中的應(yīng)用進(jìn)行了分析研究以供參考。
關(guān)鍵詞:高速公路;路基路面病害;壓力注漿技術(shù);應(yīng)用研究
引言
隨著我國(guó)高速公路的快速發(fā)展,路基路面病害問(wèn)題日益突出,特別是隨著交通量和荷載的增加,給高速公路的運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了巨大的壓力。在高速公路壓力注漿施工中,需注意以下幾點(diǎn),首先是合理選擇注漿材料,通過(guò)試驗(yàn)段確定漿液配比、注漿壓力等施工參數(shù),其次要規(guī)范落實(shí)各道工序,做好鉆孔、注漿質(zhì)量控制,獲得較好的病害處治效果,最后要保證高速公路后期運(yùn)行的安全性與可靠性。
1壓力注漿技術(shù)原理分析與注意事項(xiàng)
早在兩百多年之前,壓力注漿技術(shù)就已開始在土木工程中開始運(yùn)用,隨著時(shí)間進(jìn)行不斷發(fā)展已經(jīng)成為一項(xiàng)非常成熟的工藝,其原理是通過(guò)壓力將泥漿擠入壓實(shí)的回填土的裂縫或軟弱不密實(shí)的部位。同時(shí),注漿與土顆粒相互作用,改善土的物理力學(xué)性能,實(shí)現(xiàn)路基表面的加固與修補(bǔ)。壓力注漿技術(shù)有以下注意事項(xiàng)需要著重注意首先在施工準(zhǔn)備階段中,注漿孔的間距應(yīng)按規(guī)定的技術(shù)參數(shù)測(cè)量布孔。其次注漿技術(shù)中成孔方法要以鉆探為主,鉆孔后做好清理。注意將注漿管埋入注漿孔后便可開始注漿,注漿壓力是注漿工藝的關(guān)鍵參數(shù),通常以 1.0 ~ 1.5MPa 為宜,過(guò)小不利于漿液分散、過(guò)大則容易導(dǎo)致路面抬起或其他結(jié)構(gòu)層次破壞,注意從邊緣朝著中央位置依次注漿,邊緣壓力不宜過(guò)大,防止出現(xiàn)滲透的情況。最后一切結(jié)束后封堵注漿孔,完成注漿后需及時(shí)封堵,防止鄰近注漿孔注漿時(shí)出現(xiàn)冒漿的情況。
2壓力注漿技術(shù)作用
結(jié)合中國(guó)高速公路的實(shí)際調(diào)查,可以看出,主要病害是不穩(wěn)定的基層和表面破壞,包括裂縫、沉降、空隙和軟弱地基。在高速公路病害治理中,壓漿技術(shù)的主要作用可以概括為以下幾個(gè)方面。1)填空:在高速公路在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,路面下方會(huì)產(chǎn)生空隙,容易產(chǎn)生沉降、坑洞、裂縫等問(wèn)題。通過(guò)壓力灌漿技術(shù)的應(yīng)用,充分發(fā)揮高聚物材料的膨脹性和防水性,能有效地排水和填充空隙,有效防止新裂縫的出現(xiàn)。2)穩(wěn)定效果:壓力灌漿處理高速公路病害,在一定程度上能起到很好的穩(wěn)定作用,有利于防止泵泥、沉降等問(wèn)題,集封閉功能于一體,穩(wěn)定快速養(yǎng)護(hù),確保高速公路后期運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定性。3)抬動(dòng)效應(yīng):在混凝土和瀝青路面病害的處理中,采用壓力注漿法可以快速增強(qiáng)、提升和重組效果,保證高速公路路面的使用性能。4)密封功能:采用壓力灌漿技術(shù)對(duì)接縫、裂縫進(jìn)行封堵,形成牢固穩(wěn)定的防水層,防止水通過(guò)裂縫滲入基層,造成更嚴(yán)重的病害。
3壓力注漿材料
壓力灌漿技術(shù)作為一種路面修補(bǔ)技術(shù),具有施工時(shí)間短、見效快的特點(diǎn)。目前,在公路病害治理中,壓漿材料多為水泥。根據(jù)病害情況,合理添加外加劑可制備灌漿材料。
4路基塌方路面沉陷的類型及原因
4.1 路基塌方路面沉陷的類型
路基塌方是公路在長(zhǎng)期使用途中,道路邊緣的巖石土層遭到了破壞,并且?guī)?dòng)路面塌陷部分左右方向大幅度偏移,使公路的溝道與路基出現(xiàn)缺陷。路面下沉可分為地基式沉陷、下方被破壞沉陷及壓縮式填筑體沉陷等類型。路面沉陷指公路在使用途中,公路基層的巖石土層遭到了破壞,出現(xiàn)上下方向偏移的現(xiàn)象,使路面層的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了超出 3cm 的偏移。公路建設(shè)應(yīng)用中,由于道路被損壞的 位置及損壞的程度原因有很多,主要分為上部塌方與下部塌方兩種情況,也分別稱為滑體塌陷和崩塌塌陷。
