一种桥头路面沉陷无损定量检测及非开挖式快速处治注浆施工方法

文档序号:129398 发布日期:2021-10-22 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 一种桥头路面沉陷无损定量检测及非开挖式快速处治注浆施工方法 (Bridge head pavement subsidence nondestructive quantitative detection and trenchless rapid treatment grouting construction method ) 是由 蒋双全 胡荣 吴再新 卢伟 董武斌 刘万春 李海清 周明凯 汪捍东 韩斌 蒲吉祥 于 2021-07-30 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种桥头路面沉陷无损定量检测及非开挖式快速处治注浆施工方法;其特征在于;施工方法包括如下步骤:(1)路面脱空快速无损检测定量评估;(2)钻孔;(3)顶升监控系统布设;(4)下注浆管及安装注浆头;(5)注浆;(6)封孔;(7)质量控制;(8)注浆效果检测。本发明解决桥头路面沉陷病害处治开挖规模大、施工难度大、难以彻底处治、以及对交通干扰大的行业难题。(The invention discloses a nondestructive quantitative detection and trenchless rapid treatment grouting construction method for bridge head pavement subsidence; it is characterized in that; the construction method comprises the following steps: (1) quantitative evaluation of rapid nondestructive detection of road surface void; (2) drilling; (3) laying a jacking monitoring system; (4) a lower grouting pipe and a grouting head are installed; (5) grouting; (6) sealing holes; (7) controlling the quality; (8) and (5) detecting the grouting effect. The invention solves the industrial problems of large excavation scale, large construction difficulty, difficult thorough treatment and large traffic interference in the treatment of bridge head pavement settlement diseases.)

一种桥头路面沉陷无损定量检测及非开挖式快速处治注浆施 工方法

技术领域

本发明属于路面养护技术领域,具体来讲涉及一种基于快速无损检测技术的桥头路面沉陷定量评估及非开挖式快速处治注浆施工方法。

背景技术

桥头路面沉陷病害是影响运营高速公路通行服务水平和行车安全性的重要因素,其主要原因是桥梁、涵洞等刚性构造物与填方路基结合段的不均匀沉降。一般在台背和填方路基过渡段施工过程中,由于位置的特殊性及填筑施工工艺,回填材料压实困难,造成运营过程中台背路面沉陷跳车病害,成为困扰行业的一大难题。尤其是四川处于我国西南山区,部分高速公路桥隧比达90%,桥头沉陷跳车病害已成为山区高速公路的最典型病害之一。

在运营高速公路桥头路面沉陷病害处治方法中,主要有开挖回填、加铺调平和非开挖式注浆三种。开挖回填属于深层次破坏式开挖维修方法,对交通干扰大、施工周期长,高速公路保通压力大。加铺调平主要是作为应急处治手段,不能彻底对病害进行处治,桥头沉陷病害的根本原因是桥台后路基、基层不均匀沉降导致的脱空、沉陷。非开挖处治技术目前采用较多的是钻孔注射水泥基注浆材料,由于水泥硬化时的干缩性、注浆过程水的加入,以及注浆前未采用无损定量评价手段,注浆主观随意,难以达到良好的处治效果,而且注浆材料强度增长慢,需要养生时间,无法快速开放交通。

发明内容

因此,为了解决上述不足,本发明在此提供一种桥头路面沉陷无损定量检测及非开挖式快速处治注浆施工方;解决桥头路面沉陷病害处治开挖规模大、施工难度大、难以彻底处治、以及对交通干扰大的行业难题。

本发明是这样实现的,构造一种桥头路面沉陷无损定量检测及非开挖式快速处治注浆施工方法,其特征在于;施工方法为:

(1)路面脱空快速无损检测定量评估:首先对路段内路面采用多通道探地雷达快速无损定量探测病害深度及范围,雷达天线为900MHz、400MHz、200MHz 和1000MHz组合天线,并做好记录;其次,对路段内路面采用落锤式弯沉仪(FWD) 按车道进行弯沉检测,同时便于施工后对处治效果进行检查评估;最后,根据检测数据对路面病害进行定量评估,确定处治范围、深度,预估注浆量;

(2)钻孔:根据病害范围及深度进行注浆孔的布置。注浆孔宜按梅花形布孔,孔间距为1.0m~1.5m,孔径为16mm~20mm,钻至路基顶面;钻孔前应仔细检查孔位,钻孔时使电锤钻杆垂直对准孔位,开钻匀速慢进的钻进,钻成时再反复回钻几次,保证钻孔上下贯通;钻孔必须保持路面清洁,不得污染路面;

(3)顶升监控系统布设:选取基准点标高,架设激光扫平仪及接收器,完成顶升监控系统布设;激光扫平仪的精度应为±2mm;

