病害处治技术范文

病害处治技术范文（精选12篇）

病害处治技术 第1篇

关键词：隧道,衬砌,裂缝,病害整治

1 工程概况

重庆奉节至巫溪高速公路孙家崖隧道为分离式特长隧道, 左线长3 210 m (LK0+675~LK3+885) , 右线长3 255 m (RK0+615~RK3+870) 。隧道位于长江北岸, 处于四川盆地东部边缘、大巴山南缘与鄂西山地接壤地带。隧址区及其附近无区域性断层通过, 但隧道区分布有康家屋场滑坡和大坪滑坡群;隧道前半段洞身泥灰岩夹泥岩, 泥灰岩有溶蚀现象, 隧道后半段洞身分布有煤矿采空区, 洞口附近陡崖岩体有剥落掉块。隧道前半段围岩为巴东组泥灰岩夹泥岩, 强~中~微风化为主。后半段围岩以徐家河组砂岩夹泥岩为主, 夹炭质泥岩和煤线, 隧道施工中存在煤层瓦斯涌出的危害, 煤尘有爆炸危险性, 设计标高以上约40 m分布有煤矿采空区。隧道围岩以Ⅳ级、Ⅲ级为主, 洞口为Ⅴ级。

大坪滑坡位于隧道进口段, 分为前后两级, 前级分为东西两块, 整个滑坡宽约365 m, 垂直线路长约480 m, 滑坡滑动对隧道影响较大。其中左线浅埋段位于滑坡体内, 至大里程部分地段滑动面位于隧道拱顶;右线隧道基本位于滑动面附近, 至大里程段右线隧道埋深较深, 滑坡对隧道影响逐渐减小。

综上所述, 隧址区主要不良地质为滑坡、岩溶和煤矿采空区。

2 隧道病害原因及现状

孙家崖隧道进口位于大坪滑坡群地段, 2011年4月, 在连续降雨等自然因素影响下, 引发滑动面产生位移, 前级出现开裂变形, 已施工的抗滑桩桩背出现开裂变形, 之后裂缝继续向后发展, 导致坡体上出现多道裂缝, 部分房屋出现变形, 期间滑坡的右侧界变形逐渐加大。此外, 造成孙家崖隧道已施工完经过滑坡体段落初期支护、二次衬砌产生病害。隧道施工进度滞后, 严重制约施工工期和结构安全。

隧道进口LK0+806~LK0+860及RK0+780~RK0+816段初期支护变形侵入限界, 最大变形已侵入二衬厚度28 cm, 为防止变形继续扩大, 现场已采取环向注浆加固、增设临时护拱等措施, 目前变形基本趋于稳定。

由于受滑坡的影响还导致已施工完的二次衬砌出现不同程度的开裂。

左洞二衬开裂范围长171 m, 部分段落二次衬砌和矮边墙出现多条环向和斜向裂纹, 宽度约1 mm~2 mm, 裂纹长3 m~8 m;右洞二衬开裂的范围长249 m, 部分段落二衬出现网状裂纹, 二次衬砌有明显错台, 最大处裂纹宽度达20 mm, 并有12 mm横向位移错台, 裂缝从二衬至仰拱全环贯通。二次网状开裂见图1。

初支变形侵限及二衬开裂段落围岩设计情况:Ⅴ级浅埋段二衬为45 cm厚钢筋混凝土, Ⅴ级深埋段二衬为45 cm素混凝土。

3 隧道病害治理原则

1) 对于滑坡影响范围内的隧道结构, 隧道初支变形侵限换拱、二衬结构补强加固或重新衬砌, 应在滑坡治理完的前提下进行, 否则仍有可能再次发生衬砌开裂, 滑坡治理期间可对隧道结构进行临时支撑。2) 衬砌因滑坡引起的裂损无论轻重, 如有继续发展趋势时均需处理。3) 不允许衬砌背后存在空洞, 它不但降低了地层抗力, 而且将来一旦坍塌, 将使围岩进一步松弛, 故必须予以处理。4) 衬砌因地层压力大裂损严重但大部分结构仍有承载力时, 在满足净空要求时多数采用套衬处理 (厚度应不小于30 cm) , 不能满足净空要求时可采用拆除重建方法。

4 隧道病害整治方法

通过现场查看, 针对隧道初支变形、二衬开裂、渗漏水、空洞等病害具体处治方案如表1所示。

1) 隧道初支变形侵限。增加临时护拱支撑;对原有初期支护进行环向注浆加固;初支换拱长度达到6 m后即可进行再次的二衬施工, 二衬钢筋为4Φ25, 混凝土标号由C25提高为C30。

2) 素混凝土衬砌开裂。a.裂缝宽度小于5 mm (钢带+喷混加固) 。在衬砌轮廓外沿纵向布设W280钢带, 纵向间距0.8 m;对钢带位置布设ф22树脂锚杆, 长度为30 cm, 环向间距1 m, 纵向间距0.8 m;喷15 cm厚C25混凝土。钢带加固施工见图2。b.裂缝宽度大于5 mm及裂缝网状密集段 (三肢格栅+喷混加固) 。对原有二衬表面凿槽沿纵向布设三肢格栅, 纵向间距1 m;挂设ф8钢筋网片, 喷13 cm厚C25混凝土。

3) 钢筋混凝土衬砌开裂。a.裂缝宽度小于0.2 mm (直接涂抹法) 。首先用钢丝刷或风砂枪将待施工的裂缝周围混凝土表面清洗干净;对裂缝处喷涂或涂刷2遍~3遍, 先涂刷一层树脂基液, 后用树脂砂浆涂抹, 涂抹总厚度不应小于2 mm。b.裂缝宽度0.2 mm~2 mm (可采用凿槽嵌补法) 。首先用钢丝刷或风砂枪将待施工的裂缝周围混凝土表面清洗干净;沿裂缝方向开一6 cm宽、5 cm深的矩形槽;在槽底充填10 mm厚的环氧树脂, 再在环氧树脂上填充上40 mm厚的环氧砂浆。c.裂缝宽度2.0 mm~5.0 mm (可采用凿槽注浆法) 。针对延伸方向基本与衬砌表面垂直的裂缝, 采用骑缝注浆;针对延伸方向与衬砌表面有一定角度的裂缝, 采用斜缝注浆。

4) 渗漏水 (刻槽+防水堵漏剂) 。如果渗水部位仅为出水点, 将待施工的出水点周围混凝土表面清洗干净, 在出水点凿一个宽50 mm, 长50 mm, 深40 mm的U形或正方形槽;将瞬间堵漏剂压住出水点。对于较严重的渗漏水, 应刻槽埋管, 引排地下水至边沟。

5) 空洞 (衬砌背后注浆) 。对于衬砌背后存在的一般空洞或脱空, 在空洞或脱空处钻两排注浆边孔, 注浆从两个注浆边孔开始, 压注水泥浆, 工作压力0.2 MPa~0.3 MPa。对于衬砌拱顶后存在的较大空洞现象, 必要时在拱部开60 cm×60 cm的天窗, 对空洞内回填采用喷C25混凝土或1∶1水泥砂浆, 直至将拱顶空洞回填密实, 再将天窗口用微膨胀水泥封住。

5 注意事项

1) 目前确定的二衬处理范围根据现有裂缝观测资料确定, 若治理期间裂缝仍有发展趋势, 应及时调整处理措施;2) 建议对二次衬砌内表面净空进行测量, 掌握隧道施工后的内轮廓大小, 以便更好的确定补强厚度;3) 严格按处理方案组织施工, 对于处理段落必须加强左右洞的监控量测工作, 用量测信息指导施工, 及时反馈信息以修正设计和采取应急措施。

参考文献

[1]丁锐.大垭口隧道病害整治施工技术[J].现代隧道技术, 2001, 38 (5) :53-57.

[2]陈大华, 李万林.桃坪1号隧道衬砌裂缝的整治[J].铁道建筑技术, 1997 (4) :31-34.

[3]袁永新.西兰公路 (国道312线) 六盘山隧道衬砌裂缝的产生与处治[J].隧道与地下工程, 1996 (4) :45-58.

常见的公路病害和处治 第2篇

常见的公路病害和处治

公路建成运营一段时间后会出现不同程度的公路病害,针对公路中出现的不同程度和类型的病害,应积极主动的查明产生病害的原因并采取有效的.处理措施,使公路病害降低到最小程度,以保证车辆的正常运营.

作 者：晋生玉 作者单位：青海省公路科研勘测设计院,西宁,810008刊 名：青海交通科技英文刊名：QINGHAI JIAOTONG KEJI年，卷(期)：“”(3)分类号：U4关键词：道路工程 病害处治

病害处治技术 第3篇

【摘要】路基病害类型多样，机理复杂，本文通过总结六寨至河池高速公路施工中路基病害的处治经验，对路基病害进行了分类，并具体分析了不同路基病害的特征、破坏机理及原因，针对不同的路基病害形式提出了处治方案及建议。

【关键词】路基病害；软基；斜坡软土；高填方；路基岩溶お

Six village to Hechi expressway roadbed disease characteristics and technology of treatment

Deng Sheng—qiang，Xie Dong

（Guangxi Communications Planning Surveying and Designing InstituteNanningGuangxi530011）

【Abstract】Roadbed disease types， complex mechanism， this paper summarizes six village to Hechi expressway construction road foundation disease treatment experience， on subgrade diseases were classified， and analyzes the different subgrade disease characteristics， failure mechanism and the reason， in view of the different diseases of subgrade treatment scheme and suggestion form put forward.

【Key words】Subgrade diseases；Soft foundation；Slope soft soil；High fill；Subgrade in Karstお

1. 概述

六寨至河池高速公路（以下简称六河路）是国家规划的“四纵四横”八条西部开发省际公路通道之一的阿荣旗至北海公路的组成路段，也是《国家高速公路网规划》中第8纵兰州至海口高速公路的重要路段。路线处于云贵高原向广西丘陵的过渡地带，地貌多样，地形复杂，山岭绵亘，工程地质十分复杂，路基修筑时也遇到了各种难题，本文在总结工程经验的基础上，着重对路基病害的类型、机理及处治方法进行分析探讨。

2. 路基病害类型及特点

2.1软基。

软基是指清表后地基天然承载达不到设计值，或者天然含水量大于液限的细粒土等不良土路段。六河路软基主要是一些积水的低洼地段或地下水位较高的地方，如沟、塘、水田及洼地等，厚度1～4m不等，一般2～2.5m，局部超过4m，其下一般为灰岩基岩或硬塑状粘土。对于其下为灰岩的路段，由于岩土透水性差异，在靠近岩土界面上部20～30cm厚土层通常呈软～流塑状，旱季时这种路段覆盖层呈“上硬下软”，在这种路段进行软基调查时须特别注意。

2.2半填半挖。

六河路路线长，穿越的地形复杂，半填半挖的地段较多。按照填挖交界延伸的方向分为纵向填挖交界和横向填挖交界。当填挖方向与公路纵向一致时，即称为纵向填挖交界问题 [1]。

2.3斜坡软土。

（1）斜坡软土为坡麓相斜坡软土的简称，是指在气候湿润多雨，降雨量丰富， 沉积岩建造的煤系地层（如炭质页岩、泥质页岩、泥岩、砂质泥岩、泥灰岩等软质岩地层）地区， 位于山麓斜坡、斜坡台地、山前平原、山间洼地或盆地周边坡麓地带的软塑状粘土 [2]。

（2）六河路斜坡软土分布区地层岩性为泥盆系中统郁江阶（D2y）、东岗岭阶（D2d）泥岩、页岩夹炭质泥岩、砂岩，上统同车江组（D3t）灰黑色页岩、泥岩夹硅质岩、粉砂岩及炭质泥岩，以及石炭系下统岩关阶（C1y）砂岩、页岩夹灰岩及泥质灰岩 [3]。其典型特征为上部为软塑状粘土，含水量大，一般为水田或者玉米地，下部为中～强风化碳质岩。这种斜坡软土对工程的危害极大， 上部土体被扰动或者加载，很容易导致整个土体产生滑动。路基经过这种斜坡软土时常发生基底滑移、路堤沉陷，路堑边坡滑坡与坍塌，桥涵地基承载力不足、基坑边坡溜坍等严重地质灾害或工程病害问题。由斜坡软土产生的破坏一般滑面深度不大，但其影响范围往往很大，距路线上百米的地方都能有影响，整治难度较大。

