市政道路养护中注浆技术应用研究论文_张云合,李宁,白杨,李超,阮春东

市政道路养护中注浆技术应用研究论文_张云合,李宁,白杨,李超,阮春东

济南城建集团有限公司 山东济南 250000

摘要:现阶段,随着城市建设大发展,市政道路建设的标准也越来越高,路面质量的好坏直接影响行车速度、安全、舒适和运输成本。巩固和提高城市道路的工程质量及交通服务功效,确保道路路面的功能性,采用科学合理的路面养护技术和管理措施,不仅能延长路面的使用寿命,同时又能减少养护的工作时间、节约养护成本。为有效降低和控制养护成本,提高养护的质量和功效,结合工作经验,积极探索注浆技术在道路养护中的广泛应用。

关键词:市政道路;路面;预防性养护;压力注浆

1注浆技术的起源和发展

注浆施工技术已经发展了上百年,最早可以追溯至19世纪初的美国,在建造坝基工程时,发现使用注浆技术对形成的裂痕进行修补可以起到很好的加固作用。这一技术已经发现,立刻就得到了推广。在之后日本的一次防水工程中,尝试使用该技术,并通过高压旋喷单管进行施工,大获成功。此后,许多国家都引进了该技术,使得该技术快速的发展起来。在我国,虽然对该技术的应用比较晚,但是在实际的研究方面却下了大功夫,就目前来说已经是比较成熟了的。特别是在水利工程中,已经形成了一套较为实用的技术规范。但是由于公路桥梁施工的特殊性,在这一领域的注浆技术还有待于进一步的发展,对其的研究不能终止。

2注浆技术原理

注浆技术是在当前施工技术不断发展背景下衍生出来的一种全新技术形式,在近年来我国的公路桥梁建设中也得到了更为广泛的应用。这项技术指的就是在实际施工环节中,根据工程的实际需求,借助气压、液压或是其他工作原理,根据施工要求对浆液进行配置,从而在注浆管的帮助下更有效的填在施工地层中,更有效的满足工程建设的基本要求。在当前的公路建设中,借助注浆泵可以将浆液更有效的填筑在桩体缝隙中,从而更稳定和有效的提升施工质量。在实际施工环节中,由于注浆的喷射能量相对比较大,所以工作人员在面对较强的冲击或是搅拌中作用下,水泥浆和加固体也将凝结为全新的固体结,这对于公路桥梁的桩体也可以起到有效的渗透,有利于桥梁自身的稳固和填充。

3市政道路工程质量问题出现的原因分析

3.1路面接缝出现问题

市政道路工程在具体应用时,一般需要开展不定期的检查工作,不管是检查预留排水管还是桥梁问题,均需要在设计建造之处保留好位置。路面接缝出现相关问题是预留空间填土导致的关键问题,市政道路工程在施工时需确保夯实填土,由于市政道路工程建设的作业面积较小且预留空间有限,所以在路面接缝时会存在一定挑战,一旦未合理处理会影响到市政道路工程的后期使用寿命,严重者直接出现塌陷状况。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆井周围结构压实度未达到国家规定的要求,在井周围基本上使用人工夯实方法,在雨水井路面接缝处,部分路面的夯实度过高而井边低,后期处理时由于被重型车辆反复碾压,反而导致井边路面出现沉降问题。井边路面与井身头里,雨水井就在路面接缝处出现缝隙,部分泥沙渗漏到路基之中,从而破坏路基结构,在井与路面接缝处出现塌陷问题。以四川安岳一高架桥为例,驾驶员在经过此高架桥时,发现桥面已经有多处塌陷形成的漏洞,主要原因是接缝处未安装好搭板。

3.2钢筋问题

在建设市政道路工程时,需要对使用的材料加以严格检测,钢筋的质量则直接决定了道路的使用寿命,与此同时也直接影响到市政道路的安全。从政府角度来看,需要不断完善材料质量的管理工作问题,通过完善的制度或者相关法律法规来提高钢筋的使用质量。钢筋出现锈蚀问题一般是在外力作用下而发生,部分钢筋在使用过程中是因为工作人员没有对质量工艺加以合理控制(如雨水、水泥质量和温度等),最终导致钢筋锈蚀。