(4)下注浆管及安装注浆头:验收孔深、孔径后,下入注浆管及注浆头。使用切割工具把PVC管截取一定长度(基层脱空填充时按注浆管末端伸至脱空层位控制),把PVC管通过从注浆孔下入;安装好注浆管后安装注射帽,首先要把注射帽凹型边缘使用专业工具清理干净,以便于注射枪更好的结合,使用铁锤把已清理的注射帽敲入注浆管内;

(5)注浆:采用专用双组分高压注浆设备,按照现场确定的注浆量将注浆材料通过注浆管注入病害部位,直至顶升完成或邻孔冒浆为止;使用夹具把注射枪与注射帽夹牢,通过输料管道分别把两类聚合物预聚体材料输送到注射枪口,两种预聚体材料在注射枪口处混合,通过注浆管输送到病害位置;两种材料迅速发生化学反应后,体积膨胀固化,达到填充裂缝、脱空、排除积水,加固松散区或软弱区,快速处治路面病害的作用;

(6)封孔:为防止雨水侵蚀,破坏路面,并保持路面的整体形象,使用道路灌缝胶把注浆孔封住;使用铁刷对注浆孔及污染路面进行处理,并用笤帚对施工作业区进行清扫;

(7)质量控制:为保证填充脱空质量,注浆前应采用空压机将注浆孔内杂物吹净,最大限度减小注浆时浆液的流动阻力;安装注浆帽及注浆管时,注浆管不宜过长;同时,按照现场实际确定的浆液比例及用量进行浆液注射;

(8)注浆效果检测:注浆后使用专用工具把注浆帽去除,切除露出路面的注浆管,养生15~20分钟后进行注浆效果检测;注浆效果评价采用探地雷达无损检测和弯沉检测的双控措施。

根据本发明所述一种桥头路面沉陷无损定量检测及非开挖式快速处治注浆施工方,其特征在于;步骤(5)实施时;注浆压力应根据现场情况严格控制,一般宜控制在3MPa~10MPa,流量宜控制在100~200ml/min。注高聚物时应实时监测注浆部位高程变化,注意防止聚合物膨胀力将路面顶起,当激光扫描仪报警后,立即停止注浆,关闭注射枪保险,等待15秒钟以后才能分离注射枪和注射帽。

根据本发明所述一种桥头路面沉陷无损定量检测及非开挖式快速处治注浆施工方法,其特征在于;

步骤(8)实施时,雷达检测合格条件:雷达检测脱空范围内充盈浆液;

弯沉检测方案及合格条件:利用FWD弯沉进行注浆后检测;对于注浆前弯沉大于设计弯沉的,注浆前后弯沉平均值降低30%以上判定为注浆合格,否则需进行补注,直至达到要求为止;对注浆前检测的弯沉值小于设计弯沉的,注浆后可不进行弯沉检测。。

本发明具有如下优点:本发明用于一种桥头路面沉陷快速无损定量检测及非开挖式快速处治注浆施工方法的有益效果是:

(1)真溶液材料,流动性好,渗透性强,且具有膨胀特性,能够充分填充路面基层脱空部位,同时具有桥头搭板顶升调平功能。

(2)混合后反应速度快,其15分钟即可达到最终强度的90%,20分钟达到最终强度,能够快速开放交通。

(3)在不破坏原路面整体结构的前提下,采用以钻孔为主的微创工艺处治道路深层病害的方式,微创面积应不大于病害总面积的3%。

(4)激光扫平仪能够有效实时监控路面顶升过程,做到精准控制。

(5)采用探地雷达及落锤式弯沉仪等快速无损检测手段对病害脱空深度、范围、程度进行精准检测及定量评价,同时在注浆后进行检测,通过双控措施有效控制处治效果。

(6)基于上述优点,本发明所述的一种桥头路面沉陷快速无损定量检测及非开挖式快速处治注浆施工方法,路面沉陷脱空病害可快速、无损、定量检测评估、处治精准、处治效果可控、施工简便、不需要对原路面进行开挖处治、可快速开放交通。同时,节约了资源、造价及工期,增强路面结构整体性从而延长路面使用寿命,具有重要的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是桥头路面沉陷注浆处治施工示意图。

具体实施方式

下面将对本发明进行详细说明,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供一种基于桥头路面脱空、沉陷情况的非开挖、快速有效的注浆加固施工方法,解决桥头路面沉陷病害处治开挖规模大、施工难度大、难以彻底处治、以及对交通干扰大的行业难题。

实施例1;

1、检测评估:

(1)路面脱空快速无损检测定量评估:首先对路段内路面采用多通道探地雷达快速无损定量探测病害深度及范围,雷达天线为900MHz、400MHz、200MHz 和1000MHz组合天线,并做好记录。其次,对路段内路面采用落锤式弯沉仪(FWD) 按车道进行弯沉检测,同时便于施工后对处治效果进行检查评估。最后,根据检测数据对路面病害进行定量评估,确定处治范围、深度,预估注浆量。