2.4高填方。

（1）有关高填方路基的高度标准目前尚无统一的定量指标。《公路路基设计规范》（JTG D30—2004） 定义高边坡路堤为边坡高度超过20m的路堤。 原《公路路基施工技术规范》（JTJ 033—95）的定义为：水稻田及常年积水地带，用细粒土填筑的路堤，高度在 6m 以上，其他地带填土或填石路堤高度在 20m 以上称之为高路堤 [4]。

（2）六河路高路堤病害主要集中发生在碳质岩出露地区，主要表现为三种类型的病害：（1）高路堤段下卧软弱夹层在加载后的不均匀沉降及滑移；（2）高路堤填土沿路基原状土出现侧向滑移，尤其是斜坡凹槽地段特别容易发生；（3）高路堤段一般填土高度较大，填料及施工质量如控制不好，也容易引发填土本身的破坏变形。

2.5路基岩溶。

路基岩溶主要是发生在灰岩地区的路基病害。六河路路基岩溶病害表现为两种形式：（1）是路基发育有岩溶溶洞，路基开挖后溶洞有的被揭露，有的则还保留一定厚度的顶板，溶洞规模大小不一；（2）是路基岩溶溶蚀发育，岩体较破碎，节理裂隙发育，多充填泥或无填充物。

3. 路基病害机理分析及处治技术

六河路全长约108Km，地质条件复杂，主线路基施工总共分成十一个标段，施工条件也是十分复杂。处理出现的各种路基病害时，在处理方案的选择上首先从路基病害的机理出发，综合考虑方案的有效性、可行性及经济性等因素后选取。其中有效性是指根据出现的病害类型，选择安全有效的处理方案；可行性则需考虑所选择的方案在现有的施工条件及工期要求下能否顺利的完成；经济性则是本着节省投资，从经济合理的角度来选择处理方案。

3.1软基病害分析及处治。

软基的病害主要为承载力不够、液塑限高，填土压实时出现“弹簧”现象，使地基很难压实，局部含水量较高的软基地段，在上部填土荷载下会发生固结作用，使路堤沉降量超过设计值。对于软基路段，需要处治后才能进行路堤填筑。六河路全线软基厚度不大，对软基进行处理时，多采用换填法进行处治，且六河路所在的河池地区素有大石山之称，石料十分丰富，所以换填时多采用换填石的处治办法。其中对地下水位较高段采用片石换填，对于石芽发育段用碎石换填。由于换填法施工工艺简单，容易控制质量，并能有效的利用当地建材，六河路软基采用换填法处治对于全线路基质量、施工进度及投资等方面都起到了积极的作用。

3.2半填半挖病害分析及处治。

由于纵向填挖交界与横向填挖交界填土所受的约束条件不一样，通常这两者的病害特点也不相同。对于纵向填挖，其病害主要表现为由于不均匀沉降导致沿路面纵向产生裂缝；而对于横向填挖，由于路基不均匀的差异沉降常常导致沿路面横向产生裂缝及错台。填挖交界路基病害问题的主要原因是填方区的土与挖方区的土的性状有差异，导致路基不均匀的差异变形和路基的不均匀沉降，使上覆路面结构出现破坏。半填半挖病害处治时须注意以下几个方面：ィ1）对于挖方部分，须彻底清除不良土。ィ2）挖方部分须按规范要求设置反向台阶。ィ3）对于填方部分，填土前须对地基不良土进行处理。ィ4）填土时，尽量选择与挖方部分岩土性状相近的填料。ィ5）加设土工格栅或其他加筋材料，减小不均匀沉降。

3.3斜坡软土病害分析及处治。

3.3.1六河路斜坡软土的结构特征可称为“二元”结构：即上部为软塑状粘土，下部为强～中风化碳质岩。上部土层含水量大，空隙、裂缝发育，透水性好，物理力学性状差，下部碳质岩透水性差，遇水极易软化，容易在岩土交界面形成软弱滑动面。对于有斜坡软土的地段，其上部土体在自身重力及地下水排泄时的渗透水压力作用下，经常沿滑动面缓慢蠕动，如有外部荷载干扰，更容易发生“连锁式”滑动破坏。

3.3.2鉴于斜坡软土危害大、处治难，六河路在设计选线时以“避”为主，对于躲不过的地段，施工时针对斜坡软土的特点，主要采取以下方法处治：ィ1）对于填方地段，先对路基范围内斜坡软土进行换填，换填时按照半填半挖地基来处治，地面横向坡度较陡时，在路基斜坡下侧设置抗滑桩或者防滑墩等支挡结构，做好地面排水，保证路基安全。ィ2）对于挖方段，开挖前先在路基斜坡上方侧设置抗滑桩或者防滑墩等支挡结构，如上方斜坡软土范围不大，也可考虑采用清除斜坡软土后对下部碳质岩进行封水的处治办法。

3.4高填方路基病害分析及处治。

六河路高路堤病害究其原因，主要有三种：ィ1）填土前对下卧地层资料掌握不够，或是地基处理不到位，路基填土后随着外部荷载的增加，下卧的软弱夹层因固结而不均匀沉降，导致上部路堤出现病害。对于这种原因引起的路基病害，就要求勘察设计时在有高填方路段布置适当的勘探工作，查清工程地质。ィ2）路基原状土与上部填土物理性状差异大，尤其是透水性差异较大，填土一般透水性较好，下部碳质岩透水性差且遇水极易软化，地表水下渗后极易在岩土交界面形成软弱层，加之在斜坡地段，极易导致上部填土侧向滑移。对于在斜坡地段的高填方，尤其基岩为碳质岩时，填土前须对覆盖层进行换填，有条件时在基底设置反向台阶，做好地表排水，有必要时还须在斜坡下侧设置抗滑桩或者抗滑墩。ィ3）填料及施工质量控制不到位。针对这种情况，须加强施工管理，充分发挥监理的工作职能，提高各个环节中管理及施工人员的职业素养。

3.5路基岩溶病害分析及处治。

路基发育有岩溶溶洞时，当外部荷载超过岩溶溶洞顶板所能承受的极限荷载时，顶板断裂、岩溶塌陷，从而导致上部填筑的路基土体出现塌陷坑，进而破坏路基及路面结构，这种路基病害具有突发性，危害性通常很大。若溶洞较深但规模小时，可采用盖板形式通过；溶洞较大时，通常采取揭露后回填的办法处治；对有些范围大，揭露困难的溶洞，则可采用布孔灌砂或碎石的方法。对于岩溶溶蚀发育的地段，由于雨水对溶蚀裂隙中的充填物进行洗刷、搬运，使岩溶溶蚀发育段地基出现“镂空”，在外部荷载下地基容易出现不均匀沉降，一般采取翻挖压实或者换填处治。

4. 结束语

路基病害形式多样，危害大，造成路基病害的原因也比较复杂，不仅与工程地质条件关系密切，同时也与设计施工的不当密切相关，为此，对于路基病害的防治工作，要遵循实事求是的原则，在查明场地的工程地质条件的基础上，从设计施工两个角度同时分析可能产生的病害问题，防患于未然，才能促进公路工程的健康发展。

参考文献

[1]勇合新.公路填挖交界路基病害处治的设计方案[J].交通科技，2010年10月.

[2]卿三惠，黄润秋.坡麓相斜坡软土特性及其地质灾害防治研究.地质灾害与环境，2005（2）.

[3]苏志强，米德才. 六河路斜坡软土路段路基稳定处治技术.公路交通科技，2009年10期.

双塔匝道病害处治中新技术的应用 第4篇

双塔匝道是古永高速公路的组成部分之一, 双塔匝道连接甘肃省S308线, 是连接宁夏的重要通道。由于该线车流量比较大, 尤其是超载车, 致使该匝道产生严重的推移、拥包以及水损坏, 如图1所示。产生的车辙深度达到10cm以上。严重影响行车安全和通行能力。为给广大驾乘人员提供一个优质高效、安全畅通的道路通行环境, 我们对双塔匝道实施路面中修。双塔匝道桥位于古永高速公路东端, 本匝道施工主要有位于B匝道上的匝道桥和A、B、C三个匝道组成。

2 施工方案

2.1 交通安全管制

为全面修复因交通流大、严重超载等原因造成的路面病害, 此次双塔收费站匝道区维修施工, 将逐一实行封闭交通施工。沿线设置了施工标志和引导标志, 并通过大型情报板滚播、发放温馨提示材料等方式向社会进行了广泛的信息发布。行驶该路段的车辆一定要按引导标志指示减速慢行, 或尽量避开施工路段, 并有路政人员和工程施工安全人员对过往车辆进行安全疏导。由于双塔匝道交通量比较大, 在交通安全管制上采用分段施工, 先在古永高速主线下行线封闭B匝道入口, 改由双塔主线收费站广场绕行至上行线再上C匝道出双塔匝道收费站。同时封闭双塔匝道收费站入口, 车辆改由黄羊匝道收费站上古永高速。这样可以对A、B两匝道同时进行施工。然后开放A、B匝道, 封闭C匝道进行施工, 如图1所示。

2.2 施工总体方案

本匝道施工主要有位于B匝道上的匝道桥、A、B、C三个匝道组成, 匝道桥采用4cmAC-16沥青混凝土下面层, 1cm橡胶沥青中置封层, 2cmXAC-10沥青混凝土上面层。A、B、C三个匝道采用10cmAC-25沥青混凝土下面层, 1cm橡胶沥青中置封层, 3cmXAC-10沥青混凝土上面层。

匝道桥施工:匝道桥由于桥面铺装部分地方出现了严重破损, 出现反射裂缝, 由于水的作用而造成桥面面层严重破损影响行车安全。采用以下工艺对整个桥面进行处治:

(1) 对桥面进行铣刨拉毛处理;

(2) 并对桥面铺装破损的部位进行BJ200碎石混合料进行修补;

(3) 铺筑AC-16沥青混凝土下面层;

(4) 用橡胶碎石封层做中置封层;

(5) 铺筑XAC-10沥青混凝土上面层。

A、B、C匝道施工:匝道由于车辆超载出现了严重车辙, 尤其是A匝道的车辙深度达10cm以上, B匝道由于水的作用和车辆下坡刹车而产生严重的推移、拥包。采用以下工艺对匝道进行处治:

(1) 对匝道进行铣刨处理;

(2) 铺筑AC-25沥青混凝土下面层;

(3) 用橡胶碎石封层做中置封层;

(4) 铺筑XAC-10沥青混凝土上面层。

3 新材料新技术的运用

3.1 橡胶沥青碎石封层技术的应用

橡胶沥青同步碎石封层, 是采用同步碎石封层车, 将符合一定技术要求的碎石及橡胶沥青同步铺洒在路面上, 通过胶轮压路机碾压形成单层橡胶沥青碎石表面处治层。沥青路面经过同步碎石封层处治后, 使路面具有良好的防渗水性能和抗滑性能, 能有效治愈路面贫油、松散、网裂、车辙、沉陷等病害, 更具有防止路面反射裂缝的良好性能。

双塔匝道B匝道的匝道桥是一个拱桥, 连接拱桥的这段路最容易产生推移、拥包, 再有大型车量在收费站入口处放水, 导致了路面因拥包后产生了水损害。所以采用橡胶碎石封层可以有效的防止水的渗透, 保护了路面结构。以下是橡胶碎石封层施工工艺:

(1) 确定洒布宽度。根据路宽设定沥青及石料的洒布宽度。封层施工一般都是由左向右施工, 为此在第一幅及封层最后一幅的前一幅中, 设定沥青喷洒与料洒布在左侧对齐, 右侧沥青比石料要宽 8～10cm多出的沥青是为接缝的需要。在最后一幅, 沥青和石料等幅。

