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橋涵搭板底脫空形成原因及防治措施

08-22 12:26:02  瀏覽次數:763次  欄目:橋涵工程
標簽:工程設計, 橋涵搭板底脫空形成原因及防治措施,http://www.nvlbio.live
  摘 要 本文介紹了高速公路橋涵搭板底脫空形成的原因,防治措施,以及注漿技術施工 工藝。 關鍵詞 橋涵搭板,脫空,注漿工藝 1 概況 石安高速公路位于京珠高速公路K271+345—K487+358km處,是我國中南部進京的一條重要通道,貨物運輸量較大。1997 年底通車以后,部分橋   摘 要 本文介紹了高速公路橋涵搭板底脫空形成的原因,防治措施,以及注漿技術施工 工藝。 關鍵詞 橋涵搭板,脫空,注漿工藝1 概況 石安高速公路位于京珠高速公路K271+345—K487+358km處,是我國中南部進京的一條重要通道,貨物運輸量較大。1997 年底通車以后,部分橋涵、通道結構物的搭板底出現了不同程度 的脫空。其病害主要表現為:(一)搭板處路面出現了不同程度的沉 陷,橋頭一側基本上不下沉,而與路面相接一側下沉較大,造成 搭板與路面相接處形成裂縫,車輛通過時形成橋頭跳車現象。(二) 由于搭板中部脫空,致使車輛駛過時搭板劇烈顫動。脫空嚴重的 搭板已斷裂;雨雪天時搭板下積水內存,繼續沖刷路基,橋下可 見泥漿順橋臺涌出。該病害的存在,嚴重影響了結構物的穩定性 和行車的安全、舒適。在2003年3月,我們對該病害進行了分析, 采用搭板下注漿的施工方法予以處理,效果很好。 2 脫空形成原因及影響 2.1 臺背填料不密實 由于臺背填料不密實,尤其是高填方路段的路基填筑材料不均勻、碾壓不密實,在車輛荷載作用和震動下填料沉降,從而造 成板底脫空。 2.2 雨水流入,填料流失 由于接縫養護不及時,導致雨雪水進入搭板下,在車輛荷載 作用下形成唧漿和泥漿順橋臺流出,致使板底下的路基材料不斷 減少,進而形成脫空。 2.3 車輛超載的破壞 在車輛荷載尤其是超載車輛的作用下,面板受到巨大的垂直 荷載作用,不斷地對板底路基進行補充壓實,最后形成脫空。 2.4 脫空對搭板的影響 由于水泥砼搭板抗壓強度較高而抗折強度較低,加上對超載 敏感,一旦板底脫空,致使路基形成不均勻支撐,從而改變了砼 搭板與路基密貼的實際機理,使彈性地基上彈性薄板受力模式變 成懸臂薄板受力模式。在車輛荷載作用下過早的產生斷裂,而這 種斷裂是不規則的,養護較難處理。這樣就加快了雨水的侵入, 加大脫空面積和深度,進而使斷裂增加。這樣反復作用,最終導致搭板嚴重破壞,不能行車。 3 注漿處理 3.1 注漿處理方法的機理 水泥砼搭板底脫空注漿處治技術是針對砼搭板出現脫空而提 出的恢復板底密貼、確保板底均勻支撐的技術措施,它有以下作 用和效果: 1)通過注漿處治可充實板底脫空恢復板底密貼,改善面板側 支撐狀況,使砼板的受力狀態符合設計原理,避免砼搭板過早損 壞。 2)由于注漿材料本身穩定性好、強度大,加上漿體的流動性 好,在壓力作用下有較強的滲透力,因而能夠改善基層和路基的 密實度和水穩性。 3.2 注漿技術施工工藝 3.2.1 主要施工機械設備。TXV-100型地質鉆機一臺,BW-250/50型水泥漿泵二臺,JW-180型灰漿 攪拌機二臺。 3.2.2 注漿孔的布設及鉆孔。注漿孔的布設好壞以及每塊板所布設的孔數及深度,直接影響到注 漿的效果。根據經驗,孔位一般布置為行距1m、孔距2m。石安高速公路為雙向四車道,橋頭搭 板長度一般為3m、寬度為10.75m,由于高速公路施工是不斷交施工,且緊急停車帶基本 不脫空,所以注漿孔布設為二行,第一行距橋頭1m處,第二 行距搭板與路面相接處1m處,共布設五個孔,第一行三個孔, 第二行二個孔,呈梅花樁式交錯布置。深度一般為鉆透搭板后進 入路基5~10cm為宜。注漿花管直徑宜采用37~42mm,長度在 1.5~2.0m之間。鉆孔應準確到位,盡量減少注漿孔的斜度。 3.2.3 注漿材料的選擇及制漿。板底脫空注漿是通過注漿泵的壓力推動,將拌和的填充料經過壓 漿管、壓頭擠入板底或滲透到路基的空隙中,因而要求填充拌和 物應有較好的粘聚性、較高的流動性和較小的干縮性,并要求在 注漿過程中不離析、不泌水。 膠凝材料要保證注漿拌和物能順利地壓入板底,要求注漿拌 和物具有良好的可泵性、保水性、因此選擇保水性好、泌水性 小的水泥作為注漿拌和物的膠凝材料。一般選用32.5#普通硅酸 鹽水泥。 在注漿拌和物中摻入適量的摻和物,不僅可以降低成本,而 且又能增加注漿拌和物的流動性能。粉煤灰是注漿摻和物的首選 材料,這是因為粉煤灰中含有大量的空心玻璃微珠,可以解決為 了提高注漿硬化

