壓力注漿技術處理橋頭搭板脫空淺析
發布時間：2010-01-14 共2頁
摘要： 本文通過對滬寧高速公路常州段組織實施的橋梁搭板注漿技術處理橋頭跳車和搭板脫空病害，介紹了注漿技術的特點、施工組織、具體的技術措施，并對此類橋梁病害的處理提出一點想法和建議。
關鍵字： 高速公路 搭板 注漿 建議
1、引言
在目前運營的高等級公路中，普遍存在一個問題：路面在臺背回填處出現不同程度的沉降斷裂(沉降值一般為10～30cm，有的甚至超過60cm)，使車輛通過時產生跳躍和沖擊，從而對橋涵和路面造成附加的沖擊荷載，使司機和乘客感到顛簸不適，甚至造成車輛大幅度減速，嚴重的可導致交通事故。因此，如何解決正在運營中的高等級公路橋頭跳車問題，要從理論與施工上進行摸索和探討，提出切實可行的方法。滬寧高速公路江蘇段橋梁兩側引道均采用了橋頭搭板的過渡型式，隨著通車年限的增長，橋頭引道段由于地基土質不良造成的沉降、臺背填料壓縮引起路基的沉降、剛柔突變引起的沉陷等因素，造成搭板與原二灰碎石基層之間存在不同程度的脫空現象。在長時間車輛荷載的不斷作用下搭板漸漸變得松動，搭板尾部瀝青砼表面產生橫裂，加之雨水的滲入，產生了啃邊、唧漿甚至破損，形成跳車這一常見的病害。由于橋臺背沉陷、斷裂而形成了臺階，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階高度、路面類型、道路等級、車輛類型和行駛的初速度等有關。根據實地觀察和有關資料調查表明，當橋頭臺階達1.5cm時，會對車速產生明顯的影響，臺階每增加1cm，速度就會降低3km/h左右；而當臺階高達5cm時，車輛行駛顯著減速，其減速幅度平均可達9～13 km/h，對行車安全產生嚴重影響。一般來說，汽車遇到橋頭臺階，要提前150～180m實行減速，駛達臺階以后還在大約相同的距離進行加速以恢復正常速度行駛。當然，司機的心理狀態，對道路的熟悉程度等，對通過臺階時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，其尾部瀝青混凝土面層的損壞找不到一次性根治修復的措施，剛修復不久又很快拉開，周而復始。針對舊路橋臺搭板尾端、涵臺兩側約5m范圍內出現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，在粘性土路基內發生徑向劈裂，漿液沿裂隙流入土體，并將土體切割成不規則的塊體，在塊體之間形成互相穿插的膠狀水泥結石，粘性土又受到充填漿液時的壓縮，形成一種復合型巖土，防止或減弱路基再下沉；在用碎石土、砂礫土填筑的路基內，漿液以滲流或紊流的方式滲入路基土孔隙，從而提高了路基強度和剛度，填實搭板脫空部分，讓搭板不再松動。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，有效地支承路面結構層，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方面考慮：一是適應快速修補的需要，應做到當天注漿當天就要開放交通，早期強度要來得快；其次是要滿足壓力注漿設備的需要，操作簡捷，有較好的流動性；三是從經濟指標分析，應具有可推廣價值。注漿材料可利用樹脂膠和早強砂漿，從試驗結果看，幾種材料似乎均可選擇為注漿材料。但樹脂膠成本太高，沒有太大的推廣價值；添加超早強劑的砂漿基本能滿足上述三點考慮，最終我們確定用超早強砂漿進行施工。壓漿材料的選用非常關鍵，原來一般選用水泥漿液加添加劑，但是，存在凝固時間不易控制、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，采用現場攪拌，材料凝結時間可以調控，材料混合后，凝結時間可控制在10-60分鐘，早期強度高，2小時可達到1.5Mpa以上，混合料也可以和周圍土顆粒發生反應，形成強度，混合料凝固過程及凝固以后不收縮。
4、現場交通管制
在高速公路上進行養護作業，既要能確定自身的施工安全和施工質量，同時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，早強砂漿終凝時間較長，終凝之前它的抗擾動性較差，要想保證注漿的質量，應當采用借道行駛的交通管制辦法，但這會給施工管理和車輛通行帶來不便。在實際施工中，封閉行車道和超車道，拉長作業警戒長度，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注漿搭板部位的擾動。由于滬寧高速擴建施工正在進行，計重收費和限制三軸以上貨車的通行，為注漿實施提供了條件，擾動性減少，但是也存在著與擴建施工相互干擾，所以在施工組織上要統籌安排。
