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高速公路水泥混凝土路面凹陷治理技术浅谈

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【摘要】本文结合广西沿海高速公路水泥混凝土路面的凹陷病害治理情况,分析路面出现凹陷原因,简述路面凹陷调平的技术方法。
【摘要】水泥混凝土;路面凹陷;治理技术

水泥混凝土路面凹陷是常见路面病害之一,路面凹陷常常伴随板底脱空、唧泥、错台、崩边、断板等病害。路面凹陷严重影响行车的舒适性和安全性。本文结合广西沿海高速公路水泥混凝土路面的凹陷病害治理情况,分析路面出现凹陷原因,简述路面凹陷调平的技术方法。
1 路面凹陷原因
1.1软土地基固结沉降
广西沿海高速公路经过的软土地基路段多,特别是1997年10月通车的钦防高速公路,全段长44.11km,软土地基24.01km,占54.43%。软土一般都具有天然含水量高、空隙比大、压缩性大、强度低,固结时间长等特牲。在软土地基上填筑路基时,特别是填筑高路堤的路基,在基底会产生压应力相对较大,使软土在通相当长时间内还产生固结沉降。
1.2填料压缩引起路基沉降
填筑的路基,即使采用了填料CBR值、压实度施工控制措施,也难以将填料颗粒间的空隙完全消除。在填料自重的长期作用和载重车辆荷载的反复作用下,路基填料被压缩,产生路基下沉。
1.3局部施工质量的沉降
在施工过程中,软基土质清理不彻底,地表水盲沟设计不合理;填挖交界处街接压实不到位,填料级配差,填方路基压实度不够;桥涵台背填土机械难以压实,人工小型机具碾压,压实度难以达到;路基漏压等都能引起局部路基之间较大变形差,导致路面沉降。
2 路面凹陷调平治理技术方法
当路面凹陷量大到一定量时,一般以路面20m拉线凹陷量大于5cm(即路面板变形曲率半径小于756m),要采用路面凹陷调平治理技术调平路面。路面凹陷调平治理技术,是通过加固路基,板底灌浆,达到调平面板的技术方法。
2.1路基浅层灌浆
采用化学灌浆,改善路基土的物理力学性能,对路基1.0~5.0m范围深的进行加固。
2.1.1凹陷位置确定
根据路况调查观测及行车跳车感觉,采用20m拉线,沉降量大于5㎝来确定凹陷治理具体的桩号位置。
2.1.2灌浆孔布设
按排距2-2.8m,孔距2.5-3m,梅花状布设灌浆孔(详见附图1)。钻孔深度为路基加固深度,一般为1-5m。


2.1.3化学浆体的主要材料及配合比
化学浆体主要材料有水泥、水、DCG-979、ISS土壤稳定剂、化学复合剂,
其配合比为:水:水泥:DCG-979=0.75:1:0.2~0.35(质量比)。土壤憎水处理的ISS土壤稳定剂,其配合比为:甲:乙=100:20(质量比)。板底脱空化学浆配合比为:水:水泥:“MX2000+MX2001复合剂”=0.4~0.45:1:0.006(质量比)。
2.1.4灌浆设备的选择
灌浆机采用浙江衢州路邦机限公司生产的GJ-4000A型公路灌浆机具。
2.1.5化学浆体灌注
灌入路基土体的化学浆量一般为土体体积的6%~10%,灌注压力控制在0.2-1.0Mpa。
2.1.6浆液抽样试验
每个工作班抽样浆液作抗压强度试验,采用7.07*㎝7.07㎝*7.07㎝试件取样一组,1天抗压强度实测不低于40Mpa。
2.2路面调平
2.2.1面板钻孔
根据面板凹陷情况,确定调平孔位置,调平孔位置间距以不大于2m为宜,采用小型砼路面取芯钻孔机钻孔,孔深钻穿基层。
2.2.2打孔
采用打管取土方法造孔,禁止采用地质钻机水钻造孔以防止对路基的浸泡软化和扰动。
2.2.3灌浆
采用化学灌浆,先灌外圈,后灌内圈,先加固路基为一下步调平凹陷路面作准备。
2.2.4调平
改用调平专用化学浆,每次单孔灌浆抬升量小于10㎜,反复抬升调平,直到凹陷路面恢复平顺。要求灌浆范围20m拉线,间隙≤1㎝,行车无明显跳车。
2.3板底复灌
2.3.1钻孔
采用取芯钻孔,一般每块需处理的面板呈梅花状钻孔五个,部分孔可采用路

基加固孔及面板调平孔。如板块面积大于25㎡或小于15㎡可视具体情况增减钻孔个数,孔深穿透基层,一般为40~55㎝。
2.3.2配浆
复灌浆体可采用化学浆或普通水泥浆.化学浆可采用加固路基浆体配合比,普通水泥浆配比为水:水泥:水玻璃=1:1:0.006。
2.3.3灌浆
用专用灌浆泵进行灌浆施工,灌浆压力一般控制在0.2~1.0MPa之间,在施工过程中注意控制压力,防止因压力过大造成断板。灌浆时,可能有少量浆液从接缝或灌浆孔溢出,应采取有效措施封堵、保压,以免浆液在压力作用下溢出,造成进浆不充分。
2.3.4终止灌浆
灌浆时,如冒浆范围较大或压力超过控制值,可结束单孔灌浆,并对冒浆孔封堵保压,防止浆液反溢造成填充不饱和。
2.3.5抽样试验
每个工作班采用7.07㎝*7.07㎝*7.07㎝砂浆试件抽取浆液1组作抗压强度试验,实测1天强度不低于40MPa。
2.3.6养生
灌浆调平的板块,禁止车辆通行, 交通限制时间不小于24小时。
3.调平技术结论
从1998年~2005年大于5㎝凹陷路面调平的路面共有40处30795.5㎡。凹陷路面调平处理前20m拉线最大下沉量有26.5cm,2000年处理调平,2006年5月检测,20m拉线最大下沉量为8mm。下表列出钦防高速公路1998年~2005年最大下沉量点调平后2006年5月份检测结果。
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