1、咸阳迎宾大道路面改造 注浆工艺施工方案 1 工程概况 迎宾大道是咸阳市区通往西安咸阳国际机场最重要的一条主干路,也是通往咸阳国际机场交通最为繁忙的路段之一。迎宾大道南起文林路,经陵昭十字,北至空港大道。 本次迎宾大道路面改造工程南起文林路,北至陵昭十字,道路改造全长约3.8km。项目位置如图1-1所示。该项目的完成能有效提高迎宾大道(陵昭十字文林路)道路整体服务水平,促进西咸新区秦汉新城,乃至整个咸阳市地方区域经济快速有序的发展,均具有十分重要的意义。 图1-1 项目地理位置 迎宾大道整体于2004年竣工,由于该路南端约2.3km长的路段于2010年进行了铣刨重铺,所以将该路大致分为北段(1.2、5km)和南段(2.3km)。 该路现状道路红线宽50m,三幅路形式,双向6车道,机非分行。具体路幅分配为:机动车道23m+两侧分隔带22.5m+非机动车道25m+人行道21.5m+外侧绿化带24.5m=50m,道路横坡为2%。 本工程仅改造机动车道,非机动车道维持现状。迎宾大道现状如图1-2所示。 图1-2 迎宾大道现状 原路面设计结构为: 表面层:细粒式沥青混凝土AC-13 4cm 下面层:粗粒式沥青混凝土AC-25 5cm 基层:二灰碎石23cm 底基层:石灰土30cm 迎宾大道现路面病害以网裂、沉陷、纵向裂缝以及横向裂缝为主,影响行车的安全和舒适性,需要进行维修处治。经路面开挖发现:二3、灰碎石基层稳定性较好,但是由于近期雨水较多,导致局部胶结料流失,强度不够,如图1-3所示。 图1-3 基层局部松散 对于严重网裂路段及纵横向裂缝路段,取芯发现两层沥青面层断裂或破碎,基层已松散破裂(基层未取出,如图1-4所示),为避免施工后病害再次早期复发,采用浅层注浆技术对基层进行预处理,以保证再生后路基、路面不会出现早期病害。 图1-4 严重网裂及纵缝处芯样 2 注浆技术方案 2.1浅层注浆处治工艺机理 浅层注浆即在常规的水泥浆液里添加特种外加剂,以加强改善路面翻泥浆及基层松散脱空现象的处治。 注浆采用岩土工程注浆填充原理,通过外力加压,使配置好的浆液在周围介体中通过渗透充填,挤压扩展形成4、浆脉。由于基层介质不均匀性,通过钻孔孔道加压灌入一定配比的浆液,一方面注浆孔向外扩张形成圆柱状浆体,钻孔周围介体被挤压填实,紧靠浆体的介体遭受破坏和剪切,形成塑性变形区,离浆体较远的基层介体则发生弹性变形,颗粒被挤压紧密,提高了基层强度;另一方面,随着注浆的进行,原基层将在压力下产生裂缝,浆液将顺着裂缝进行渗透,浆液在基层的各个层面中向各个方向进行挤压延伸。根据道路基层破坏的程度,将形成了厚薄不一的片状、条状及团块状浆脉体,纵横交错的浆脉凝结硬化,改变了基层结构,形成了复合路基,强度得到了明显提高,提高了基层的承载力,增加了基层稳定性。 2.2基层浅注浆补强工艺 浅层注浆处治主要施工工序为:布5、孔、钻孔、制浆、注浆、封口及养护、钻孔取芯及检测。 2.2.1布孔 根据迎宾大道路面情况,分别针对路面网裂、纵横向裂缝、沉陷等进行布孔,其中裂缝类根据裂缝长度布孔,网裂、沉陷等根据病害面积布孔。 钻孔前由技术人员选择布孔位置,一般采用梅花状布孔,不宜太过靠近路缘石,一般避免在裂缝上布孔,可考虑在周边布孔。孔距适中,过大浆液无法全面渗透,过小不经济,对面层破坏过大,一般1.5米左右。 1)裂缝类病害布孔 d d h h h h h d=0.5m,h=1.5m 图2-1 裂缝类梅花状布孔 一般情况下,裂缝类病害布孔时,在裂缝的两侧50cm 处进行布孔,孔沿裂缝方向间距为1.5m 左右,呈梅花型布置6、,如图2-1所示,钻孔前要提前对布孔位置进行标注。 