壓力注漿在路基裂縫處理中的應(yīng)用

1、PAGE PAGE - 5 -壓力注漿在路基裂縫處理中的應(yīng)用【摘要】 高速公路由于地質(zhì)條件不同及填筑材料的不均勻性，在長(zhǎng)期的使用過程中會(huì)在路基本身的重力及行車荷載的作用下產(chǎn)生連續(xù)的不均勻沉降，造成路面的平整度下降，對(duì)行車安全及高速公路本身造成一定的影響。路基注漿作為一種對(duì)路基加注水泥漿增強(qiáng)路基強(qiáng)度從而減緩路基不均勻沉降的方法在高速路舊路整修過程中得到廣泛的應(yīng)用；在高填方路基工期要求短，無法滿足自然沉降的時(shí)間要求時(shí)在結(jié)構(gòu)物兩側(cè)進(jìn)行注漿補(bǔ)強(qiáng)可有效的防止不均勻沉降的產(chǎn)生，對(duì)預(yù)防橋頭跳車有很好的作用；注漿補(bǔ)強(qiáng)能在不破壞路基自身結(jié)構(gòu)的情況下短時(shí)間內(nèi)增強(qiáng)路基強(qiáng)度，方法簡(jiǎn)便、成本低、效果好，可以作為路基施工

2、的中治理局部沉降造成路基裂縫的補(bǔ)救措施?！娟P(guān)鍵詞】：不均勻沉降 路基裂縫 裂縫處理 壓力注漿 抗裂貼 高速公路天津段工程于2008年3月發(fā)現(xiàn)各路基標(biāo)段部分涵洞位置附近路面結(jié)構(gòu)層均出現(xiàn)不同程度的裂縫，縫寬1mm-6mm不等，裂縫沿路基橫斷面不規(guī)則延伸，個(gè)別嚴(yán)重位置出現(xiàn)全幅貫通縫。出現(xiàn)裂縫處多為高填方路段，填方高度在710m左右，該段落填筑前為農(nóng)田，溝渠縱橫，填筑用土方來自附近河道，含水量大，土質(zhì)不一，對(duì)于填筑階段的壓實(shí)度控制標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)取樣調(diào)查，排除了由于水泥穩(wěn)定碎石的不均勻收縮產(chǎn)生裂縫的可能性，由于裂縫位于涵洞回填位置，任其發(fā)展會(huì)對(duì)道路結(jié)構(gòu)造成很大影響，甚至可能造成涵洞位移從而對(duì)將來道

3、路的通行造成潛在威脅。經(jīng)過多次調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)取芯、高程測(cè)量等方法確認(rèn)，裂縫未出現(xiàn)繼續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)，分析原因?yàn)椋汉床捎萌潘鄶嚢铇蹲鳛榛A(chǔ)，而涵洞兩側(cè)灰土回填區(qū)域外為普通的路基回填，且當(dāng)?shù)赝临|(zhì)承載力較差，水泥攪拌樁與涵洞兩側(cè)普通路基填筑間起過渡作用的灰土段落設(shè)置較短，普通的路基填筑與涵洞基礎(chǔ)相比沉降明顯，造成路基及路面結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)裂縫。根據(jù)以上分析，針對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因，我們制定出了相應(yīng)的處理方案：對(duì)路基裂縫產(chǎn)生處進(jìn)行路基注漿，以增強(qiáng)路基強(qiáng)度，其用來加固軟弱土層的機(jī)理為：采用水泥為主的漿材，利用壓送設(shè)備 ，通過壓力灌漿膠管和灌漿花管，將漿液充分注入到要加固的土體中，通過漿液在土體中的劈裂擠壓和滲透等作

4、用機(jī)理，使高濃度的水泥漿與土體有足夠時(shí)間充分結(jié)合，形成具有較高強(qiáng)度的水泥固結(jié)體，達(dá)到加固地基的目的。在普通路基填筑與涵洞間形成起過渡作用的緩沖帶，減輕不均勻沉降對(duì)公路結(jié)構(gòu)的影響。方案順利的經(jīng)過了設(shè)計(jì)院、業(yè)主和監(jiān)理的批準(zhǔn)，可以實(shí)施。1 主要材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及施工設(shè)備1.1 主要材料1.1.1 抗裂貼：表1抗裂貼質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)項(xiàng)目單位技術(shù)要求檢驗(yàn)方法軟化點(diǎn)80GB/T 4507-1999低溫柔度-5，無裂縫GB 18242-2000抗拉強(qiáng)度KN/m8斷裂伸長(zhǎng)率20%撕破強(qiáng)度N80不透水性0.2Mpa，30min不透水GB/T328.3-19891.1.2 聚酯玻纖布：表2聚酯玻纖布質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)單

