壓力注漿技術(shù)處理橋頭搭板脫空淺析
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共2頁
摘要： 本文通過對(duì)滬寧高速公路常州段組織實(shí)施的橋梁搭板注漿技術(shù)處理橋頭跳車和搭板脫空病害，介紹了注漿技術(shù)的特點(diǎn)、施工組織、具體的技術(shù)措施，并對(duì)此類橋梁病害的處理提出一點(diǎn)想法和建議。
關(guān)鍵字： 高速公路 搭板 注漿 建議
1、引言
在目前運(yùn)營(yíng)的高等級(jí)公路中，普遍存在一個(gè)問題：路面在臺(tái)背回填處出現(xiàn)不同程度的沉降斷裂(沉降值一般為10～30cm，有的甚至超過60cm)，使車輛通過時(shí)產(chǎn)生跳躍和沖擊，從而對(duì)橋涵和路面造成附加的沖擊荷載，使司機(jī)和乘客感到顛簸不適，甚至造成車輛大幅度減速，嚴(yán)重的可導(dǎo)致交通事故。因此，如何解決正在運(yùn)營(yíng)中的高等級(jí)公路橋頭跳車問題，要從理論與施工上進(jìn)行摸索和探討，提出切實(shí)可行的方法。滬寧高速公路江蘇段橋梁兩側(cè)引道均采用了橋頭搭板的過渡型式，隨著通車年限的增長(zhǎng)，橋頭引道段由于地基土質(zhì)不良造成的沉降、臺(tái)背填料壓縮引起路基的沉降、剛?cè)嵬蛔円鸬某料莸纫蛩兀斐纱畎迮c原二灰碎石基層之間存在不同程度的脫空現(xiàn)象。在長(zhǎng)時(shí)間車輛荷載的不斷作用下搭板漸漸變得松動(dòng)，搭板尾部瀝青砼表面產(chǎn)生橫裂，加之雨水的滲入，產(chǎn)生了啃邊、唧漿甚至破損，形成跳車這一常見的病害。由于橋臺(tái)背沉陷、斷裂而形成了臺(tái)階，使車輛的行駛速度受到不同程度的影響。車速的降低幅度與臺(tái)階高度、路面類型、道路等級(jí)、車輛類型和行駛的初速度等有關(guān)。根據(jù)實(shí)地觀察和有關(guān)資料調(diào)查表明，當(dāng)橋頭臺(tái)階達(dá)1.5cm時(shí)，會(huì)對(duì)車速產(chǎn)生明顯的影響，臺(tái)階每增加1cm，速度就會(huì)降低3km/h左右；而當(dāng)臺(tái)階高達(dá)5cm時(shí)，車輛行駛顯著減速，其減速幅度平均可達(dá)9～13 km/h，對(duì)行車安全產(chǎn)生嚴(yán)重影響。一般來說，汽車遇到橋頭臺(tái)階，要提前150～180m實(shí)行減速，駛達(dá)臺(tái)階以后還在大約相同的距離進(jìn)行加速以恢復(fù)正常速度行駛。當(dāng)然，司機(jī)的心理狀態(tài)，對(duì)道路的熟悉程度等，對(duì)通過臺(tái)階時(shí)的速度降低也有不同程度的影響。
2、注漿原理
由于搭板的松動(dòng)，其尾部瀝青混凝土面層的損壞找不到一次性根治修復(fù)的措施，剛修復(fù)不久又很快拉開，周而復(fù)始。針對(duì)舊路橋臺(tái)搭板尾端、涵臺(tái)兩側(cè)約5m范圍內(nèi)出現(xiàn)的不同程度的不均勻沉陷問題，采用注漿加固措施處理，即利用液壓、氣壓將水泥漿注入路基，在粘性土路基內(nèi)發(fā)生徑向劈裂，漿液沿裂隙流入土體，并將土體切割成不規(guī)則的塊體，在塊體之間形成互相穿插的膠狀水泥結(jié)石，粘性土又受到充填漿液時(shí)的壓縮，形成一種復(fù)合型巖土，防止或減弱路基再下沉；在用碎石土、砂礫土填筑的路基內(nèi)，漿液以滲流或紊流的方式滲入路基土孔隙，從而提高了路基強(qiáng)度和剛度，填實(shí)搭板脫空部分，讓搭板不再松動(dòng)。壓密注漿形成的土能使路面搭板上抬，使橋頭路面回升，是用濃漿置換和擠密土體的過程。通過注漿形成的水泥柱柱體也可做為半剛性基層的樁基礎(chǔ)，有效地支承路面結(jié)構(gòu)層，起到雙重作用。
3、注漿材料的選擇及配比
