高速公路高分子聚合物及水泥压浆施工工艺流程
高分子聚合物技术
一、使用范围(各等级道路)
1、由于路基沉陷造成的基层脱空
2、路基及路面基层翻浆、唧泥
3、由于路基原因造成的基层及路基纵向裂缝(路基稳定)
二、主要技术优势
1、早期强度高、无需养生、快速放行
高强聚合物材料施工后不需要养生,1小时能够初凝,2小时后强度达到15Mpa以上,达到放行通车的需要,克服了普通水泥注浆施工后长时间养生的缺点。
2、终凝时间短,成型强度高
高强聚合物材料3小时能够终凝,终凝后强度能达到30-60Mpa(根据实际可调整),具有很好的强度;
3、原材料具有轻微膨胀性,成型后不收缩
高强聚合物材料在反应时能够发生轻微膨胀,成型后不收缩,克服了普通水泥浆在反应时干缩的缺点,能够更好的填充基层及路基的空洞;
4、具有良好的耐久性能
高强聚合物注浆材料中含有多种矿物改性组分和高分子聚合物材料,具有很好的耐腐蚀性和抗酸碱性能,使用寿命长。
5、浆液流动性好、渗透性强
高强聚合物注浆液流动性好,渗透性强,不但能够处理基层的脱空部分,并对结构层中的细小裂缝也有很好的填充功能。
6、施工成本低
三、主要施工工艺流程
1、施工前准备→2、道路封闭→3、施工前弯沉检测→4、确定病害范围→5、施工放线→6、钻孔→7、安装注浆管与注浆帽→8、注浆料的加工→9、注浆→10、质量检测→11、清理施工现场→12、病害标示→13、监理验收→14、开放交通→15、施工后弯沉检测
1、施工设备、材料及人工准备:
1)主要施工设备:50kw发电机一台、注浆机一台、电锤6台、双层搅拌机一台及小货车两辆、封闭式厢货车一辆
2)主要施工材料:高强聚合物注浆料、pvc管
3)主要施工人员: 应在施工前进行详细的安全技术交底,保证主要技术人员都熟知每一个关键步骤。人员要保证有施工队长1名、技术负责人1名、熟练的操作手5名、工人2名,保通人员2名,以保证压浆工作紧张有序的进行。
2、道路封闭:
根据高速公路安全施工操作规程的要求,制定切实可行的保通方案,经交警及路政部门审批后进行道路封闭。
3、弯沉检测:
施工前,对处理的路段要进行弯沉检测,以便下一步确定病害的范围,也以便与施工后进行对比。
4、确定病害范围:
根据前期雷达无损检测的结果进行确定病害的范围。
5、施工放线:
1)基层脱空或大面积翻浆:在确定的病害范围内进行注浆孔的布置,孔间距1m,梅花形布置;
2)裂缝翻浆:沿裂缝方向进行布孔,注浆孔共计三排,裂缝中一排,裂缝两侧0.5m
处各一排,孔间距1m,呈梅花形布置(见图2);
6、钻孔及清孔:
钻孔前再仔细检查孔位,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。钻孔直径2cm钻至路基顶面。钻孔必须保持路面清洁,不得污染路面,为防止灰尘扩散,使钻头通过已处理铁盆进行钻孔,安装80cm钻头钻进,直到钻孔深度达到路基顶面,钻孔完毕,为保持路面清洁,使用扫帚、吹风机及时对钻孔处进行清理。
7、下注浆管及安装注浆头:经监理工程师验收孔深孔径后,下入注浆管及注浆头,根据高强聚合物注浆技术要求,使用切割工具把PVC管截取一定长度(根据路面结构层而定),把PVC管通过注浆孔下入,把注浆管置于沥青砼一下。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。
8、注浆料的加工:在拌制注浆料时,首先根据实际浆液的用量计算出用水量和高强注浆料的用量,把水先加入搅拌机中,然后开动搅拌机,再加入高强聚合物注浆料,搅拌2-3min后进行使用。在注浆过程中浆液要不停的搅拌,每次所加工的浆液要在1小时内用完,浆液初凝后停止使用,建议水灰比为0.3。
9、注浆:为防止高强聚合物喷洒到路面,造成路面的污染,把特制铁盆通过注射帽放在注浆孔处,以便注浆头露出盆底,使用锚具把注浆管与注射帽夹牢,注浆时压力约7Mpa(根据路况可调),通过输料管分别把A及B两种材料输送到注枪口,两种材料在注枪口处通过PVC管输送到路面病害处,并发生化学反应,材料由液体变为固体,从而达到填补
路基内部空隙,增加路基整体承受荷载能力的目的。
10、质量检测:
在施工过程中全程检测压浆位置、数量等。时刻关注相邻路面的变化,避免造成压力过大而破坏相邻路面。在开放交通前进行自检,自检完成并合格后方可进行下一步工序。
11、病害标示:
在压浆对应的边侧护栏板外侧用记号笔进行标示,标示内容要含有:桩号、幅别、施工日期。
12、清理打扫施工现场:
将施工废料装车运走,严禁弃于路基范围内或桥下。
13、监理人员验收:
驻地监理人员应对压浆的质量、数量和标示进行验收。
14、开放交通:
施工结束后2小时,材料固结强度能够达到15mpa,且在监理人员认可后开放交通。