4市政道路养护中注浆技术应用

4.1压力灌浆加固路基的机理

压力灌浆是通过钻孔,并利用注浆设备均匀的将浆液注入路基土体中,以填充渗透和挤密的方式,排除颗粒间裂缝中得水分和空气,并占据其空间,使路基土体孔隙比减少,强度提高。经过一段时间后,浆液凝固,把原来路基松散的土颗粒或裂隙结为一个整体,形成一种新的结构体,成为防水防渗性高,土壤稳定性能好的一道屏障,从而达到加固路基,填充空洞,治理病害的目的,浆液灌入量和扩散半径受地层土质、渗透系数、地层不均匀性等因素影响。通过注浆形成的水泥柱柱体也可做为半刚性基层的桩基础,有效地支承路面结构层,起到双重作用。适当加大压力压密注浆,将会使土路基上抬,使路面回升,可用于桥头搭板脱空的处理。

4.2注浆材料的选择

注浆材料的选择主要从三个方面考虑:一是适应快速修补的需要,应做到当天注浆当天就要开放交通,早期强度要来得快;二是要满足压力注浆设备的需要,操作简捷,有较好的流动性;三是从经济指标分析,应具有可推广价值。注浆材料常用的有水泥浆,水泥浆材料包括水泥、粉煤灰、水、外加剂等。浆体应具有良好的可泵性、和易性、保水性,浆体过稠不能均匀布满板底空隙,浆体过稀,干缩性大。在施工中,笔者认为为防止浆体的干缩,浆液宜掺加一定量膨胀剂。在地下水较丰富和下水管道影响较大的地段,添加适当的水玻璃、注浆剂等的高水速凝材料,采用现场搅拌,材料凝结时间可以调控,材料混合后,凝结时间可控制在10~60分钟,早期强度高,2小时可达到1.5MPa以上,混合料也可以和周围土颗粒发生反应,形成强度,混合料凝固过程及凝固以后不收缩。

4.3压力注浆的现场实施

地基压力注浆的范围,可通过人工观测法、弯沉测定法等方法来确定。人工观察法是通过肉眼观察接缝、裂缝、唧泥以及地基不均匀沉降等情况初步判定其原因。混凝土板块当重车行过,能感到砼板有竖直位移时,或下雨之后,有明显唧泥现象的板块,认为是脱空。沥青混凝土路面出现横向反射裂缝,同时出现车辙、坑槽及唧浆等病害,需进行处理。弯沉测定法是测试混凝土板块和桥头搭板板角弯沉,如果超过某一限值,即认为存在脱空。水泥混凝土面板荷载最不利作用位置作为检测点,宜选取横缝及纵缝附近的点。凡弯沉值超过0.2mm的,应确定为面板脱空。

灌浆孔位布设应根据砼面板尺寸、裂缝状况以及灌浆机械等确定,灌浆孔距一般为1~1.6m,灌浆孔深路基处理为45~90cm,若系地下排水管道渗漏造成的地基下沉和堵漏时,其深度必须超出管道的埋置深度。灌浆顺序从沉降量大的地方开始,由远到近,由大到小。灌浆压力的控制应视地基沉降的损坏及脱空情况具体确定。压力一般控制在:沥青混凝土0.1MPa~0.5MPa,水泥混凝土路面以及灌浆深度的超出2.0m时为1MPa~MPa4之间,当浆液从接缝处或另一注浆孔冒出,就可认为完该孔注浆,即停止注浆,并停3min~5min,再移至另一注孔继续作业。

5结束语

综上所述,采用灌浆技术作为道路预防性养护处治道路路基的特定病害,无疑是最佳的技术处治方案。体现了养护工作方针“预防为主,防治结合”的宗旨,无论是从节约成本的角度,还是从施工方案的角度来看,它所体现出来的优越性都是其它技术措施所无法比拟的。对延长道路的使用寿命,防止早中期破坏将有积极作用,随着其技术的不断推广和应用效果的不断验证,相信在不久的将来,它将会成为一项主要的路面处治技术。

参考文献:

[1]袁堂涛,李辉.灌缝工艺在沥青路面养护中的应用[J].筑路机械与施工机械化,2017,(8):9-12.

[2]杜君泰.城市道路软基处理方法探索[J].民营科技,2018,32(1).

[3]高怀亮.注浆技术在高速公路桥梁施工中的应用[J].工程建设与设计,2017,52(8):142-143.

论文作者:张云合,李宁,白杨,李超,阮春东

论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期

论文发表时间:2019/1/4

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