4.2 路基塌方路面沉陷的原因
基層將通過(guò)道路外側(cè)的施工降低。道路外施工造成的路基很可能是出口路段附近隱藏的基層或另一區(qū)域的交通路段,在設(shè)計(jì)交通設(shè)施時(shí)沒(méi)有科學(xué)防護(hù)措施,從而導(dǎo)致道路塌方或偏移。此外,在修建次級(jí)道路后,當(dāng)?shù)毓┧净螂娏Σ块T必須挖掘主要次級(jí)通道中的管路,嚴(yán)重影響道路安全,導(dǎo)致塌方。2) 超載、運(yùn)輸過(guò)高。道路設(shè)計(jì)中,道路車輛的負(fù)荷目標(biāo)是預(yù)先設(shè)定的,但很難避免實(shí)際車輛負(fù)荷超過(guò)預(yù)期負(fù)荷目標(biāo),從而增加道路損壞的可能性。地下由于嚴(yán)重超載、車輛超載等現(xiàn)象,產(chǎn)生了巨大的爆炸力,直接導(dǎo)致地下下沉和道路坍塌。
5壓力注漿技術(shù)在高速公路路基路面病害處治中的應(yīng)用
5.1 鉆孔布置
在進(jìn)行鉆孔布置時(shí),不可以損害原有路基,保障鉆孔滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。所以,可以使用干鉆法進(jìn)行操作,干鉆可有效減少加水量過(guò)多的問(wèn)題,最大程度地加強(qiáng)路堤防護(hù)力度,防止路基被水浸濕,起到保護(hù)路基結(jié)構(gòu)的作用??梢圆扇∪滔绿坠茔@進(jìn)的方式,減少塌孔幾率,并用金剛石鉆具來(lái)加強(qiáng)鉆孔效率。
5.2 注漿管及注漿帽的安裝
PVC 管道通??捎米髦睆綖?2 厘米的填縫管道。減小孔深度、孔直徑等后,需要固定凹槽和帽蓋。填縫管長(zhǎng)度必須大于瀝青層厚度,以防止瀝青層之間的填縫材料進(jìn)入,并損壞瀝青表面。安裝前使用特殊工具清潔注塑機(jī)的凹槽邊緣,使噴油槍更好地與噴油槍相結(jié)合,并用錘子敲入清潔的注塑帽。
5.3 注漿
1) 根據(jù)設(shè)計(jì)確定的配合比使用拌漿機(jī)對(duì)漿液進(jìn)行拌和。所有制漿材料都要按照配比進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果的偏差不能超過(guò) 5%,對(duì)于添加劑的劑量,其偏差不能超過(guò) 1%。2) 將水玻璃配制好以后,將其與水泥漿一同放到攪拌桶當(dāng)中。在注漿時(shí),開啟注漿泵,采用兩臺(tái)注漿泵與兩條管路與 Y 型接頭相連,從孔口處開始向孔底注漿。3) 在開關(guān)注漿泵的過(guò)程中,應(yīng)注意先對(duì)化學(xué)注漿泵進(jìn)行開關(guān),否則將使管路被堵塞。4)如果注漿壓力已經(jīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)注漿壓力倍,但仍然沒(méi)有進(jìn)漿,則可完成注漿; 此時(shí)要壓入清水,再將注漿管拆下,用清水對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行沖洗和必要的保養(yǎng)。5) 在注漿完成后,需要及時(shí)使用水泥混凝等材料對(duì)注漿孔進(jìn)行封堵,以免漿液發(fā)生流失,在完成封孔之后,孔口要和路表面保持平齊。之后即可對(duì)下一個(gè)注漿孔進(jìn)行施工。
結(jié)語(yǔ):綜上所述,為了有效預(yù)防路基路面沉降問(wèn)題,同時(shí)減小路基路面沉降的幅度,需要多方協(xié)作建設(shè)方、設(shè)計(jì)方和施工方等均要重視壓力注漿技術(shù)在高速公路路基路面病害處治中的應(yīng)用,不斷完善路基路面沉降處理工藝,改進(jìn)施工流程,使工程質(zhì)量和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益得到完美結(jié)合,從而達(dá)到雙向盈利的目的。
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作者簡(jiǎn)介:
李越濤(1990.03-),男,漢,貴州省遵義市人,本科,單位:貴州省公路開發(fā)有限責(zé)任公司遵義營(yíng)運(yùn)管理中心,助理工程師,現(xiàn)在從事高速公路道路與橋梁養(yǎng)護(hù)及工程管理工作。
(貴州省公路開發(fā)有限責(zé)任公司遵義營(yíng)運(yùn)管理中心,貴州 遵義 563100)