(2) 同步碎石封层施工参数设定。标定石料量、行车速度、沥青流量、喷洒杆高度等。沥青流量设定是依油石比而定。

(3) 在施工起始线上, 提前铺上 1m长同单幅封层等宽的油毡纸, 目的是在封层车启动工作时, 不污染原路面, 同时使封层接缝整齐平整, 无跳车感觉。

(4) 封层车进入现场, 摆正车身后, 确定参照物, 打开导向标尺。行车封层时, 司机按参照物匀速行走, 保证封层线形匀称、顺直。行车速度一般在3.6～4.2km /h。

(5) 胶轮压路机碾压。封层后立即进行整幅碾压, 封层车保持同步。胶轮压路机碾压次数不少于5遍, 最高速度不大于30km/h。

(6) 开放交通, 胶轮压路机碾压完后, 尽快开放交通。在开2h内, 行车限速, 最高速度不高于30km/h, 以防快速行车造成碎石飞溅。这样有两个作用:一是解交通压力;二是自然车辆的碾压再次对同步碎封层进行加固镶嵌。

橡胶碎石封层技术具有较高的防水性、防滑性, 对反射裂缝的防治效果也非常好, 而且造价较低, 施工速度快。使本匝道施工能够加快进度确保质量。

3.2 AC-25沥青混合料在下面层铺筑中的应用

AC-25型沥青下面层直接和基层相连接, 又属于沥青面层的一个主要承重层, 因此其设计、施工质量的好坏直接影响沥青路面的使用性能和使用寿命。为了更好地贯彻沥青混合料设计思想, 控制沥青下面层的施工质量, 从试验和施工中对它的关键点进行控制。

3.2.1 试验关键点

AC-25型沥青混合料马歇尔指标影响较大的主要是0.075mm 筛孔通过率、沥青含量及26.5mm 筛孔 ( 最大筛孔) 通过率。为保证AC-25型沥青混合料具有一个合适的空隙率, 在配合比设计及混合料施工时应主要调整和控制级配曲线中0.075 ～1.18mm段的走势。 (矿粉与沥青的质量比) 和26.5mm筛孔通过百分率是控制沥青混合料高温稳定性的2个关键因素, 在设计及施工时应加强控制。

3.2.2 AC-25沥青混合料施工中的关键点

(1) 喷洒粘层油。

喷洒的粘层油必须成均匀雾状, 在路面全宽度内均匀分布成一薄层, 不得有洒花漏空或呈条状, 也不得有堆积喷洒。喷洒粘层油后, 严禁运料车外的其他车辆和行人通过。粘层油宜在当天洒布, 待乳化沥青破乳, 紧跟着铺筑沥青层, 确保粘层不受污染。

(2) 沥青混合料的拌制。

严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。集料温度应比沥青温度高10～20℃。拌和时间由试拌确定, 必须使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料, 并以沥青混合料拌和均匀为度。注意目测检查混合料的均匀性, 及时分析异常现象。如混合料有无花白、冒青烟和离析等现象。

(3) 沥青混合料的运输。

拌和机向运料车放料时, 汽车应前后移动, 分几堆装料, 以减少粗集料的分离现象。

(4) 沥青混合料的摊铺。

摊铺的混合料未压实前, 施工人员不得进入踩踏。一般不用人工整修, 只在出现局部离析的情况, 在现场负责人的指导下, 用人工找补或更换混合料, 缺陷较严重时应予铲除, 并调整摊铺机或改进摊铺工艺。摊铺采用钢丝引导的高程控制方式。每5m设一支架, 钢丝绳应采取细钢丝绑扎以防滑落。采用一台摊铺机摊铺施工, 第一幅左右两侧同时架设钢丝绳, 第二幅一侧架设钢丝, 另一侧在摊铺好的层面上走“滑撬”。摊铺机应调整到最佳工作状态, 调好螺旋布料器两端的自动料位器, 并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器内混合料表面以略高于螺旋布料器2/3为度, 使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持均匀一致, 避免摊铺层出现离析现象, 并随时观测调整使粗细集料均匀分布。检测松铺厚度是否符合规定, 以便随时进行调整。摊铺前熨平板应预热至规定温度 (不低于85℃) , 摊铺时熨平板应采用中强夯实等级, 使初始压实度不小于85%。为了减少摊铺面的离析现象, 采用整个施工过程中摊铺机的料斗不闭合的施工方法, 减少料车等待时间, 保证摊铺机连续供料, 避免了下面层施工中由于换车倒料而产生的片状离析现象。

(5) 沥青混合料的压实成型。

为保证压实度和平整度, 初压应在混合料不产生推移、开裂等情况下尽量在摊铺后较高温度下“跟进”。要按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的碾压原则进行。在初压和复压过程中以轮胎压路机碾压为主, 在石料易于压碎的情况下, 原则上钢轮压路机不开振, 为避免碾压时混合料推挤产生拥包, 碾压时应将驱动轮朝向摊铺机;碾压路线及方向不应突然改变;压路机起动、停止必须减速缓行, 不准刹车制动。压路机折回不应处在同一横断面上。对压路机无法压实的死角、边缘、接头等, 采用小型压路机或手扶振动压路机或手扶振动夯趁热压实。

初压时应尽量减少喷雾, 防止沥青混合料降温过快。压路机应以缓慢而均匀的速度碾压, 压路机的适宜碾压速度随初压、复压、终压及压路机的类型而定。胶轮压路机的隔离剂采用植物油的水溶液, 避免以往采用柴油水混合物对沥青路面的污染。压实完成24h后, 方能允许施工车辆通行。

(6) 施工接缝的处理。

纵向施工缝。在第一幅已摊铺混合料部分留下10～20cm宽暂不碾压, 作为后高程基准面, 并有不少于30cm的摊铺层重叠, 以热接缝形式在最后作跨接缝碾压消除缝迹。横向施工缝, 采用平接缝。用切割机且一道直缝, 将切割时留下的灰浆擦洗干净, 涂上少量粘层沥青, 摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺;碾压时用双钢轮压路机进行横向压实, 从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。

3.3 高黏薄层XAC-10沥青混凝土的应用

XAC-10高粘薄层沥青混凝土面层主要适用于车辙深度在2.0～2.5cm, 且路面结构尚未变形路段的沥青路面车辙处治;采用骨架密实型矿料级配, 具有厚度薄、粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少、模量高、粘度大等特点;采用高模量沥青混合料改性剂, 能够有效提高沥青路面抗车辙性能和耐久性能, 同时还具有良好的抗滑、抗磨耗、降噪等路面使用性能。

作为双塔匝道的上面层处治XAC-10高粘薄层可以充分发挥它的各种优点, 从根本上解决匝道病害。它的骨架密实结构、模量高的特点起到了一个强度高的承重层和密封层作用, 对于双塔匝道车流大出现的严重车辙, 车辆出收费站时的放水损害等都有很好的防止作用。它的沥青多、粘度大的特点就是说上面层和下面层形成了一个整体, 不会出现裂缝, 从而能够有效的防止坡道路段推移、拥包的出现。

4 结语

在双塔匝道的施工中, 根据病害的特点, 分析病害出现的不同原因, 结合实际运用了橡胶碎石中封层, AC-25沥青混凝土下面层, 高粘薄层XAC-10上面层等新工艺对产生车辙进行处治, 从处置效果、保证畅通、提高路面的使用性能等方面都起到了一些良好的作用。从目前观测的情况看, 未发现车辙、推移、拥包以及路面破损情况, 路面平整度、行车舒适性良好。这种匝道处治方案是一种可行的养护工艺。

参考文献

[1]吴涛.橡胶沥青同步碎石封层技术在黑大线中修工程中的应用[J].北方交通, 2010 (5) :4.

[2]韩志勇.粗粒式沥青砼AC-25型下面层施工质量控制[J].辽宁经济, 2009 (8) :74.

病害处治技术 第5篇

浅析农村公路沥青路面常见病害处治方法

沥青路面以其表面平整、坚实、无接缝,行车平稳、舒适、噪音小,造价低廉、适宜机械化施工等诸多优点,在各级路面上得到广泛应用.文章对沥青路面常见病害产生的原因及处治方法进行了探讨.

作 者：李云峰 侯亮亮 作者单位：修武县交通局,河南,修武,454300刊 名：中国科技博览英文刊名：ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN年，卷(期)：2009“”(7)分类号：U4关键词：农村公路 沥青路面 病害处治

浅谈高速公路车辙病害与处治 第6篇

关键词:车辙病害 成因特征 处治方法

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1007-3973 (2010) 02-010-02

1引言

车辙是指车辆长时间在路面上行驶后留下的车轮永久压痕。路面车辙是路面周期性评价及路面养护中的一个重要指标。路面车辙深度直接反映了车辆行驶的舒适度及路面的安全性和使用期限。路面车辙深度的检测能为决策者提供重要的信息,使决策者能为路面的维修、养护及翻修等作出优化决策。我国高速公路建设发展较快,大多数高速公路作为货物运输的便捷通道,其交通量与日俱增,由此不断增大的交通荷载也对高速公路的寿命带来很大影响。例如河北省张家口市境内的京张高速公路、宣大高速公路,作为我们西北能源输出的重要通道,其交通量已经超过了设计预期增长速度,同时,重型货车超载超限现象非常普遍,这样的交通条件使这两条高速公路局部路段产生了比较严重的车辙病害。因此,注重对高速公路车辙病害的研究与防治就显得尤为重要。

2车辙特征及危害

车辙的产生,实质是沥青路面在自然温度场中经受重复汽车荷载作用下,沥青混合料被挤压而形成的辙槽,而且较严重的辙槽两边通常有膨起变形。当车辙达到一定深度,轮迹处沥青层厚度减薄,削弱面层及路面结构的整体强度,同时雨水天气,车辙槽内就会积水,降低路面的抗滑性能,并且辙槽底部在行车荷载作用下很快产生微小裂缝,导致积水下渗,在水和荷载作用下,裂缝进一步发展,逐步形成网裂、坑槽等病害,严重影响沥青路面结构性能和使用性能。

3沥青混凝土路面车辙分类

(1)磨耗型车辙:在交通车辆轮胎磨耗和环境条件的综合作用下,路面磨损,面层内集料颗粒逐渐脱落;在冬季路面铺撒防滑料(如:砂)时,磨损型车辙会加速发展。

(2)结构型车辙:这类车辙主要是基层等路面结构层或路基强度不足,在交通荷载反复作用下产生向下的永久变形,作用或反射于路面。

(3)失稳型车辙:此类车辙的外观特点是沿车辙两侧可见混合料失稳横向蠕变位移形成的凸缘。一般出现在车辆轮迹的区域内,当经碾压的路面材料的强度不足以抵抗交通荷载作用于它上面的应力、特别是重载车辆高频率通过,路面反复承受高频重载时,极易产生此类车辙。在高速公路的进、出口,交费站或一般公路的交叉路口等减速或缓行区,这类车辙也较为严重。因为这些地区车速较低,交通荷载对路面的作用时间较长,易于引起路面材料失稳,横向位移和永久变形。

(4)压密型车辙:碾压不足,开放交通后被车辆压密而形成车辙。不过这类车辙如果是由于路面施工质量控制不严造成的非正常病害,一般在讨论车辙时,多不考虑。

图1沥青混凝土路面车辙类型

4我国路面车辙形成的主要成因

我国的半刚性基层永久变形非常小,所以半刚性沥青路面的车辙主要来源于面层在高温和车辆作用荷载下的塑性流动变形,即以压密型和失稳性型车辙居多。即:沥青混凝土的压密和横向流动失稳造成了车辙变形,接近路表的近荷载区域是变形发生的主要部位。

图2轮胎作用下的内部应力图

从以上应力示意图不难看出:

(1)路面内部应力最大、最为集中的区域位于路表下0cm~8cm,该深度范围内的最大剪切应力是基本均匀的,也是整个受力区域内最大的,这一规律与荷载分布形式无关;