www.nvlbio.live物的強度而減少水灰比和為了提高拌和物的可泵 性而需增加水灰比的矛盾;由于粉煤灰能與水泥的水化物產生的 二次水化作用,使硬化物更加致密強度更高;由于空心玻璃珠的 吸水作用,在拌和物終凝后,還可以不斷釋放出少量的水參與養生,減少收縮;由于注漿拌和物 在硬化后會產生一定量的收縮,因此可以在注漿拌和物中摻入適 量的膨脹劑。 注漿拌和物的稠度太大時,硬化后強度高,但是可泵性差, 容易造成堵管;太稀硬化后收縮量大,不能達到密貼作用。因此 注漿拌和物配比應根據不同季節來定,一般采用1:0.33:0.06:0.04 (水泥:粉煤灰:水:膨脹劑,質量比)。 制漿步驟:(1)按程序加料,準確計量,掌握漿液性能;(2)漿 液應充分攪拌,并堅持注漿前不斷的攪拌,防止再次沉降,影響 漿液質量。 3.2.4 壓力的確定。板底脫空注漿時壓力過大將造成漿液流入搭板與瀝青砼面層之間、致使瀝青 砼面層拱起或斷裂;過小則無法壓滿。注漿壓力一般應控制在 0.5~1.0MPa為宜。 3.2.5 注漿。通過注漿設備,輸漿管路,將漿液注入到目的的層中,應采用自下而上法,分段自 下而上注漿。在注漿順序上,先施工邊緣帷幕孔,再施工加固 孔,當注漿壓力達到要求時,終止注漿。在注漿過程中,出現隆 起或跑漿現象時應停止注漿,分析其原因,下一個注漿段宜減量 注漿并檢查封孔裝置、注漿設備等。 4 施工中應注意的問題 1)觀測注漿孔深度,孔深應根據各孔地層情況進行適當調整。 2)觀測注漿順序,根據地層條件、場地條件和注漿目的進行 適當調整。 3)對漿液配合比進行嚴格控制,注意流量計及壓力計是否完好、準確。 4)注漿量控制。根據配制漿液時材料用量與水的用量進行測 定,隨時檢查,并做好記錄。 5)安全保障措施。安全標志一定要齊全,高速公路施工是不 斷交施工,工作難度大,危險多,安全工作尤為重要。 5 體會與心得 5.1 封堵。搭板下懸空較大的應先在橋臺錐坡及護坡處打開口, 塞堵石塊以減少壓漿量,并做好防擴展以防滲漏漿液。 5.2 注漿方式。采用自流和壓力灌注相結合的方式注漿。注漿時 采用多孔多次灌入且速度由快到慢,順序先低后高,加壓大小視 情況而定。單孔壓漿結束標準是鄰孔注滿自溢,然后換其他孔注 漿,保證搭板下填滿,使搭板具有足夠的承載力。 5.3 漿液的選擇及配置。注漿材料要符合可注性、速凝性、固結 體強度高等要求,漿液配置采用1:0.33:0.06:0.04(水泥:粉煤灰:水: 膨脹劑,質量比)做到經濟實用。 5.4注漿工程屬地下隱蔽工程,直觀性差,直接定量判斷注漿效 果在技術上是很困難的。若注漿施工嚴格按照設計要求和施工規 范進行,注漿量、注漿壓力符合標準要求,一般就可以確認注漿 效果是好的,能夠保證注漿工程的質量。 在施工的過程中對施工工藝也進行了一些改善,使注漿技術 在處理高速公路通道搭板底脫空問題上更加合理、經濟。經過注 漿處理的搭板,重車駛過時無明顯顫動,雨天時橋下不見泥漿再 涌出,搭板的使用壽命得到了延長,保證了結構物的穩定和行車 的安全、舒適

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