錢紅杰
長興縣運通公路養(yǎng)護中心 浙江湖州 313100
公路路面日常養(yǎng)護手段一般采用灌縫、銑刨加鋪、翻挖重做、水泥注漿等常規(guī)技術手段,其中灌縫、銑刨加鋪只涉及路面面層表面處置;而翻挖重做屬于補救措施,對于路基沉降、開裂類治標不治本,維修費用也較高;傳統(tǒng)水泥類注漿材料泌水多、穩(wěn)定性差、體積收縮大、耐久性差。而地聚合物注漿材料流動度大、穩(wěn)定性好,強度高、耐久性好,此外,地聚合物還具有良好的黏結性,地聚合物與淤泥土、黏土、二灰土、水泥穩(wěn)定碎石、宕渣混合后均能取得較為理想的理化性能,路基及路面基層補強效果好,地聚合物是一種較為理想的作為道路路基與基層加固的注漿材料之一[1]。
縣道長興-新塘公路是長興縣東大門的一條重要交通干道和通景公路,也叫太湖大道,二級公路,路面雙幅總寬計26m;沿線經過縣城、長興縣經濟開發(fā)區(qū)并與太湖邊濱湖大道平交,由于該公路靠近太湖,為軟基地質,水位較高,土路基含水率較高。經常被雨水浸泡,道路結構受水損壞情況較為嚴重,現(xiàn)場道路病害主要以縱向裂縫及橋頭沉降為主,以及裂縫引起的坑槽.本項目對涉及縱向長裂縫(條寬5mm、長1km)及橋頭跳車路段采用地聚合注漿加固處理,以解決現(xiàn)有道路出現(xiàn)的沉降和補強等問題,改善治理橋頭跳車病害,延緩后期路面開裂和跳車的再次出現(xiàn)。
(1)注漿材料能夠滲透注入到土體縫隙中,漿液通過化學膠結,離子交換、惰性充填和擠密壓密作用把原來碎石膠結成一整體,形成一個結構新、強度大、防水性能高和化學穩(wěn)定性良好的“結石體”,從而達到加固路基、提高道路承載力的目的;(2)漿液流動性較好,注漿材料在壓力下具有較好的保水性能及體積穩(wěn)定性;(3)考慮到道路交通壓力的要求,注漿材料需要具有滿足快速開放交通的早期強度,后期強度繼續(xù)增長等特點。
(1)注漿鉆孔布置。根據(jù)注漿設計,注漿方案采用兩次注漿——深層路基注漿與淺層基層注漿。孔徑Φ50mm。橋頭跳車部分:行車道范圍孔位按梅花形布孔,注漿孔距2m,排距1.2m,現(xiàn)場如遇,如發(fā)現(xiàn)布孔位置不適宜,可作適當孔位調整??孜徽{整間距應小于30cm。長縱縫部分:按三排梅花形布孔,注漿孔距2m,排距1.2m,現(xiàn)場如遇,如發(fā)現(xiàn)布孔位置不適宜,可作適當孔位調整??孜徽{整間距應小于30cm。
(2)注漿工藝流程??孜徊贾谩@孔→清孔→埋注漿管→管口周圍密封→漿料拌制→深層路基注漿加固→基層注漿加固→養(yǎng)護3天開放交通→交工驗收;
(3)注漿深度及壓力。根據(jù)道路結構及設計圖紙,注漿深度設計如下:基層注漿深度為100cm,路基注漿加固深度為200cm?;鶎幼{壓力控制在0.5~1.0MPa,注漿最大壓力超過1.0MPa時,應立即暫停注漿,再次注漿,如果仍然超過1.0MPa,則此次注漿結束。路基注漿注漿壓力控制在0.5~1.5MPa,注漿最大壓力超過1.5MPa時,應立即暫停注漿,再次注漿,如果仍然超過1.5MPa,則此次注漿結束[2]。
(1)竄漿:①加大孔距;②適當延長相鄰兩個次序孔施工時間的間隔,使得前一次序孔漿液基本凝固或具有一定強度后,再開始后一次序鉆孔;③竄漿孔若為待注孔,采用同時并聯(lián)注漿的方法處理;④竄漿孔若正在鉆孔,停鉆封孔,注漿完后恢復。
(2)冒漿:①降低注漿壓力,同時提高漿液濃度;②限量注漿,控制單位吸漿量;③間歇注漿的方法,即發(fā)現(xiàn)冒漿后就停止注漿,待15min左右再注漿。
(3)抬動:路面抬高控制在1.5cm以內,對個別隆起的區(qū)域應及時鏟挖平整。超出上述控制量時,應停止注漿,過大時采用反壓式回復。在技術與經濟可行的條件下,盡可能降低路面抬動施工時擬采取以下措施:①考慮縮小布孔間距以降低注漿壓力;②分層鉆孔,提高表層土體的抗變形能力;③低壓小流量注漿。
本次工程注漿材料使用預混和預包裝的干混料,計量精確,避免了現(xiàn)場拌合時往往無嚴格的計量,不能嚴格執(zhí)行配合比;無法準確添加微量的外加劑;攪拌的均勻度難以控制,原材料的質量波動大等缺點,嚴格保證了注漿材料的質量,且揚塵極少,更環(huán)保。2)注漿現(xiàn)場嚴格控制漿液水灰比和攪拌時間,攪拌結束后進行流動度測試,不定期檢測漿液各項性能,同室內試驗結果對照進行控制。
此次從注漿至取芯間隔48小時,取芯在距離注漿孔70CM裂縫位置,取出芯樣完整,面層和基層連接處和裂縫處被漿液充分填充粘結,地聚合物注漿修復加固效果比較理想,裂縫位置漿液充分滲透填充,道路經過9個月時間的運營,在較大的交通壓力的作用下,注漿加固處理并重新銑刨加罩,道路路面情況相對完好,無明顯病害出現(xiàn)[3]。
地聚合物的成分接近于天然礦物,不像許多有機聚合物造成二次污染。與硅酸鹽水泥的生產相比,地聚合物制備工藝簡單,不使用如生產硅酸鹽水泥那樣大量消耗資源和能源的“兩磨一燒”工藝,因而低能耗,基本不排放CO2,能有效減輕環(huán)境的負荷,本技術應用于各種等級道路路面基層預防性養(yǎng)護及常規(guī)養(yǎng)護,能夠及時對道路結構強度進行加固補強,具有較好的發(fā)展與使用前景。