(2)荷载的反复作用在路面结构层底面产生弯拉疲劳的同时,在路面表面产生了剪切疲劳,而为了满足抗滑需要往往表面层混合料的空隙率较大,强度较低,这就导致后者更早地出现路面损坏。

5车辙的发展过程

纵观车辙的形成过程,大体上可分为三个阶段:

(1)初始阶段的压密过程:在沥青路面碾压成型开放交通以后,沥青面层以及各结构层材料中均存在一些空隙,在汽车荷载作用下。仍会有进一步的压密过程,这个形变过程是一个由快到慢,由强到弱的过程,在这一过程中,沥青面层以及各结构层材料被逐渐压实,产生形变,当然这一过程除了与荷载作用、材料空隙有关外,外部气候环境、温度湿度也是一个不可忽视的原因。

(2)沥青混合料的横向推移流动过程:高温下的沥青混合料处于以粘性为主的粘弹性状态,在车轮荷载作用下,沥青及沥青胶浆便产生流动,从而使混合料的网络骨架结构失稳,而向两侧隆起。

(3)形成完整的车辙病害:随着车轮荷载的进一步作用,高温下处于半固体状态的沥青混合料不断被推移流动,此时矿质骨架逐渐成为荷载的主要承担者,再加上沥青的润滑作用,矿质集料会产生错动,促使沥青及胶浆向其富集区流动,这一作用的结果使矿质集料重新排列,矿质骨架被破坏,由此形成完整的车辙病害。

图3车辙的发展示意图

6车辙病害处治

车辙病害的发生较为普遍,但其处治方法并不复杂,基本的处治原则是立足于车辙病害的不同表现表现形式采取相应策略:对于较轻的压密和磨耗型车辙,采用微表处车辙修复技术;对于严重的失稳和结构型车辙,需铣刨产生车辙的各面层,若基层出现结构破坏需对基层进行处理,然后铺筑灌注式水泥沥青混合料路面以预防二次车辙病害的产生。

(1)微表处修复车辙技术

微表处修复车辙技术即用配有V型摊铺槽的稀浆封层车将改性沥青稀浆混合料摊铺到辙槽中,使其经养生和初期交通作用固化后形成具有一定强度的薄层结构,从而修复车辙。它能满足摊铺不同截面厚度(楔形、凹形、刮痕面)的要求,不同沥青用量和不同摊铺厚度的混合料,经养生和初期交通作用固化后,均能耐受住行车作用,并在使用寿命内保持良好的抗滑性能(高的摩擦系数)。它能适应迅速开放交通的需要,具有效、快速的处治轻度车辙、预防其它病害和恢复道路表面功能,具有更高的抗磨耗性能和抗滑性能,并可以完成对原路面的车辙修复。跟别的车辙处治技术相比,其具有施工便捷,成本低的优势。

微表处修复车辙技术方案:A如果没有其他的严重病害,其深度为10mm时,可直接采用单层微表处填补修复;B如果深度在10mm到20mm的范围内,则可以直接采用复式双层微表处修复,摊铺宽度为1.4m;C如果车辙路面磨光或水损坏严重,则可采用单层微表处直接填补车辙,以后再用微表处对车道加铺1cm厚的罩面,以提高路面抗磨耗、抗滑及防水能力和改善路况。

(2)灌注式水泥沥青混合料车辙处治技术

灌注式水泥沥青混凝土路面是目前车辙防治的一项新技术。这项技术是首先铺筑沥青混凝土面层,空隙率控制在15～20%,然后使用稀浆封层摊铺机将水泥乳浆“灌入”沥青混凝土层中,养生后形成半刚半柔性路面。这种新型路面结构具有优良的抗车辙性能,同时具有刚柔相兼的特性。

灌注式水泥沥青混合料车辙处治施工流程:A对发生病害的原路面进行必要的处治;B母体大空隙沥青面层施工;C水泥乳浆现场制备、运输和灌注;D养生。

7总结

高速公路建成通车后的病害处治是目前公路管理的重要任务之一,在强化日常养护的情况下,也要重视对道路局部病害的及时处治。在设计、施工、养护管理等各个环节以有效手段减少道路病害,延长道路使用寿命,是每一个公路建设和管理人员应该思考和注意的问题。

参考文献:

空心板梁桥上部病害综合处治技术 第7篇

公路旧桥具有设计荷载等级低, 已使用年限长, 修建时技术手段落后, 施工工艺粗糙等特点。而随着国民经济的发展, 交通量大、重型车辆及超载车增多, 造成桥梁上部病害大量出现。旧桥加固, 提高旧桥的承载能力, 确保交通运输的安全是目前和今后面临的主要任务。针对桥面混凝土铺装层由于长时间的行车作用, 导致开裂、剥落等病害, 直接威胁桥面板, 造成桥面板出现坑洞, 伸缩缝损坏等, 依托安河桥实施了空心板梁桥上部病害综合处治, 现对这一技术予以介绍。

1 工程概况

安河桥位于省道212陇凤线K197+903.02处。桥梁全长70.7m, 上部结构为5-13m钢筋混凝土空心板桥, 桥高3.7m, 桥面净宽:净-7+2×1.0m。设计荷载为汽-20挂-100。桥梁建于1981年。原桥面铺装层没有设计钢筋, 为素混凝土铺装层, 铺装层厚度为6-12cm。

主要病害叙述:

1.1 每孔桥主梁顶板, 沿横向第三块板 (由上游至下游) , 板中间位置出现贯通裂缝。

1.2 桥梁所有伸缩缝破损, 铺装层多处损坏,

板梁顶板板端有三、四块板, 由于伸缩缝处铺装层损坏后造成桥面板梁端破坏, 存在不同程度的混凝土脱落, 出现大坑洞两处, 部分钢筋已锈蚀。

1.3 板梁底板在板端 (约6、7块) 有严重渗水现象, 已成云纹状。

1.4 板底跨中至1/4 (1/8) 跨处有横向规则裂

纹, 部分裂纹有渗水现象。出现裂缝的板多在行车道位置。

2 原因分析

2.1 原空心板顶板混凝土太薄, 标号低, 桥面

铺装层没有钢筋, 板中无法适应轮载的重复作用, 承载能力不足, 使其沿纵向空心板中部开裂成通缝。

2.2 原桥板顶、底板较薄 (8-10cm) , 承载能力不足, 由于车辆荷载作用产生剪切裂纹。

2.3 桥面铺装层没有钢筋, 伸缩缝不能和桥面

铺装锚固到一起, 造成伸缩缝损坏, 进而造成铺装层损坏, 板端无法适应冲击荷载作用, 混凝土出现疲劳效应, 从而导致龟裂破坏直至破碎塌陷、出现坑洞。

2.4 没有防水层, 导致渗水而锈蚀钢筋。

2.5 大流量、重交通、超限、超载车辆多, 使桥

板所受荷载剪力过大, 超过设计标准, 是造成该桥病害的主要原因。

3 整治设计方案

鉴于此桥实际承受荷载情况低, 已不能满足行车荷载需要, 又由于目前建设资金紧张, 原桥还有利用价值, 故采取加固方案。加固方案包括以下方面:

3.1 凿除原桥桥面铺装, 并将原桥板间企口缝

凿深10cm, 以增加铺装层和桥板间的连接, 防止产生两张皮现象, 使新铺装层和原桥板成为整体, 以使车辆荷载作用面积最大范围的得到扩大, 提高梁板承受荷载能力。

3.2 桥面塌洞部分首先清除松动龟裂部分, 并

补焊顶板主筋, 然后用30#环氧混凝土修补。严重塌洞采取整块更换空心板的方案, 更换的空心板采取现浇。

3.3 桥板的端口全部封端处理, 封端长度为50cm, 以保证端口不会再次出现损坏现象。

3.4 设计铺装层加纵、横间距15×15cmф12

(二级) 螺纹钢, 全桥铺装层钢筋连续, 以提高梁板协同工作能力, 消除板顶太薄、原铺装层无钢筋网引起的纵向贯通裂缝和冲击产生的坑洞等病害。

3.5 全桥钢筋砼铺装连续, 原伸缩缝填塞聚苯

乙烯板, 其上设置30cm宽, 1cm厚橡胶垫块, 加纵、横间距20*15cmф10 (I级) 钢筋网片, 只在桥两端设置两道伸缩缝。

3.6 铺装层和原桥面板间涂刷环氧树脂黏结

新旧混凝土, 保证新铺装层和桥板的整体性, 同时可以有防水层的效果, 防止桥面水下渗, 造成钢筋的继续锈蚀。

3.7 桥面铺装层采用C40号钢纤维混凝土

(厚度确定为10cm) , 以提高混凝土抗压强度和抗折强度, 减薄桥面铺装的厚度, 减轻桥面铺装的自重。并加强桥面抗磨性和抗行车荷载带来的冲击性, 从而延长桥面的使用寿命。同时减少塑性龟裂, 防止雨水下渗继续锈蚀桥板中的钢筋。

3.8 原板底云纹状裂缝用环氧胶泥处理

4 新施工工艺应用

在安河桥的施工中, 应用了新工艺, 制定了严密、科学的施工方法。现将施工工艺介绍如下:

4.1 钢纤维混凝土、环氧树脂胶泥等新材料的施工

4.1.1 首先, 确定出了该分项工程的关键设计

--钢钎维砼的配合比:水泥:砂:碎石:水:钢纤维1:2.20:2.20:0.46:0.22。钢纤维混凝土中钢纤维体积率含量为1-1.2%, 每立方米混凝土中掺量为90kg。钢纤维规格:长度25mm, 当量直径0.39mm, 当量直径比64。设计配合比中水灰比为0.46, 每立方米用水泥416kg。砂为中 (粗) 砂, 碎石为10-20mm碎石。

4.1.2 其次, 按配合比设计将各种配料称量取

样, 在拌和前往清洗干净的搅拌机中加少量砂以减少拌和时搅拌机吸附混合料中的水泥, 排除沙子, 加入水泥、砂、钢钎维, 不加水拌和2分钟, 肉眼检查拌和均为后, 按配合比设计加水拌和1分钟。实践证明此方法为钢钎维砼拌和的最佳方式之一。

4.1.3 钢钎维砼的标号为C40, 初凝时间短, 只

有加快进度方能在最佳时间内浇筑砼。为此, 每车运送砼不超过0.6m3 (拌和两盘砼) , 且运送车辆在平稳行驶的状态下不超过20km/h时速。拌和物与浇筑现场不断联系, 确保砼运送不停滞。

4.1.4 环氧胶泥的配合比为:

每10m2 (厚0.7cm) 用环氧树脂胶79.4kg, 石英粉15 kg, 丙酮25.8 kg, 邻苯二甲酸二丁脂6.9kg, 乙二胺5.9kg。

4.2 拆除原桥面铺装, 加铺新的铺装层

4.2.1 在拆除原桥面铺装中, 考虑到原桥面铺

装只有7-11cm, 且薄厚不一, 且空心板的顶板厚只有8cm, 如果用人工打除, 会破坏原桥空心板顶板。因此, 采取切割机配合人工凿除。即先用切割机将铺装层切割深7cm的40cm*40cm矩形方块, 然后人工用手锤、钢钎仔细撬凿, 严禁用大锤, 大力凿除, 以使桥板不受损坏。