5、位技術(shù)指標(biāo)測(cè)試方法單位重量g/m2125JTG E50-2006厚度（2Kpa）mm8斷裂延伸率（縱橫向）%35CBR頂破強(qiáng)度N550熔點(diǎn)205ASTMD276瀝青吸收量Kg/m20.7ASTMD61403.2 主要設(shè)備a90kw可移動(dòng)式發(fā)電機(jī)b手持式取芯機(jī)c強(qiáng)制式砂漿攪拌機(jī)d壓漿機(jī)、配套輸漿管及注江管e車載式鉆孔機(jī)2 施工準(zhǔn)備2.1 清理現(xiàn)場(chǎng)，在施工段路基兩端放置警示牌，警示來往工程車輛繞行。2.2 清理裂縫附近雜物，對(duì)裂縫兩側(cè)的瀝青混凝土開蹬鑿除。開蹬時(shí)，粗粒式瀝青混凝土以裂縫為中心向兩側(cè)開挖，寬度為1m，中粒式瀝青混凝土以裂縫為中心向兩側(cè)開挖，寬度為2m。（如圖1）。 圖1 壓力注漿處理

6、路基裂縫斷面布置圖3 路基注漿因?yàn)楸竟こ搪坊练揭褦D密成型，滲透系數(shù)較小，注漿時(shí)壓力不宜過大，否則會(huì)對(duì)路基產(chǎn)生不利影響，故采用滲透灌漿，擴(kuò)散半徑宜通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，本方案初步定為11.25m，以擴(kuò)散半徑作為依據(jù)，注漿孔間距應(yīng)為2-2.5m，多排布置時(shí)應(yīng)使注漿孔交錯(cuò)成梅花型?？紤]到路基工作區(qū)深度在載重汽車作用下一般為2.03.7m，現(xiàn)將注漿深度擬定為路面基層結(jié)構(gòu)以下2.0m。其施工程序及注意事項(xiàng)為：3.1 定位確定注漿孔位置，在沿裂縫方向標(biāo)識(shí)出注漿孔，孔距2.5m。距基層最外側(cè)邊緣不小于3m。當(dāng)注漿孔位置離路基邊緣過近時(shí)，路基填土在水泥漿壓力的作用下會(huì)易出現(xiàn)邊坡坍塌現(xiàn)象或水泥漿沿土體縫隙流出路基

7、范圍，起不到加固路基的作用并造成材料的浪費(fèi)。3.2 開孔確定注漿孔位置后，使用手持式取芯機(jī)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層進(jìn)行開孔至灰土底基層，深度為水泥穩(wěn)定碎石上下基層厚度之和共36cm，孔徑15cm。（見圖2）3.3 鉆孔 圖21）使用車載式鉆孔機(jī)，在水泥穩(wěn)定碎石開孔處進(jìn)行繼續(xù)鉆進(jìn)?？咨顬槁坊鶎右韵?m，孔徑為10cm。（見圖3）2）清理孔內(nèi)路基填土及雜物，用低壓水流沖洗注漿孔。3.4 注漿圖31）按要求水灰比攪拌好水泥漿液，將高壓管一頭與高壓灌漿泵相連，另一頭與灌漿花管孔口相連，水灰比采用1.5：1，根據(jù)實(shí)地土質(zhì)情況，對(duì)于抗?jié)B較差的土質(zhì)可加入少量粉煤灰。2）將花眼注漿管放入注漿孔后，旋轉(zhuǎn)鎖緊裝置，使