15、施工后弯沉检测:施工结束后,对施工后的路段进行弯沉检测,如不合格需要重新进行补注。
水泥注浆技术
一、适用范围
水泥压浆用于路面唧泥、脱空和路基的沉陷处理。
二、性能目标
填充了路面以下的空隙,挤出渗入的水份,从而大大提高路基及路面强度,使得
路基路面形成有机坚固整体。主要缺点为材料强度较低,凝固后材料会收缩,施工后养生时间较长,对道路通行影响时间长。
三、施工工艺
(一)工艺流程:
1、施工前准备→2、控制区的设置→3、病害确定→4、布孔→5、钻孔→6、下注浆管→7、拌浆→8、注浆→9、注浆孔清理→10养生→11、质量检测→12、清理施工现场→13、病害标示→14、监理验收→15、开放交通开放交通。
1、主要设备、材料及人工准备:
1)主要施工设备:50kw发电机一台、注浆机一台、双层搅拌机一台、空压机2台、风钻4台;
2)主要施工材料:水泥、减水剂、膨胀剂及早强剂
3)主要施工人员: 应在施工前进行详细的安全技术交底,保证主要技术人员都熟知每一个关键步骤。人员要保证有施工队长1名、技术负责人1名、熟练的操作手5名、工人2名,保通人员2名,以保证压浆工作紧张有序的进行。
2、控制区的设置:
严格按2015版《高速公路养护安全作业规程》设置警告区、上游过渡区、缓冲区、作业区、下游过渡区、终止区。按要求设置施工标志,专人指挥交通。视线不良或晚上作业时,要设置爆闪灯。
3、病害确定:
详细查看控制区内所有唧泥、翻浆的位置及数量,并在病害位置进行标记。
4、布孔:
1)对于裂缝:孔位沿反射缝走向在两侧布设。孔位距离裂缝0.5m,每排孔与孔之间的距离为1.5m,呈梅花型布置。根据病害的严重程度,在裂缝位置上布孔1-2个。见下图:
2)较大范围布设压浆孔:当路面唧泥、沉陷范围比较大时,应较大范围布设压浆孔。一般为沿车道方向布孔压浆,布孔方式为每排孔间距1.5m,排距为1.5m梅花型布置。每排之间布孔数量以翻浆沉陷的宽度为依据,但布孔的范围必须包含病害范围。具体见下图:
5、钻孔:
钻孔前再仔细检查孔位,钻孔时使电锤钻杆(或风钻)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。钻孔直径(6cm)钻至路基顶面。钻孔后必须保持路面清洁,不得污染路面。为保持路面清洁,使用扫帚、吹风机及时对钻孔处进行清理。
6、下注浆管:
按设计要求的注浆深度提前截取好注浆管的长度,清空结束后,即可下注浆管,注浆管所下深度要满足设计要求,与路面平齐。
7、拌浆 :
按施工配合比拌和水泥浆,水泥浆应充分搅拌,并坚持注浆中不断搅拌。水泥浆配合比为水泥:粉煤灰:水:早强剂:膨胀剂=1:0.7:(1.2-1.5):0.1:0.01,建议水灰比为0.6:1~0.8:1。
8、注浆:
注浆时,一般采用逐步提高压力法,压力应控制在1.5~2.OMPa,达到设计压力时,应稳压1~2min。在注浆过程中应时刻注意路面隆起或路面跑浆现象,防止对路面的破坏,同时,注浆过程中在注浆口应铺设厚海面,以便收集多余或漏出的浆液,防止污染路面。
9、清理注浆孔:
每孔注浆完成后,应封闭注浆孔。全部工作面注浆完成后,清理施工现场。
10、养生:
注浆结束并清理完毕后,不得立即开放交通,要对注浆后的路面进行养生3~4个小时,待水泥浆凝固后才能开放交通,否则在行车的作用下会影响水泥浆凝固后的强度。
11、质量检测:
在施工过程中全程检测压浆位置、数量等。时刻关注相邻路面的变化,避免造成压力过大而破坏相邻路面。在开放交通前进行自检,自检完成并合格后方可进行下一步工序。
12、病害标示:
在压浆对应的边侧护栏板外侧用记号笔进行标示,标示内容要含有:桩号、幅别、施工日期。
13、清理打扫施工现场:
将施工废料装车运走,严禁弃于路基范围内或桥下。
14、监理人员验收:
驻地监理人员应对压浆的质量、数量和标示进行验收。
15、开放交通:
施工结束后2小时,材料固结强度能够达到15mpa,且在监理人员认可后开放交通。
16、施工后弯沉检测:施工结束后,对施工后的路段进行弯沉检测,如不合格需要重新进行补注。
四、施工控制要点:
1、在进行钻孔施工时,钻孔深度必须达到路基顶面;
2、严格控制施工配合比;
3、压浆逐步提高压力法,压力应控制在1.5~2.OMPa,达到设计压力时,应稳压1~2分钟,而且对裂缝实行同步动态观测,时刻注意路面隆起或路面跑浆现象;
4、下雨天气不得进行注浆施工,防止雨水进入路基对路基进行破坏;
5、在对裂缝进行施工时,如果裂缝翻浆严重,为了保证施工质量必须在裂缝位置增加1~2个注浆孔;
6、施工完毕后,必须保证足够的养生时间,使其水泥浆形成强度。
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