4.2.2 凿开原桥板间的企口缝, 凿深10cm, 以

保证新旧混凝土的良好连接, 使新铺装层和原桥板成为一个整体。

4.2.3 注前, 在已绑扎好的钢筋网下刷涂环养

胶液, 环氧胶液在使用前2小时开始按配合比设计配置, 每次刷涂面积不超过14m2 (半幅宽3.5*长4m) , 在浇筑前2-3分钟完成。

4.2.4 砼浇筑采用半幅施工, 由于先绑轧钢筋

网后浇筑, 按钢筋的间距和离空心板顶面的高度, 在0.5*0.13*3m的方木上打出孔径略大于钢筋直径的“U”形孔。装好后, 用铁丝固定。

4.3 效果分析、观察

施工后, 根据运行1年时间观察, 桥面铺装和原桥板连接良好, 成为一个整体, 桥面铺装和桥板形成的整体性很好的将行车荷载均匀扩散, 使桥板的集中受力减小。从钢纤维混凝土试块强度看, 20天强度即可达到40号, 其抗磨性能优于一般混凝土, 由于增加了钢纤维, 抑制了塑性龟裂, 提高了抗破碎性, 满足了设计要求。环氧树脂的涂刷和防水钢纤维混凝土的设计有效的防止了雨水下渗, 杜绝了钢筋的锈蚀。运行1年后, 桥面没有出现病害, 钢纤维混凝土的使用情况良好, 铺装层和原桥板间的连接良好, 新铺装层设计的钢筋由于和原桥板连接成为一个整体, 有效的提高了设计核载, 满足了大流量、大吨位车辆的要求。空心板梁桥上部综合处治技术所采用的设计方案, 修复施工工艺等方面都达到了预期效果, 工程效果明显。

5 结论

加强公路旧桥的维修加固, 使其处于正常的工作状态, 充分发挥旧桥的作用, 是公路管理部门的一项长期任务。旧桥的加固比新建困难更大, 因为旧桥的维修加固, 没有可采用的规范、标准, 更没有指导设计的标准图, 桥梁的病害又错综复杂, 病害原因难以确定。因此, 应充分重视公路旧桥的管理工作, 加大资金投入, 保证其良好的工作状态, 确保公路运输的安全。

摘要：加强公路旧桥的维修加固, 使其处于正常的工作状态, 充分发挥旧桥的作用, 是公路管理部门的一项长期任务。针对空心板梁桥上部病害综合处治技术进行了论述。

高速公路沥青路面病害处治技术研究 第8篇

关键词：高速公路,沥青路面,病害处治,裂缝

1 工程概况

长沙绕城高速公路西北段起于岳麓区境内的319国道, 止于G107安沙镇地段, 主线34.508 km (K66+231~K100+739) , 另有五处互通匝道, 长为10.481 km;桥梁总长3.222 km, 至今已运营近15年[1]。随着交通量和轴载快速增长, 路面破损日渐严重, 服务水平日益下降, 交通事故日渐增多, 原有路面结构已不能满足日益增长的车辆荷载要求。为维护高速正常运营的养护投入也越来越高, 养护施工对交通的影响也越来越大, 社会反响强烈。因此, 进行本次路面维修。

2 目前道路存在的问题

1) 路面:路面存在不同类型、不同程度破损现象, 病害形式为:以裂缝类和坑槽类病害为主, 局部有沉陷、车辙和松散, 并伴有翻浆现象。左、右幅路面病害在病害类型、数量、程度上相当。典型病害主要集中在左、右幅路面的行车道, 左、右幅超车道较行车道相比较少。2) 路基路面排水:沿线路面出现的部分病害与水损坏有密切关联, 如坑槽、唧泥、沉陷等。根据调查分析, 水损坏主要原因有路面自身防水能力较差、路面排水不畅及地下水位较高等, 这其中一种或几种因素共同作用, 使水体无法迅速引排出路基范围之外, 导致水损病害的产生。

3 旧路面病害的描述及处治方法

1) 轻度纵、横向裂缝。是指缝细, 裂缝壁无散落, 裂缝度在3 mm以内[2]。进行铣刨后洒布SBS改性沥青抗裂止水碎石封层, 最后回铺4.5 cm AC-13改性沥青混凝土。

2) 重度纵、横向裂缝。是指缝宽, 裂缝贯通整个路面, 裂缝区有散落并伴有少量支缝, 主要裂缝宽度大于3 mm[2]。此类病害处治方法为:a.将要修补的范围切缝, 再开挖面层至基层顶面;b.将基层清扫干净, 对基层大于3 mm的单一裂缝采用灌缝胶灌缝, 再用24 cm自粘式抗裂贴处理;对基层小于3 mm的单一裂缝, 直接在裂缝处贴24 cm抗裂贴;c.处理完后重铺沥青混凝土面层 (下层铺8 cm AC-20C改性沥青混凝土, 上层铺7 cm AC-20C改性沥青混凝土) , 沥青层间喷洒乳化沥青, 沥青层均采用大型压路机压实。

3) 轻度块状裂缝。此病害表现为缝细、裂缝区无散落, 裂缝宽度在3 mm以内, 大部分裂缝块度大于1.0 m[2]。处治方法为:a.按设计要求将要修补范围切缝, 再开挖至基层顶面;b.清扫干净, 在基层顶面均匀喷洒乳化沥青;c.处理完后重铺沥青混凝土面层 (下层铺8 cm AC-20C改性沥青混凝土, 上层铺7 cm AC-20C改性沥青混凝土) , 沥青层间喷洒乳化沥青, 沥青层均采用大型压路机压实。

4) 重度块状裂缝。此病害表现为缝宽、裂缝区有散落, 裂缝宽度在3 mm以上, 主要裂缝块度大于1.0 m。处治方法为:a.按设计要求将要修补范围切缝, 再开挖面层;b.开挖面层后, 如基层结构为松散或块状破坏, 挖除破坏的基层;如基层有裂缝:轻度裂缝, 直接在裂缝处贴一层抗裂贴;重度裂缝, 先灌裂缝然后再贴抗裂贴。如基层没有破坏, 则直接进行下道工序;c.清扫干净, 在基层顶面均匀喷洒乳化沥青;d.处理完后重铺沥青混凝土面层 (下层铺8 cm AC-20C改性沥青混凝土, 上层铺7 cm AC-20C改性沥青混凝土) , 沥青层间喷洒乳化沥青, 沥青层均采用大型压路机压实。

5) 轻度龟裂。此病害表现为裂缝发展初期, 裂区无变形, 无散落, 缝细, 主要裂缝宽度在2 mm以下, 主要裂缝块度在0.2 m~0.5 m之间[3]。处治方法为:a.按设计要求将要修补的范围切缝, 再开挖面层至基层顶面;b.清扫干净, 在新旧沥青层间及基层顶面均匀喷洒SBR乳化沥青;c.清扫干净, 在基层顶面均匀喷洒乳化沥青;d.处理完后重铺沥青混凝土面层 (下层铺8 cm AC-20C改性沥青混凝土, 上层铺7 cm AC-20C改性沥青混凝土) , 沥青层间喷洒乳化沥青, 沥青层均采用大型压路机压实。

6) 中、重度龟裂。此病害表现为龟裂特征明显或显著, 裂缝区有轻度散落、变形或变形明显散落严重, 裂缝宽度大于2 mm, 部分或大部分裂缝块度小于0.2 m[3]。处治方法为:a.按设计要求将要修补的范围切缝 (7 cm深) , 再开挖面层。b.挖开面层后, 如基层结构为松散或块状破坏, 挖除破坏的基层;如基层有裂缝:轻度裂缝, 直接在裂缝处贴一层抗裂贴;重度裂缝, 先灌裂缝再贴抗裂贴。如基层没有破坏, 直接进行下道工序。c.清扫干净, 在基层顶面均匀喷洒乳化沥青。d.处理完后重铺沥青混凝土面层 (下层铺8 cm AC-20C改性沥青混凝土, 上层铺7 cm AC-20C改性沥青混凝土) , 沥青层间喷洒乳化沥青, 沥青层均采用大型压路机压实。

7) 轻度坑槽。表现为坑槽层, 有效坑槽面积0.1 m2 (约0.3 m×0.3 m) 。处治方法为:a.清除坑槽内及周边杂物。b.增补AC-20C沥青混凝土压实。c.加铺罩面层。

8) 重度坑槽。表现为坑槽型, 有效坑槽面积大于0.1 m2 (约0.3 m×0.3 m) 。处治方法为:a.按设计要求将要修补的范围切缝 (7 cm深) , 再开挖至坑槽破碎地层。b.清扫干净, 在基层顶面均匀喷洒乳化沥青。c.处理完后重铺沥青混凝土面层 (下层铺8 cm AC-20C改性沥青混凝土, 上层铺7 cm AC-20C改性沥青混凝土) , 沥青层间喷洒乳化沥青, 沥青层均采用大型压路机压实[4]。

9) 轻度沉陷。表现为深度不大于10 mm~25 mm, 正常行车无明显感觉。此病害处治方法为:清扫洁净, 喷洒乳化沥青, 然后再加铺罩面层。

10) 重度沉陷。表现为深度大于25 mm, 正常行车有明显感觉。处治方法为:a.按设计要求将要修补的范围切缝, 再开挖面层。b.挖开面层后, 如基层结构为松散或块状破坏, 挖除破坏的基层;如基层有裂缝:轻度裂缝, 直接在裂缝处贴一层抗裂贴;重度裂缝, 先灌裂缝再贴抗裂贴。如基层没有破坏, 直接进行下道工序。c.清扫干净, 在基层顶面均匀喷洒乳化沥青。d.处理完后重铺沥青混凝土面层 (下层铺8 cm AC-20C改性沥青混凝土, 上层铺7 cm AC-20C改性沥青混凝土) , 沥青层间喷洒乳化沥青, 沥青层均采用大型压路机压实。

11) 轻度车辙。表现为辙槽浅, 深度不大于15 mm。此病害处治方法为:清除车辙范围内及周边杂物, 直接进行路面加铺。

12) 重度车辙。表现为辙槽深, 深度大于15 mm。处治方法为:a.按设计要求将要修补的范围切缝, 再开挖面层。b.清扫干净, 在基层顶面均匀喷洒乳化沥青。c.处理完后重铺沥青混凝土面层 (下层铺8 cm AC-20C改性沥青混凝土, 上层铺7 cm AC-20C改性沥青混凝土) , 沥青层间喷洒乳化沥青, 沥青层均采用大型压路机压实。d.如有其他病害, 参照其他处理病害方式处理。

13) 轻度波浪壅包。表现为波峰波谷高度差有10 mm~25 mm, 正常行车无明显感觉[5]。此病害处治方法为:清除沉陷范围内及周边杂物, 直接进行路面加铺。

14) 重度波浪壅包。表现为波峰波谷高度差大于25 mm, 正常行车有明显感觉。处治方法为:a.按设计要求将要修补的范围切缝, 再开挖面层。b.挖开面层后, 如基层结构为松散或块状破坏, 挖除破坏的基层;如基层有裂缝:轻度裂缝, 直接在裂缝处贴一层抗裂贴;重度裂缝, 先灌裂缝再贴抗裂贴。如基层没有破坏, 直接进行下道工序。c.清扫干净, 在基层顶面均匀喷洒乳化沥青。d.处理完后重铺沥青混凝土面层 (下层铺8 cm AC-20C改性沥青混凝土, 上层铺7 cm AC-20C改性沥青混凝土) , 沥青层间喷洒乳化沥青, 沥青层均采用大型压路机压实。

15) 唧浆处理。a.按设计要求将要修补的范围切缝, 再开挖面层。b.挖开面层后, 如基层结构为松散或块状破坏, 挖除破坏的基层;如基层有裂缝:轻度裂缝, 直接在裂缝处贴一层抗裂贴;重度裂缝, 先灌裂缝再贴抗裂贴。如基层没有破坏, 直接进行下道工序。c.开挖基层后, 如底基层结构整体状况较差, 有大面积病害的, 需铣刨回填, 参照基层标准实施。d.清扫干净, 在基层顶面均匀喷洒乳化沥青。e.处理完后重铺沥青混凝土面层 (下层铺8 cm AC-20C改性沥青混凝土, 上层铺7 cm AC-20C改性沥青混凝土) , 沥青层间喷洒乳化沥青, 沥青层均采用大型压路机压实。

16) 修补。主要为龟裂、坑槽、松散、沉陷、车辙等的修补[5]。处治方法:a.无其他明显病害的修补, 直接进行路面加铺。b.有明显病害的参照相关病害处理方式处理后再加铺。