8、注漿口達(dá)到密封效果。注漿管應(yīng)采用直徑2cm鋼管，前端部分帶有5mm孔徑花眼若干，便于水泥漿的輸出。3）檢查無誤后，開始加壓注漿，壓力在0.20.3Mpa，加壓期間，應(yīng)隨時(shí)對(duì)注漿孔周圍路基進(jìn)行高程監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)地表由隆起現(xiàn)象或冒漿現(xiàn)象立即停止加壓。（見圖4）4）靜置10min左右取出注漿管立即在注漿孔內(nèi)加入少量水泥干粉后用略大于注漿口直徑的木楔封閉注漿孔，轉(zhuǎn)移至下一處注漿位置繼續(xù)注漿。（見圖5）圖4 圖5 3.5 擴(kuò)縫，加灌熱瀝青3.5.1 清理待水泥漿已達(dá)到初步凝結(jié)狀態(tài)時(shí)，除去注漿口封閉物，清理注漿時(shí)滲透出的水泥漿3.5.2 開槽對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層上的裂縫進(jìn)行擴(kuò)縫開槽，槽寬810mm，開槽深度 5

9、080mm。3.5.3 清理開槽采用高壓氣泵進(jìn)行吹縫，將開槽后縫內(nèi)的松散顆粒和雜物徹底清理干凈，一般需吹23遍。3.5.4 灌縫采用90號(hào)熱瀝青A級(jí)熱瀝青灌入槽中，應(yīng)分兩次灌入灌滿。用瀝青灌縫的目的在于封閉裂縫，防止有水滲入路基造成路基水毀病害。2.5.5 鋪設(shè)抗裂貼1）對(duì)裂縫進(jìn)行灌縫后，裂縫表面需平整，基層表面無突起、無洼陷、無松散、無碎石、無油脂等污染物。2）在裂縫兩端做好標(biāo)記（根據(jù)裂縫走向適當(dāng)加寬），以免鋪筑抗裂貼后，不易確定裂縫位置。3）將抗裂貼背面的隔離膜揭去，將有聚丙烯織物的一面朝上，以裂縫為中心，將抗裂貼平整的貼在路面上，裂縫不規(guī)則時(shí)，可用裁紙刀切斷，但結(jié)合處應(yīng)重疊搭接5cm，重

10、疊不能出現(xiàn)超過2層。4）可使用工具用力碾壓將抗裂貼貼至原地面，不能出現(xiàn)折皺和氣泡，為防止抗裂貼位置移動(dòng)可用鐵釘固定。注意：此項(xiàng)工作應(yīng)該在干燥、無風(fēng)且氣溫不能低于5情況下進(jìn)行。圖6 圖7 2.5.6 回填 回填時(shí)可采用貧混凝土，貧混凝土水泥含量在7%8%為宜，水泥用量大于170m3，集料最大粒徑不大于31mm；其7d抗壓強(qiáng)度宜為9Mpa，抗彎拉強(qiáng)度應(yīng)不小于1.5Mpa且不大于1.8Mpa?；靥顣r(shí)貧混凝土應(yīng)與粗粒式瀝青混凝土平齊，覆蓋塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)生，上強(qiáng)度后繼續(xù)將中粒式瀝青混凝土清除到要求寬度。2.5.7 設(shè)置應(yīng)力吸收層中面層重新鋪筑前應(yīng)在裂縫處噴灑乳化瀝青并鋪設(shè)玻纖土工格柵，寬度應(yīng)在貧混凝土與

11、下面層接頭處兩側(cè)各1m；上面層鋪筑時(shí)繼續(xù)在超出整個(gè)處理寬度兩側(cè)各1m位置上放置玻纖土工格柵作為應(yīng)力吸收層，為防止格柵在鋪筑過程中滑動(dòng)，可用鐵釘固定。2.5.8 觀察處理結(jié)果在裂縫位置設(shè)置好標(biāo)識(shí)，注意觀察裂縫位置情況并做好記錄。該工程于2008年6月進(jìn)行施工，施工結(jié)束半個(gè)月后，對(duì)灌漿加固的土體及裂縫進(jìn)行鉆孔取芯和探槽開挖檢查，發(fā)現(xiàn)裂縫均已被漿液充填密實(shí)，且膠結(jié)良好；回填土中水泥與土體膠結(jié)緊密，漿液與土體緊固一塊；淤泥質(zhì)土體中水泥結(jié)石成團(tuán)塊狀，有的塊狀結(jié)石由淤泥質(zhì)土膠結(jié)。標(biāo)貫試驗(yàn)擊數(shù)比加固前提高4 6擊?？梢妷毫酀{確實(shí)能對(duì)地基土起到充填和擠密的加固效果。目前該路段通車已5個(gè)月，原裂縫處情況良好，未出現(xiàn)任何裂縫，沉陷等跡象，注漿取得良好的效果。4 結(jié)束語隨著我國(guó)首批的高速公路逐步進(jìn)