(2)处治效果的快速无损检测定量评估:养生15~20分钟后进行注浆效果检测。注浆效果评价采用探地雷达无损检测和弯沉检测的双控措施。

雷达检测合格条件:雷达检测脱空范围内充盈浆液。

弯沉检测方案及合格条件:利用FWD弯沉进行注浆后检测。对于注浆前弯沉大于设计弯沉的,注浆前后弯沉平均值降低30%以上判定为注浆合格,否则需进行补注,直至达到要求为止。对注浆前检测的弯沉值小于设计弯沉的,注浆后可不进行弯沉检测。

2、施工方法:

(1)钻孔:根据病害范围及深度进行注浆孔的布置。注浆孔宜按梅花形布孔,孔间距为1.0m~1.5m,孔径为16mm~20mm,钻至路基顶面。钻孔前应仔细检查孔位,钻孔时使电锤钻杆垂直对准孔位,开钻匀速慢进的钻进,钻成时再反复回钻几次,保证钻孔上下贯通。钻孔必须保持路面清洁,不得污染路面。

(2)顶升监控系统布设:选取基准点标高,架设激光扫平仪及接收器,完成顶升监控系统布设。激光扫平仪的精度应为±2mm。

(3)下注浆管及安装注浆头:验收孔深、孔径后,下入注浆管及注浆头。使用切割工具把PVC管截取一定长度(基层脱空填充时按注浆管末端伸至脱空层位控制),把PVC管通过从注浆孔下入。安装好注浆管后安装注射帽,首先要把注射帽凹型边缘使用专业工具清理干净,以便于注射枪更好的结合,使用铁锤把已清理的注射帽敲入注浆管内。

(4)注浆:采用专用双组分高压注浆设备,按照现场确定的注浆量将注浆材料通过注浆管注入病害部位,直至顶升完成或邻孔冒浆为止。使用夹具把注射枪与注射帽夹牢,通过输料管道分别把两类聚合物预聚体材料输送到注射枪口,两种预聚体材料在注射枪口处混合,通过注浆管输送到病害位置。两种材料迅速发生化学反应后,体积膨胀固化,达到填充裂缝、脱空、排除积水,加固松散区或软弱区,快速处治路面病害的作用。

注浆压力应根据现场情况严格控制,一般宜控制在3MPa~10MPa,流量宜控制在100~200ml/min。注高聚物时应实时监测注浆部位高程变化,注意防止聚合物膨胀力将路面顶起,当激光扫描仪报警后,立即停止注浆,关闭注射枪保险,等待15秒钟以后才能分离注射枪和注射帽。

(5)封孔:为防止雨水侵蚀,破坏路面,并保持路面的整体形象,使用道路灌缝胶把注浆孔封住。使用铁刷对注浆孔及污染路面进行处理,并用笤帚对施工作业区进行清扫。

(6)质量控制:为保证填充脱空质量,注浆前应采用空压机将注浆孔内杂物吹净,最大限度减小注浆时浆液的流动阻力。安装注浆帽及注浆管时,注浆管不宜过长。同时,按照现场实际确定的浆液比例及用量进行浆液注射。

(7)若桥头路面沉陷过大,注浆不能对沥青面层进行有效提升或严重沉陷已经导致路面开裂、唧浆等破损类病害时,本发明仅对基层或路基脱空进行有效处治,沥青层还应进行铣刨、调平恢复。

(8)该方式也可应用于水泥路面形成的脱空病害处理。

3、试验结果:

本发明用于一种桥头路面沉陷快速无损定量检测及非开挖式快速处治注浆施工方法的有益效果是:

(1)真溶液材料,流动性好,渗透性强,且具有膨胀特性,能够充分填充路面基层脱空部位,同时具有桥头搭板顶升调平功能。

(2)混合后反应速度快,其15分钟即可达到最终强度的90%,20分钟达到最终强度,能够快速开放交通。

(3)在不破坏原路面整体结构的前提下,采用以钻孔为主的微创工艺处治道路深层病害的方式,微创面积应不大于病害总面积的3%。

(4)激光扫平仪能够有效实时监控路面顶升过程,做到精准控制。

(5)采用探地雷达及落锤式弯沉仪等快速无损检测手段对病害脱空深度、范围、程度进行精准检测及定量评价,同时在注浆后进行检测,通过双控措施有效控制处治效果。

(6)基于上述优点,本发明所述的一种桥头路面沉陷快速无损定量检测及非开挖式快速处治注浆施工方法,路面沉陷脱空病害可快速、无损、定量检测评估、处治精准、处治效果可控、施工简便、不需要对原路面进行开挖处治、可快速开放交通。同时,节约了资源、造价及工期,增强路面结构整体性从而延长路面使用寿命,具有重要的经济效益和社会效益。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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