17) 病害集中处理。病害集中区域按整条车道宽度加宽处理, 沿车道边缘线用铣刨机分两层 (下层8 cm+上层7 cm) 铣刨面层至基层顶面, 清扫松散物。如开挖后基层、底基层存在病害, 则根据相关处治方法进行相应处理。然后, 重铺两层改性沥青混合料 (下层铺8 cm AC-20C改性沥青混凝土, 上层铺7 cm AC-20C改性沥青混凝土, 基层与面层及面层之间喷洒改性乳化沥青) 。病害轻微 (如油面老化、轻微裂缝等) 、病害主要集中于表面层路段仅铣刨上4 cm表面层, 喷洒改性乳化沥青, 重铺4 cm AC-20C改性沥青混凝土。

18) 底基层病害处理。底基层病害的现场判断标准参照基层标准实施。整体开挖后, 当基坑面积大且能采用摊铺水稳的机械设备时, 采用5%水稳碎石回填压实;当压路机及摊铺水稳设备不宜施工时, 采用C15混凝土回填。

19) 路床病害处理。路床过湿或有“弹簧”现象, 除做好相应的排水措施外, 挖除不满足要求的土层, 换填碎石土并压实。

4 路面加铺设计

为节省成本和原路面附属工程相对标高, 本项目沥青路面仅对超车道和行车道宽度铣刨5 cm厚, 再撒改性沥青碎石封层后回铺4.5 cm厚AC-13C沥青混凝土, 原2.5 m宽硬路肩接顺处理。

为增强铣刨面与沥青面层间的粘结力和封住旧路面表面的横纵微小裂缝, 本项目采用SBS改性沥青碎石封层。回铺采用改性AC-13C沥青混合料, 在湖南高温季节和雨季较长情况下, 改性AC-13C沥青混合料能有效控制沥青面层泛油、发软和变形, 以及透水、离析, 形成坑槽等易发病害。铺筑试验路段表明改性AC-13C沥青混合料施工均匀性、泌水性好, 又能改善沥青面层抗车辙能力。

5 结语

1) 根据本项目施工经验, 在挖补水稳基层时, 建议采用铣刨机直接铣刨, 因采用挖掘机挖除水稳基层很容易造成水稳基层其他板块被震松或产生新的裂缝;2) 在铣刨和挖除后, 主要是对工作面清理干净, 不论采用何种清理方式, 均应保证施工工作面干净无粉尘;3) 根据试验段路面平整度的检测, 对于旧路面平整度较差路段, 建议铣刨后进行挂线调坡处理。

参考文献

[1]长沙绕城高速公路西北段路面专项维修工程施工招标公告[Z].中国招标信息网, 2014.

[2]JTG—H20—2007, 公路技术状况评定标准[S].

[3]JTJ 073.2—2001, 公路沥青路面养护技术规范[S].

[4]JTJ/T 006—9, 公路改性沥青路面施工技术规范[S].

[5]JTJ 073—96, 公路养护技术规范[S].

攀田高速公路隧道病害处治技术研究 第9篇

1.1 隧道塌方处治技术

仰坡加固完成后, 对于洞口段已露空的洞身, 可采用暗洞明做或改为明洞衬砌, 拱圈上部回填土石或浆砌片石。

根据仰坡塌方的规模及处理后的稳定情况, 对洞内二次衬砌进行适当加强, 如增大衬砌厚度或采用钢筋混凝土、钢架混凝土衬砌等。超前锚杆是沿开挖轮廓线, 以稍大的外插角, 向开挖面前方安装锚杆, 形成对前方围岩的预锚固, 在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖等作业。这种超前支护柔性较大, 整体刚度较小。虽然它们可以与系统锚杆焊接以增强其整体性, 但对于围岩应力较大时, 其后期支护刚度就有些不足。因此此类超前支护主要适用于应力不大, 地下水较少的软弱破碎围岩的隧道工程中, 如土砂质地层、弱膨胀性地层、流变性较小的地层、裂隙发育的岩体、断层破碎带等、浅埋无显著偏压的隧道。

1.2 管棚

管棚是利用钢拱架与沿开挖轮廓线, 以较小的外插角、向开挖面前方打入钢管或钢插板构成的棚架来形成对开挖面前方围岩的预支护。采用钢管的管棚又分为短管棚 (L<10m) 和长管棚 (L=10~45m) 。管棚应采用钢管或者钢插板做纵向预支撑, 又用钢拱架做环向支撑, 其整体刚度加大, 对围岩变形的限制能力较强, 且能提高承受早期围岩压力。因此管棚多适用于围岩压力来的大, 用于对围岩变形及地表下沉有较严格限制要求的软弱破碎围岩的隧道。

2.隧道围岩大变形处治技术

2.1 软弱围岩大变形支护作用机理分析

软弱围岩一般结构疏松、密度小、孔隙率大, 胶结差或未胶结, 受地质构造破坏, 存在的软弱面、节理、裂隙极易破碎和滑落, 开挖后膨胀等, 其变形压力与支护也是当今世界地下工程中复杂而重要的问题。当地下工程遇到此类岩层时, 会给施工带来很大困难。

(1) 围岩变形与压力变化随时间有明显的阶段性。软岩开挖后, 围岩初期变形速度快, 逐步过渡到比较稳定, 之后变形速度又急速增加, 最终促使隧道破坏。

(2) 围岩变形与压力变化有明显的空间效应。软岩工程变形受空间的影响主要是埋深和所处的位置。根据前苏联C·P·阿维尔申的观点, 由于体积压缩和形状改变而积聚的弹性能与深度的平方成正比。所以在相同的地质与支护条件下, 深部的隧道比浅部的“挤、压、膨”现象更为严重。

2.2 软弱围岩支护作用的机理分析

对于软弱围岩, 锚杆作用是上述作用的组合。软弱围岩一般成岩程度极差, 岩体中的结构面多不可数, 高度密集, 岩体呈松散状态, 实质上已演变成土体, 强度很低。这种岩体失稳的主要形式是拱部先塌落。地应力越高, 岩体的自稳时间越短, 有的甚至来不及支护。锚杆的布置、密度和长度要视围岩的摩擦特性和地应力特点而定。锚杆主要作用是挤压、悬吊和组合拱效应。按照通常理论, 初期支护采用锚杆支护, 其作用方式是:要求锚杆穿过塑性区, 并延伸进入弹性区域内足够深度, 确定起“固定点”。从力学角度看, 锚杆长度最好超过1.5 倍塑性区宽度。然而, 从应用的角度看, 实际能够有效安装锚杆的长度是非常有限的, 因为锚杆越长, 技术要求越高, 施工难度也越大。尽管如此, 但对于大变形破坏而言, 最严重的问题不在于控制塑性区的范围或者是围岩径向变形的大小, 而在于消除导致围岩塑性区内部连续性丧失的深度破坏塑性区域, 增强围岩抵抗不协调变形破坏的能力。当侧压力系数为1.5 时, 发生台阶位置的深度约为其塑性区半径的1/3~1/2, 因此, 打设足够长的锚杆长度穿越产生深度破坏塑性区, 是能够实现的。

2.3 围岩大变形隧道开挖方法

软弱围岩大变形隧道开挖方法的选择, 必须根据围岩的地质条件、受力状态、机械设备能力、施工安全等因素综合考虑, 具体的施工原则是:

①弱爆破, 尽量减少对围岩的扰动;

②短开挖、多循环、快封闭, 能快速形成封闭结构;

③有效控制隧道的拱顶下沉、隧底隆起和水平收敛变形, 保证施工安全可靠;

2.4 围岩大变形处治

(1) 不是被动地承受围岩挤压力而是主动加固围岩, 从提高围岩力学性能着手, 从源头上减小挤压力, 其主要措施是锚杆和注浆, 使隧道周边形成加固圈, 由加固圈承受一部分荷载。

(2) 采用加长锚杆和锚索, 将支护的荷载通过锚杆 (锚索) 传至深部稳定岩体, 让深部围岩帮助受力。锚杆必须伸进塑性区, 进入弹性区的长度不小于2m, 这样可以把塑性区围岩同弹性区稳定围岩连接起来, 提高锚杆对围岩的径向支护作用, 同济大学孙钧院士等人的研究证明, 锚杆对改善围岩的特性和抑制洞周变形有明显的作用, 无锚杆情况的拱顶位移是有锚杆情况的2. 76 倍[30]。加上软岩隧道的塑性区较大, 故采用长锚杆 (锚索) 是合理的。

2.5 围岩大变形新型辅助措施

为了使喷射混凝土具有更大的抗变形能力, 避免混凝土喷层的过度破坏, 采用间隙喷射方法即按一定间隙, 沿隧道纵向预留一定的间隙来改善喷射混凝土支护的柔性, 当喷射混凝土被锚杆、钢架牢牢地固定时, 这些间隙允许隧道发生一定的径向变形, 从而可适当减轻支护受到的围岩压力, 间隙的宽度及间距应根据位移大小而定, 一般纵向间距为1.0~3.0m, 间隙的大小为10~20cm。

3.施工开挖支护情况

上断面台阶开挖至K218+171, 发现隧道拱顶和周边变化较大, 迅速调整施工方法, 及时进行仰拱闭合施工, 并采用三台阶法进行开挖。以保证初期支护最快程度的闭合。

3.2 预留变形量的调整

由于望江岭隧道右线出口出现初期支护大变形, 最大拱顶下沉达40~50cm, 故在进口开挖到K218+150 时适当增加预留变形量, 以防止大变形的再次产生。预计拱顶预留变形量增加为50cm。

总结:

由于笔者的水平有限, 对于隧道塌方、大变形病害的处治技术还有待于今后进一步研究。笔者认为今后应该在以下方面进行努力, 以进一步提高隧道塌方、大变形病害处治技术在理论和实践水平:除了从监控量测方面对处治方案进行评价, 还应该在围岩压力及支护压力、注浆效果等方面进行处治效果评价。对隧道塌方、大变形病害处治技术中注浆工艺、方案选取、注浆压力设计、注浆次序等方面进行研究。

摘要：随着我国国民经济的高速发展和西部大开发战略的深入实施, 西部地区的高等级公路、铁路、水电工程建设规模日益扩大, 隧道项目越来越多。在隧道修建过程中, 隧道塌方、大变形等问题成为人们日益关注的病害问题。隧道塌方、大变形发生原因复杂, 发生后不仅延误工期、大幅度提高工程费用, 而且易出现人员伤亡。因此研究隧道塌方和大变形的发生原因及其处治方法愈显紧迫与重要。本文依托四川省攀枝花至田房高速公路建设项目, 讨论了隧道塌方、大变形病害的分类和形成机理, 介绍了隧道塌方、大变形病害处治原则及处治措施。

关键词：公路隧道,塌方,大变形,处治技术,评价

参考文献

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[2]罗鑫, 夏才初.隧道病害分级的现状与发展[J].西部探矿工程, 2006.12

[3]李志厚.公路隧道特大塌方病害处置方法研究[D].西安:长安大学, 2004.5

[4]俞喻.挤压性围岩支护大变形的机理及判定方法[J].现代隧道技术, 1998.1

病害处治技术 第10篇

1.1 桥梁简况

疏港路1#人行天桥位于海山路路口北侧,天桥纵向(过街方向)为三跨四柱,全长43.4m(柱中心)自西向东为8.95+24.5+9.95,桥面净宽为4m,桥下净空高度中间主桥孔机动车道5m,两侧桥孔辅助车道4m,在桥的两端人行道上在桥的横向(平行车道)设有上桥楼梯其净宽:直跑桥梯段为3m,转折跑桥梯段为2.4m。桥梁上部结构:除柱为现浇外,跨越梁、板构件皆为工厂预制现场装配的全简支体系;中间主跨采用焊接箱形钢梁,梁截面高h=730mm,钢梁简支在两端中柱Z1上,两端支座均为橡胶支座;边跨为普通钢筋混凝土折梁,四个支撑柱为普通钢筋混凝土柱;基础经原竣工图表明为明挖扩大基础,中柱Z1基础座落于微风化基岩上,边柱Z2基础座落于夯实的回填土上,其地质自基础底自上而下为2.0m杂填土、1.0m粗砂层、强风化亚粘土层。