關鍵字： 高速公路 搭板 注漿 建議
1、引言
在目前運營的高等級公路中，普遍存在一個問題：路面在臺背回填處出現不同程度的沉降斷裂(沉降值一般為10～30cm，有的甚至超過60cm)，使車輛通過時產生跳躍和沖擊，從而對橋涵和路面造成附加的沖擊荷載，使司機和乘客感到顛簸不適，甚至造成車輛大幅度減速，嚴重的可導致交通事故。因此，如何解決正在運營中的高等級公路橋頭跳車問題，要從理論與施工上進行摸索和探討，提出切實可行的方法。滬寧高速公路江蘇段橋梁兩側引道均采用了橋頭搭板的過渡型式，隨著通車年限的增長，橋頭引道段由于地基土質不良造成的沉降、臺背填料壓縮引起路基的沉降、剛柔突變引起的沉陷等因素，造成搭板與原二灰碎石基層之間存在不同程度的脫空現象。在長時間車輛荷載的不斷作用下搭板漸漸變得松動，搭板尾部瀝青砼表面產生橫裂，加之雨水的滲入，產生了啃邊、唧漿甚至破損，形成跳車這一常見的病害。由于橋臺背沉陷、斷裂而形成了臺階，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階高度、路面類型、道路等級、車輛類型和行駛的初速度等有關。根據實地觀察和有關資料調查表明，當橋頭臺階達1.5cm時，會對車速產生明顯的影響，臺階每增加1cm，速度就會降低3km/h左右；而當臺階高達5cm時，車輛行駛顯著減速，其減速幅度平均可達9～13 km/h，對行車安全產生嚴重影響。一般來說，汽車遇到橋頭臺階，要提前150～180m實行減速，駛達臺階以后還在大約相同的距離進行加速以恢復正常速度行駛。當然，司機的心理狀態，對道路的熟悉程度等，對通過臺階時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，其尾部瀝青混凝土面層的損壞找不到一次性根治修復的措施，剛修復不久又很快拉開，周而復始。針對舊路橋臺搭板尾端、涵臺兩側約5m范圍內出現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，在粘性土路基內發生徑向劈裂，漿液沿裂隙流入土體，并將土體切割成不規則的塊體，在塊體之間形成互相穿插的膠狀水泥結石，粘性土又受到充填漿液時的壓縮，形成一種復合型巖土，防止或減弱路基再下沉；在用碎石土、砂礫土填筑的路基內，漿液以滲流或紊流的方式滲入路基土孔隙，從而提高了路基強度和剛度，填實搭板脫空部分，讓搭板不再松動。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，有效地支承路面結構層，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方面考慮：一是適應快速修補的需要，應做到當天注漿當天就要開放交通，早期強度要來得快；其次是要滿足壓力注漿設備的需要，操作簡捷，有較好的流動性；三是從經濟指標分析，應具有可推廣價值。注漿材料可利用樹脂膠和早強砂漿，從試驗結果看，幾種材料似乎均可選擇為注漿材料。但樹脂膠成本太高，沒有太大的推廣價值；添加超早強劑的砂漿基本能滿足上述三點考慮，最終我們確定用超早強砂漿進行施工。壓漿材料的選用非常關鍵，原來一般選用水泥漿液加添加劑，但是，存在凝固時間不易控制、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，采用現場攪拌，材料凝結時間可以調控，材料混合后，凝結時間可控制在10-60分鐘，早期強度高，2小時可達到1.5Mpa以上，混合料也可以和周圍土顆粒發生反應，形成強度，混合料凝固過程及凝固以后不收縮。
4、現場交通管制
在高速公路上進行養護作業，既要能確定自身的施工安全和施工質量，同時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，早強砂漿終凝時間較長，終凝之前它的抗擾動性較差，要想保證注漿的質量，應當采用借道行駛的交通管制辦法，但這會給施工管理和車輛通行帶來不便。在實際施工中，封閉行車道和超車道，拉長作業警戒長度，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注漿搭板部位的擾動。由于滬寧高速擴建施工正在進行，計重收費和限制三軸以上貨車的通行，為注漿實施提供了條件，擾動性減少，但是也存在著與擴建施工相互干擾，所以在施工組織上要統籌安排。