注漿材料的選擇主要從三個(gè)方面考慮：一是適應(yīng)快速修補(bǔ)的需要，應(yīng)做到當(dāng)天注漿當(dāng)天就要開放交通，早期強(qiáng)度要來得快；其次是要滿足壓力注漿設(shè)備的需要，操作簡(jiǎn)捷，有較好的流動(dòng)性；三是從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析，應(yīng)具有可推廣價(jià)值。注漿材料可利用樹脂膠和早強(qiáng)砂漿，從試驗(yàn)結(jié)果看，幾種材料似乎均可選擇為注漿材料。但樹脂膠成本太高，沒有太大的推廣價(jià)值；添加超早強(qiáng)劑的砂漿基本能滿足上述三點(diǎn)考慮，最終我們確定用超早強(qiáng)砂漿進(jìn)行施工。壓漿材料的選用非常關(guān)鍵，原來一般選用水泥漿液加添加劑，但是，存在凝固時(shí)間不易控制、和易性不好、體積干縮等弊病。在施工中選用了水泥:水:水玻璃:注漿劑:黃砂=10:5:0.5:0.5:2的高水速凝材料，采用現(xiàn)場(chǎng)攪拌，材料凝結(jié)時(shí)間可以調(diào)控，材料混合后，凝結(jié)時(shí)間可控制在10-60分鐘，早期強(qiáng)度高，2小時(shí)可達(dá)到1.5Mpa以上，混合料也可以和周圍土顆粒發(fā)生反應(yīng)，形成強(qiáng)度，混合料凝固過程及凝固以后不收縮。
4、現(xiàn)場(chǎng)交通管制
在高速公路上進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)，既要能確定自身的施工安全和施工質(zhì)量，同時(shí)也要保證車輛的正常通行，所以交通管制方案十分重要。理論上，早強(qiáng)砂漿終凝時(shí)間較長(zhǎng)，終凝之前它的抗擾動(dòng)性較差，要想保證注漿的質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)采用借道行駛的交通管制辦法，但這會(huì)給施工管理和車輛通行帶來不便。在實(shí)際施工中，封閉行車道和超車道，拉長(zhǎng)作業(yè)警戒長(zhǎng)度，盡可能把車輛引向停車道行駛，最大限度地減小行駛車輛對(duì)注漿搭板部位的擾動(dòng)。由于滬寧高速擴(kuò)建施工正在進(jìn)行，計(jì)重收費(fèi)和限制三軸以上貨車的通行，為注漿實(shí)施提供了條件，擾動(dòng)性減少，但是也存在著與擴(kuò)建施工相互干擾，所以在施工組織上要統(tǒng)籌安排。
關(guān)鍵字： 高速公路 搭板 注漿 建議
1、引言
在目前運(yùn)營(yíng)的高等級(jí)公路中，普遍存在一個(gè)問題：路面在臺(tái)背回填處出現(xiàn)不同程度的沉降斷裂(沉降值一般為10～30cm，有的甚至超過60cm)，使車輛通過時(shí)產(chǎn)生跳躍和沖擊，從而對(duì)橋涵和路面造成附加的沖擊荷載，使司機(jī)和乘客感到顛簸不適，甚至造成車輛大幅度減速，嚴(yán)重的可導(dǎo)致交通事故。因此，如何解決正在運(yùn)營(yíng)中的高等級(jí)公路橋頭跳車問題，要從理論與施工上進(jìn)行摸索和探討，提出切實(shí)可行的方法。滬寧高速公路江蘇段橋梁兩側(cè)引道均采用了橋頭搭板的過渡型式，隨著通車年限的增長(zhǎng)，橋頭引道段由于地基土質(zhì)不良造成的沉降、臺(tái)背填料壓縮引起路基的沉降、剛?cè)嵬蛔円鸬某料莸纫蛩兀斐纱畎迮c原二灰碎石基層之間存在不同程度的脫空現(xiàn)象。在長(zhǎng)時(shí)間車輛荷載的不斷作用下搭板漸漸變得松動(dòng)，搭板尾部瀝青砼表面產(chǎn)生橫裂，加之雨水的滲入，產(chǎn)生了啃邊、唧漿甚至破損，形成跳車這一常見的病害。由于橋臺(tái)背沉陷、斷裂而形成了臺(tái)階，使車輛的行駛速度受到不同程度的影響。車速的降低幅度與臺(tái)階高度、路面類型、道路等級(jí)、車輛類型和行駛的初速度等有關(guān)。根據(jù)實(shí)地觀察和有關(guān)資料調(diào)查表明，當(dāng)橋頭臺(tái)階達(dá)1.5cm時(shí)，會(huì)對(duì)車速產(chǎn)生明顯的影響，臺(tái)階每增加1cm，速度就會(huì)降低3km/h左右；而當(dāng)臺(tái)階高達(dá)5cm時(shí)，車輛行駛顯著減速，其減速幅度平均可達(dá)9～13 km/h，對(duì)行車安全產(chǎn)生嚴(yán)重影響。一般來說，汽車遇到橋頭臺(tái)階，要提前150～180m實(shí)行減速，駛達(dá)臺(tái)階以后還在大約相同的距離進(jìn)行加速以恢復(fù)正常速度行駛。當(dāng)然，司機(jī)的心理狀態(tài)，對(duì)道路的熟悉程度等，對(duì)通過臺(tái)階時(shí)的速度降低也有不同程度的影響。