1.2 病害情况

经现场测量,桥梁存在的病害如下

1.2.1 桥梁倾斜

全桥纵向四柱呈整体向西倾斜趋势,经现场测量,桥梁四个柱子(Z1为中柱、Z2为边柱,见图1)变形如下:

(1)第一边柱(Z2),柱顶向西倾斜51mm,柱的倾斜角度0.7054度;

(2)第二中柱(Z1),柱顶向西倾斜20mm,柱的倾斜角度0.2591度;

(3)第三中柱(Z1),柱顶向西倾斜15mm,柱的倾斜角度0.2361度;

(4)第四边柱(Z2),柱顶向西倾斜14mm,柱的倾斜角度0.2097度。

1.2.2 西侧Z1柱病害情况

(1)边跨折梁端部与主跨钢梁端部之间结构缝间距设计值为40mm,根据现场实测缝隙宽度为60mm。

(2)与该节点对应的上部桥梁栏杆扶手有明显拉开变形(该处原设计为可伸缩的承插接头)根据现场实测,靠北侧栏杆拉开变形量为37mm;靠南侧栏杆拉开变形量为31mm。

(3)主跨钢梁在该柱头的支承无明显变化。

(4)边跨折梁倾斜端在该柱头上支承长度原设计为200mm;现出现明显滑动,据现场实测,现支承长度为180mm。

1.2.3 东侧Z1柱病害情况

(1)边跨折梁顶部面砖与主跨钢梁顶部面砖有横向通长水平裂缝,裂缝宽度15~30mm。

(2)与该节点对应的上部桥梁栏杆扶手有明显拉开变形(该处原设计为可伸缩的承插接头)根据实测,靠北侧栏杆变形量为20mm;靠南侧栏杆变形量为17mm。

1.2.4 边跨西侧立柱(Z2)柱头变形情况

(1)西侧折梁水平段在柱头上搁置处出现错动迹象,支座平面出现水平裂缝,导致西边外侧面砖裂缝,但尚未剥落。

(2)东侧折梁水平段在柱头上搁置处同样出现错动水平缝。

1.2.5 桥梁西侧靠近高层建筑深基坑开挖施工调查情况

现有一高层建筑鹭槟大厦位于东渡1#人行天桥西侧,建筑物设计总高度100.6米。该工程基础采用人工挖孔桩,地下室二层。承台底面开挖至标高-10米,基坑开挖时间自2003年2月20日开始。当时已开挖接近设计标高,现场发现有两台水泵正在基坑蓄水池往基坑外抽水施工。基坑围护桩也为人工挖孔桩且已施工完毕,桩底标高约为-17米。基坑边距离人行天桥西端Z2柱距离约为8米;在人行道边缘处发现地面有轻微裂缝,同时发现鹭槟大厦施工围墙存在有八字形裂缝,这可证明地面已发生沉降。

2 病害成因分析

根据已掌握的桥梁病害情况及桥梁结构设计资料及现场情况,经综合分析判断,提出以下分析意见。

本桥纵向桥体结构为一榀四柱三跨不等高绞接排架结构,柱底刚接柱顶绞接,超静定次数为4。从地基变形荷载分析:同时建成的疏港路2#、3#天桥未出现如此情况,可以得出结论:本桥出现整体向西侧倾斜的直接原因,系该桥西侧正在施工的鹭槟大厦地下室深基坑和桩基础施工降水引发了地基不均匀沉降,从而导致天桥西侧边柱基础沉降、转动,并通过桥面系统整体向西拉动所致。

由天桥竣工图得知,中柱Z1基础支承在微风化基岩上,理论上无沉降;东西边柱(Z2)采用独立阶形基础直接放在分层夯实的回填土地基上,从基底至强风化基岩面地基的所有地层均具有可压缩性,地质自上而下为杂填土、粗砂层、强风化亚粘土层,粗砂层为强透水层。当年二月份,“鹭槟大厦”地下室开挖逐至现有标高-10m左右,原天桥勘察报告写明地下水为-2m,故地下水在桥梁西侧下降了8m,基坑边至本桥边柱净距为8m,基底土层及此范围内土体,随着地下水位线下降,失去了浮力支撑,便开始渐进自重固结的“降水预压”过程,使边柱Z2基础发生沉降和向外转动。因地下水位下降时一般为“漏斗”状、东边Z2柱较远,基本无影响,所以当西边柱Z2柱沉、转时由桥面牵动四柱整体向西倾,且西边柱Z2柱位移最大,依次至东边柱位移最小。

综上分析:本次天桥病害的产生,经过原因排除,为西侧邻近鹭槟大厦基坑施工降水所造成的,即地基变形所引起的,针对这个原因为病害处治的关键所在。

3 病害整治方案

从以上病害分析,西侧边跨变形最为严重,同时“鹭槟大厦”地下水位与原有地质水位落差依旧存在,甚至地基沉降依旧在增加;西侧中跨Z1柱,边跨滑移2cm,同时,针对以上的病害,给出如下处理方案。

3.1 西侧Z2柱沉降问题处理

四个柱子中,西侧Z2柱滑移最为严重,为了防止基础继续下沉,经几种方案比较,西边柱基础采用施打锚杆静压桩加大截面法进行加固,基础开挖至原基础垫层底面后,对基础进行换填500 mm并夯实。在原有基础周边施打8根锚杆300×300mm混凝土静压桩,静压桩压力按200KN控制,沉桩控制以贯入度为主,桩长为辅,桩底进入强风化粘土层。静压桩施工完后,对原有混凝土表面应冲洗干净,并将表面凿毛或打成沟槽,以保证加大基础部份混凝土与老混凝土紧密结合。在西侧Z2柱内侧设置钢筋混凝土墩加固Z2柱,混凝土墩与西侧折梁上部构造采用φ25钢筋植筋连接。以上的处理很大程度提高了原有基础的承载能力,有效地阻挡了桥梁继续向西倾斜趋势。

3.2 对Z2柱上部构造滑移问题处理

在Z1柱东西侧折梁梁底采用植筋的方式各设置一牛腿,即在原有的桥墩混凝土结构上增设预埋件,其预埋钢板与原有混凝土的结合面必须紧密接触,均匀传力,不得出现空隙形成局部点,其施工工艺如下:采用“乳胶水泥粘贴湿式外包钢法”施工,先将混凝土表面打磨平整,并用钢丝刷刷毛,用压缩空气吹净后在予埋件位置均匀抹上乳胶水泥厚约5mm,立即将予埋钢板粘贴上,用准备好的夹具将予埋钢板压紧,然后进行“植筋”塞焊,所有在予埋钢板上的焊接作业应在胶浆初凝前完成。在折梁底植埋钢板使之与牛腿形成接触面,这样有效提高折梁支撑力。

3.3 对伸缩缝的处理

在原有的伸缩缝之间补焊一弹簧钢板,弹簧钢板伸缩量控制为1cm,当搭梁侧移变形量超过1cm时,弹簧钢板能有效拉住折梁,防止继续侧移发生。

3.4 对扶手、主跨钢箱梁、剥落贴面砖等病害进行装修景观处理,这里不再细说了

病害处治技术 第11篇

关键词:注浆法;路基病害;高填方路堤;路堤下沉

中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)06-0020-02

1前言

高填方路堤也称高路堤,其与低填方路堤只是一个相对的概念,笼统地指填方较高的路堤。由于高填方路堤所处的环境千变万化,所在地段的水文地质情况错综复杂,又暴露在野外环境中,填土的密实与自然的固结都需要时间,且随着汽车荷载重复的作用,出现一些路基病害,引起路堤的整体下沉和局部沉陷,边坡坍塌,特别是桥涵结构物台背回填与路基填方交接处、填方与挖方交接处,路基下沉尤为突出,影响了公路的正常使用。因此,为了更好地发挥公路的正常作用,对高填路堤出现的严重病害,必须采取行之有效的处理办法,使路基处于良好的工作状态,对保证公路建设的质量和车辆运行安全有着十分重要的意义。

2高填方路堤下沉的原因

2.1设计考虑不周

在设计上,由于设计单位在对高填方路段地质进行布探时,对其地质构造、各种软弱面的分布状况探测不明,在技术上无法合理设计边坡取值,也未进行稳定性验算,对填料、施工工艺等未作特殊的要求;对扩改建工程,新旧路连接处未按要求作特别处理,留下隐患;断面尺寸不合理;通道、涵洞铺砌未考虑防水设计;高填方路段纵、横向排水设计考虑不周;高边坡路堤坡脚防护与加固不妥;路基排水系统设计不完善等,这些在设计时所考虑不周全之处,在日后都极易使路基承载力下降而发生沉降变形或局部沉陷,从而影响公路的正常使用。

2.2路基填料选择不当

路基填料除不能选择淤泥、沼泽土、冻土、种植土、腐殖土、生活垃圾等劣质土、未经打碎的大土块,若其掺夹在填料中,由于这些土壤具有机物含量多、抗水性差、强度低等特性,或是因空隙过大会形成夹层,或是遇水形成淤泥,在一定期限内路堤就极易产生塑性变形或局部下沉。

2.3施工工艺不当

在施工时,由于原地面未彻底处理;未对高填方地段路基做排水处理;在高填方路堤施工中未严格按分层填筑;在路桥过渡的死角和有管线等设施压路机不能靠近的地方,未用小型夯实机械配合施工;分层碾压或整平碾压时未严格控制含水量;压实度不足或不均匀且达不到规定要求;对同一路段的不同填料没有严格控制;施工组织安排不当,先施工低填方路堤,后施工高填方路堤,且高填方路堤施工完成后就立即铺路面,致使路基没有足够的时间沉降固结等,这些都会造成高堤路基出现明显的沉降变形。

2.4工程质量管理力度不够

主要表现在:施工人员的责任心不强,对压实度的抽检频率不足;施工现场技术质量监督力度不够,致使工程质量降低,产生施工质量隐患,甚至造成大的质量事故,危及路基的稳定性。

2.5施工技术处理不当

高填方路堤施工中的纵横向搭接未按规范处理,搭接不正确,造成不均匀沉降;路基两侧超宽填筑不够,路基亏坡,整修时采用“贴补法”,补填土不易与原边坡土结合紧密而且难以压实,整体性差,导致路基的不均匀沉降而出现裂缝。

3注浆法处治机理

压力灌浆法是利用液压、气压或电化学原理,将下沉部分钻孔,孔深应穿透薄弱层,然后通过注浆管将浆液均匀地注入地层中,浆液以充填、渗透和挤压等方式灌入填料的空隙,经人工控制一定的时间后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学性能稳定的“结石体”,使路基在行车荷载和自重作用下不再产生沉降,从而提高了路基的强度和刚度,防止或减弱路基的再下沉。

4注浆法处治高填路堤病害施工工艺流程

4.1布孔原则与方法

根据路基的强度要求,结合固结灌浆的特点、路基形态等因素考虑,遵循既要充分发挥灌浆孔的效率,又能保证浆液留在路基有效范围以内的原则,布孔时应视路基施工时的原始记录,估算路基孔隙率,通过试验测定灌浆量,然后确定钻孔数量。如果需要全幅灌浆,应采用等距离梅花形方格网布孔,中间孔浅,边缘孔较深。孔距一般以2.0 m～2.5 m为宜。

4.2钻孔

成孔必须是干法钻进,钻进时绝对不允许加水,因此应尽量选用小型潜孔钻成孔较好,钻孔深度视路基高度和路基填料的情况而定,根据设计要求,对准孔位,要求孔位偏差不大于2 cm,入射角度偏差不大于1 °。

4.3下注浆花管

首先,应根据钻机钻孔的孔径与孔深选择适当的注浆花管;其次,由于注浆结束后注浆花管很难拔出,如果强行拔出则会破坏路基,因此在下注浆花管时应根据简单易行的方法选用;三是注浆管底部要预留20 cm～30 cm空隙,以确保浆液的灌注流畅;四是应采用木塞填充膨胀水泥的方法密封钻孔口,以保证浆液不从钻孔口溢出;最后,注浆结束后应将注浆花管作为非预应力锚杆留在路基内,以起到管架的作用,这对于提高高填方路堤强度有很大好处。