2)网裂、坑槽、唧浆、沉陷等矩形面积类病害布孔 病害范围d d h h h h h h d=1m,h=1.5 图2-2 裂缝类梅花状布孔 在注浆过程中,若路面出现不出浆等异常情况,可根据现场施工情况对孔进d=1.5m ,h=1.5m 行适当加密,另布孔计算面积时,以布孔范围长宽各增加0.5米计算(考虑浆液扩散范围),如图2-2所示。 2.2.2钻孔 钻孔采用水钻机,孔径为3cm,钻孔应按确定的孔位提前进行,保持垂直,保证连续作业。一般情况下钻孔深度为33cm,贯穿沥青面层,深至基层底部。注浆花管在路表以下20cm不得开孔。 2.2.3制浆 17、)注浆材料组成 注浆是借助注浆泵的压力,将拌和良好的填充材料通过孔道挤入基层中,因而要求填充材料有较好的粘聚力、和易性和流动性,在注浆过程中不离析。 本工程水泥浆配合比暂定为(水:325标号普通硅酸盐水泥:粉煤灰:膨胀剂:固化剂=2:1.5:1:0.01:0.1)。大面积注浆前先通过试验段对水泥浆配合比进行验证,选择相对效果较好的配合比作为后期施工配合比。(固化剂为英达公司专利产品,具有特殊的稳定、快凝特性) 2)浆液性能 调制后的浆液固结微膨胀不收缩,固结强度高,且有良好的耐久性,经检测试件强度满足参照规范要求。浆液固化剂可与水反应,因此通过控制用水量,对含水量的软基或地下水段可起脱水,堵塞8、作用。浆液的固化时间可随主材与次材的比例控制,用于土、基层泡水软化层的渗透和浆液的流动控制,最理想时养护2天可达通车条件。 2.2.4注浆 1)压力控制 压注浆液时,缓慢均匀加压,一般当压力达1.02.0MPa之间时,保持稳压状态2min以上,让浆液在基层内部充分流动渗透,以达到挤密和充实形成浆脉的效果,然后打开卸荷开关,缓慢降压,压力回零。根据施工经验,注浆时压力一般控制在1.02.0MPa,在施工过程中应随时观察控制。注浆过程中,相邻孔注浆间隙均应不停止制浆搅拌,以保持浆液均匀,不离析。 注浆过程中压力的确定至关重要,压力过大易造成路面拱起断裂,过小则无 法压满。而注浆机因型号不同,注浆时9、压力表所反映的压力也不同,因此在注浆前应对起压力表进行测定,并在施工现场作试验标定。 2)注浆顺序 先灌路面综合坡度较低的孔(即从行3车道开始,然后行2、行1),后灌较高孔,即用围、挤、压的注浆方式,针对基层孔隙率和所选定的水泥浆液配比,确定注浆压力在1.02.0Mpa范围内(开始灌缝时压力适当加大以利通孔,但最大压力不超过1MPa)。 3)注浆质量保证 注浆过程严格按照技术要求和操作细则实施,但针对基层不均质的特性,可因地制宜地采取切实有效的措施,如: 当路面表层纵、横缝隙有浆液冒出时,继续注浆510秒即应停止;基层有积水处,积水会在浆液压力下从缝隙冒出,此时需继续注浆,直至浆液冒出510秒10、后停止。 对于由于缝隙及边缘冒浆,压力无法达到规定值的,则先任浆液顺板缝自由冒出,浆液凝固后,再重新钻孔注浆,一直到压力达到规定要求为止。 当压力表指针异常跳动或发电机声音突然增大应立即停止注浆。 对被注浆层连通性较好,注浆孔串通的现象,采用橡皮塞封闭串浆孔,待注浆孔灌完后,及时对被串孔进行复灌,若其连通性差,则采取适当增大压力,并延长灌注时间等措施以利通孔。 注浆时应注意高压管前不能站人,防止喷浆(水)伤人;经常检修机械,作好防潮、防水、防漏电工作,避免安全事故的发生。 每次注浆施工收工时,必须用清水冲洗搅拌桶,此时液压泵照常工作,使水经管道、注浆泵从高压管中排出,将各部件残留浆液彻底排除冲洗干净。 4)封口及养生 注浆完毕,将孔用高强度沥青混凝土砂浆在距离路表4cm深度处永久密封捶平,清除路面上的灰浆,用水冲洗干净。养生48小时以上即可通车。