2、注漿原理
由于搭板的松動(dòng)，其尾部瀝青混凝土面層的損壞找不到一次性根治修復(fù)的措施，剛修復(fù)不久又很快拉開，周而復(fù)始。針對(duì)舊路橋臺(tái)搭板尾端、涵臺(tái)兩側(cè)約5m范圍內(nèi)出現(xiàn)的不同程度的不均勻沉陷問題，采用注漿加固措施處理，即利用液壓、氣壓將水泥漿注入路基，在粘性土路基內(nèi)發(fā)生徑向劈裂，漿液沿裂隙流入土體，并將土體切割成不規(guī)則的塊體，在塊體之間形成互相穿插的膠狀水泥結(jié)石，粘性土又受到充填漿液時(shí)的壓縮，形成一種復(fù)合型巖土，防止或減弱路基再下沉；在用碎石土、砂礫土填筑的路基內(nèi)，漿液以滲流或紊流的方式滲入路基土孔隙，從而提高了路基強(qiáng)度和剛度，填實(shí)搭板脫空部分，讓搭板不再松動(dòng)。壓密注漿形成的土能使路面搭板上抬，使橋頭路面回升，是用濃漿置換和擠密土體的過程。通過注漿形成的水泥柱柱體也可做為半剛性基層的樁基礎(chǔ)，有效地支承路面結(jié)構(gòu)層，起到雙重作用。
3、注漿材料的選擇及配比
注漿材料的選擇主要從三個(gè)方面考慮：一是適應(yīng)快速修補(bǔ)的需要，應(yīng)做到當(dāng)天注漿當(dāng)天就要開放交通，早期強(qiáng)度要來得快；其次是要滿足壓力注漿設(shè)備的需要，操作簡(jiǎn)捷，有較好的流動(dòng)性；三是從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析，應(yīng)具有可推廣價(jià)值。注漿材料可利用樹脂膠和早強(qiáng)砂漿，從試驗(yàn)結(jié)果看，幾種材料似乎均可選擇為注漿材料。但樹脂膠成本太高，沒有太大的推廣價(jià)值；添加超早強(qiáng)劑的砂漿基本能滿足上述三點(diǎn)考慮，最終我們確定用超早強(qiáng)砂漿進(jìn)行施工。壓漿材料的選用非常關(guān)鍵，原來一般選用水泥漿液加添加劑，但是，存在凝固時(shí)間不易控制、和易性不好、體積干縮等弊病。在施工中選用了水泥:水:水玻璃:注漿劑:黃砂=10:5:0.5:0.5:2的高水速凝材料，采用現(xiàn)場(chǎng)攪拌，材料凝結(jié)時(shí)間可以調(diào)控，材料混合后，凝結(jié)時(shí)間可控制在10-60分鐘，早期強(qiáng)度高，2小時(shí)可達(dá)到1.5Mpa以上，混合料也可以和周圍土顆粒發(fā)生反應(yīng)，形成強(qiáng)度，混合料凝固過程及凝固以后不收縮。
4、現(xiàn)場(chǎng)交通管制
在高速公路上進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)，既要能確定自身的施工安全和施工質(zhì)量，同時(shí)也要保證車輛的正常通行，所以交通管制方案十分重要。理論上，早強(qiáng)砂漿終凝時(shí)間較長(zhǎng)，終凝之前它的抗擾動(dòng)性較差，要想保證注漿的質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)采用借道行駛的交通管制辦法，但這會(huì)給施工管理和車輛通行帶來不便。在實(shí)際施工中，封閉行車道和超車道，拉長(zhǎng)作業(yè)警戒長(zhǎng)度，盡可能把車輛引向停車道行駛，最大限度地減小行駛車輛對(duì)注漿搭板部位的擾動(dòng)。由于滬寧高速擴(kuò)建施工正在進(jìn)行，計(jì)重收費(fèi)和限制三軸以上貨車的通行，為注漿實(shí)施提供了條件，擾動(dòng)性減少，但是也存在著與擴(kuò)建施工相互干擾，所以在施工組織上要統(tǒng)籌安排。