4.4注浆

4.4.1注浆压力

注浆压力是保证灌浆质量的重要因素之一。如果压力过小,浆液射流达不到预计范围内,扩散半径小,易形成空白区;如果压力过大,则会破坏路基原结构,抬升路面或冲垮边坡,还会使浆液沿路基薄弱部位冲出路基,达不到灌浆的目的。因此,在大范围灌注前应先做试验,根据注浆段的路基类型结合单孔注浆量选择适宜的注浆压力。对压密注浆,当采用水泥砂浆浆液时,坍落度宜为25 mm～75 mm,注浆压力为1 MPa～7 MPa;当坍落度较小时,注浆压力可取上限值,当采用水泥——水玻璃双液快凝浆液时,注浆压力应小于1 MPa;对劈开式或胀裂式灌浆,注浆压力宜为1.5 MPa～4.0 MPa。

4.4.2浆液浓度

浆液浓度应根据路基实际情况而定,如一般部位路基加固浆液的水料比(料为水泥+粉煤灰)(0.8～1.0)∶1.0,相对密度为1.38～1.42之间;关键部位如路基边坡注浆孔永久性注浆管部位的浆液,其水灰比为0.7～0.9,相对密度为1.4～1.5之间,在施工过程中,一旦发现水灰比配备不合理,应及时适当调整浆液配合比,以保证施工中无较大变形和确保加固质量和经济合理性。

4.4.3注浆顺序

注浆顺序是指灌浆孔的受注顺序,应按跳孔间隔注浆方式进行,并宜采用先外围后内部的注浆施工方法,即Ⅰ、Ⅱ灌次孔以单孔注浆量(单孔灌注量=排距×孔距×孔深×路基孔隙率。路基孔隙率依路基压实度确定)为控制标准,随后再加压进行钻孔注浆,以控制浆液扩散范围,保证注浆效果。

5施工要点及注意事项

(1)应严格按照设计参数进行钻孔。

(2)注浆材料应满足设计要求,严禁使用过期结块的水泥,必要时进行检验。

(3)浆液配比应符合设计要求,配浆时最大误差为:水泥、水±5 %。

(4)浆液搅拌应均匀,水泥浆搅拌时间为3 min～5 min,未搅拌均匀或沉淀的浆液严禁使用。

(5)注浆过程中,要时刻注意泵压和流量的变化,注意漏浆现象,特别是路基边坡跑浆,发生时应及时采取封堵措施,尽量避免浆液浪费并使土体得到充分加固。

(6)注浆过程中,应密切注意路面、路基及边坡的变形,必要时用仪器进行观测,使注浆过程中路面、路基、变形最小,又要保证被加固土体的加固效果。

(7)注浆施工过程中宜采用自动流量和压力记录仪,并应做好施工原始记录;对于土体中含水量、干密度变化较大的孔位,应在施工过程中不断总结,及时调整浆液的配合比例,并详细做好记录,以确保工程质量。

6结束语

综上所述,高填方路堤病害的原因是多方面的,设计考虑不周、路基填料选择不当、施工工艺不当、工程质量管理力度不够、施工技术处理不当等,这些都会致使高填方路堤出现局部沉陷或下沉,从而影响公路使用功能。而压力灌浆法加固高填方路堤,将浆液灌入填料的空隙,能在板底形成一个结石体,防渗堵水、充填加固路面路基,其技术先进,成本低、施工速度快、治理效果好,能有效将病害减小到最低限度,确保高填方路堤有足够的稳定性和耐久性,能承载车辆的反复荷载作用和抗御各种自然因素的影响,确保道路的正常营运和车辆行驶的安全,值得广泛推广使用。

参考文献

1 王双龙.高填路堤下沉加固技术应用研究[J].科学技术与工程,2008.8(7)

2 候华梁.高填方路基软基处理方法[J].河北交通科技,2006.3(3)

3 王德群、黎映宁.压力注浆技术在高速公路路基病害处理中的应用[J],2002.12(3)

routing in Treatment of High Embankment Diseases of Subsidence

Jiang Youling

Abstract:For high embankment subsidence Disease Treatment, set a high embankment to sink, grouting Treatment Mechanism, grouting in Treatment of Diseases of the high fill sink construction process and notes, etc.

病害处治技术 第12篇

一、偏压隧道的工程特性

在公路隧道的施工中, 如果隧道结构对称的两部分存在着荷载不同的问题, 并且隧道结构的内力不对称, 呈现出偏压现象, 就可以称之为偏压隧道。现阶段, 偏压隧道越来越常见, 特别是在围岩级别高的地方, 由于围岩自身的强度系数较小, 开挖的过程中隧道结构会承担过重的荷载, 因为种种因素导致的荷载不对称问题都将施加到隧道支护结构中, 造成偏压问题。根据普氏等相关理论, 当隧道开挖完成之后, 在隧道上方将形成一种天然的平衡拱。平衡拱的形成与隧道埋深有很大的关系, 如果平衡拱的埋深较小, 则无法形成平衡拱。此外, 隧道荷载的大小在一定程度上取决于施工当地的地形条件, 如果在软岩偏多的地方进行隧道施工, 并且隧道的处于浅埋的状态或施工现场存在地形横坡, 也容易形成天然拱, 在此情况下开挖的隧道属于偏压隧道。

偏压隧道的形成过程较为复杂, 影响隧道偏压的因素也较多, 概括起来主要包括以下几个方面:第一:地形条件;第二, 地质条件;第三:工程因素。在这三个因素中, 前两项可以归结为内在条件, 而第三项则是外在因素。

二、偏压隧道施工技术

浅埋隧道是与深埋隧道相对而言的, 与深埋隧道相比, 浅埋隧道难以呈现承载拱, 并且多处于地形偏压严重的区域。如果施工现场所在地方属于风化带, 或者存在着软弱围岩或软弱堆积物, 这些特殊的地形条件都会导致隧道开挖中出现净空收缩、拱顶下沉过大和地表开裂等问题, 严重的情况下还会出现掌子面失稳。

面对这种情况, 隧道施工技术人员就要采取相应的掌子面稳定方法, 并且要控制好地面下沉的幅度。从理论上来讲, 埋深是影响地表下沉的主要因素, 如果埋深过大, 就容易在隧道横断面上形成承载拱, 地表下沉问题只会出现在隧道周边。但如果埋深过浅, 承载拱将无法形成, 那么地表下沉的问题会比较严重, 很可能会直接下沉到地表。因此, 如果隧道开挖过程中的埋深过小, 就应当对支护下沉采取一定的控制措施, 并增大支护的支持力。通常情况下, 技术人员会利用垂直锚杆和药液压注的方法, 进而改善偏压隧道的施工条件, 这都是非常必要的, 能够保障工程质量, 提高隧道施工的安全性, 并且可以加快施工进度, 达到节约施工成本的目的。

(一) 超前支护

如果围岩存在着自稳能力较差的问题, 为了防止出现塌方, 就必须建立超前支护体系, 具体施工步骤有超前锚杆、小导管注浆、管棚以及全断面预注浆等。在具体的施工过程中, 很多工程都是采用深孔注浆来解决软弱破碎地质条件下的隧道施工问题, 这种方法虽然能够达到一定的止水固结效果, 但是固结范围较小, 地质条件和注浆等问题都有一定的不稳定性。通常需要在隧道开挖之前运用超前支护的方法, 采用锚杆和小导管等施工工具做好超前支护工作。但是, 如果施工现场的地下水压过大, 则需要采取相应的排水降压手段, 利用钻孔排水等方法, 在超出注浆范围的前提下进行钻孔。

(二) 深孔注浆

在隧道开挖的过程中, 为了防止地下水的影响, 需要采取一定的处理方法。具体说来, 在处理隧道开挖中地下水因素的影响时, 通常会以堵截的方法为主, 用排引作为辅助手段。其中堵截的方法也可以分为两种, 一种是整段堵截, 利用注浆止水的方法, 对松散岩体进行加固处理, 从而调整岩层结构。还有一种是按照隧道开挖的轮廓线, 对隧道的开挖面采取环形注浆的方法, 从而形成了止水帷幕, 避免工作面中深入地下水。

(三) 隧道开挖

在偏压隧道施工的过程中, 通常会采取两种开挖方法, 一种是非钻爆方法, 一种是松动爆破方法。虽然这两种施工方法有很大的不同之处, 但它们的目的是一致的, 都是为了能够尽量避免开挖过程对围岩的扰动。另外, 隧道开挖过程中必须采取支护加固的措施, 通常需要用格栅钢架或型钢支架进行加固处理, 并且还要布设径向锚杆, 并采取挂钢筋网、混凝土喷射等方法构建支护体系, 提高偏压隧道工程的稳定性。

(四) 监控量测

监控量测也是偏压隧道施工中的一项重要技术措施, 不仅要在施工过程中进行隧道量测, 在施工之前也需要进行隧道量测。具体说来, 监控量测主要运用地质调查和直接剪切试验等方法, 分析围岩的主要特征, 包括围岩的构造和初应力状态等内容, 围岩的物理力学性质也需要全面掌握。在施工过程中要进行现场量测, 主要目的是对施工状态进行实时监控, 对施工过程中的锚固效果和松弛范围等具体信息进行监视。另外, 监控量测还能够及时掌握变形并采取相应的控制措施。

三、偏压隧道的病害处治技术

在偏压隧道施工完成并投入运营之后, 有些隧道由于施工不规范和地质条件较差等原因, 存在着不同程度的病害, 有些病害甚至造成了严重的危害, 使隧道工程面临着安全隐患。为此, 必须采取一定的隧道病害处治技术, 提高隧道工程运营的安全性与可靠性。现阶段, 偏压隧道的病害处治技术主要分为以下几个方面:第一, 拱背注浆。如果偏压隧道受到了严重破坏, 并且在隧道的拱背处呈现出一定的空隙或空洞, 就需要用拱背注浆的方法进行充填, 增强围岩与衬砌之间的紧密度, 并使荷载更加均匀, 使围岩的弹性抗力更大, 从而对衬砌结构进行改善, 并起到止水的效果;第二, 锚杆加固。主要运用锚杆作为加固工具, 采用组合梁、悬吊和减跨等方法, 对已经产生病害的结构进行加固处理, 从而使衬砌结构具有更强的承载能力;第三, 裂缝嵌补。这种方法主要是往衬砌裂缝内填补嵌补材料, 对已经存在的裂缝进行修补, 从而增强结构的承载能力;第四, 嵌轨加固。如果衬砌结构出现承载力不足的问题, 并且无法采用其他的加固手段时, 可以运用嵌轨加固的方法进行加固。但是, 如果采用这种加固方法, 应使镶嵌拱架间距保持适度的距离, 一般以50-120cm最为合适, 这样可以防止间距过小对衬砌结构造成影响, 并保持原由结构的完整性。第五, 喷射混凝土加固。这种加固手段能够保持原有衬砌结构的完整性, 并且能够在一定程度上提高承载能力。如果运用素喷的方法进行加固处理, 那么原有的轻微裂损结构的承载能力也会增大一倍。另外, 网喷加固之后, 临近失稳的结构也会增强1.3倍左右的承载能力, 是一种行之有效的病害处治技术与加固方法。

结语:

基于笔者多年从事偏压隧道施工的经验, 采取多种隧道加固方法与病害处治技术可以达到更佳的效果, 顺利达到施工目标, 并能尽量降低施工成本, 提高隧道施工的工作效率, 并确保隧道施工的安全性与稳定性。因此, 相关技术人员要根据隧道施工现场的实际情况与地形地质条件, 采用多种加固措施与病害处治技术, 确保隧道工程的施工安全。

参考文献

[1]陈刚.公路偏压隧道施工技术研究[J].科技资讯, 2012. (04)

[2]陈大鹏.浅埋偏压隧道施工技术[J].华东公路, 2011, (06)