CN101168957A - 桥梁搭板脱空的浅层注浆加固技术 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种桥梁搭板脱空的浅层注浆加固技术。该技术的步骤是：采用地质雷达等无损检测、钻探取芯分析、进行理论计算推定的综合判断搭板脱空的范围和脱空形态；在搭板上布设并钻进注浆孔位；浆料制作与调配；控压注浆；封孔、养护。本发明技术可不中断交通营运；通过地质雷达检测及钻芯取样对注浆地基进行检测，空洞充填效果好，有效地提高了台背填土的力学性能；且施工工期大大缩短，加固投入大幅度降低；操作步骤简易，不需要大型钻孔机械和深部注浆设备进入施工场地；现场不产生施工垃圾，有益于环境保护。

Description

桥梁搭板脱空的浅层注浆加固技术
技术领域
本发明涉及公路桥梁地基的修复充实加固技术领域，特别涉及桥梁搭板脱空的浅层注浆加固技术。
背景技术
桥梁搭板位于桥面与桥头路面之间，桥梁搭板一端支撑在桥台上，另一端支撑在路面基层上。公路桥梁建成后投入营运中，随着时间的推移，桥台与桥梁搭板下的填料之间出现的沉降差异，会使得桥梁搭板底部路基填料中出现层状空洞或楔形空洞，这种状况可称之为桥梁搭板脱空。桥梁搭板脱空将导致车辆每行至于此，便会发生“桥头跳车”，危及行车安全。因而，必须对桥梁搭板脱空处进行充实加固处理。目前，公知的采用注浆进行加固的技术主要适用于：工程施工前对地基进行预处理，这种地基注浆加固处理深度往往超过10米、几十米、甚至更深；还适用于：工程竣工后对地基进行补强加固处理，如桥头地基出现明显沉降、桥头地基及路基强度明显降低，而需要对桥头地基或路基注浆的，但其注浆加固深度一般也超过5米。以上情况，均需使用专门的深部注浆施工机械实施。而对于工程竣工后结构物的近表面层，如水泥混凝土路面板块下、深约25-30cm出现的空洞也可以进行补强加固处理，所不同的是它的注浆设备的性能低(钻孔深30cm左右，注浆压力小于1.0MPa)。本发明所称的桥梁搭板脱空的深度范围一般为40-90cm，是上述几种加固处理方法所没有涉及到的深度，而且在这个深度范围内还存在多层脱空的现象，其脱空的范围和脱空形态更是现有技术所没有涉及到的。因而，应用上述的成熟注浆技术对桥梁搭板脱空进行加固处理显然是不行的。现阶段，对桥梁搭板脱空最积极的处理办法是先将已被车辆压碎或压断的原有搭板及其底部松散层清除掉，然后重新分层填筑，再重新浇注新的搭板，并恢复搭板上部的路面结构层。这种对搭板脱空的处理措施存在着需中断交通、工期较长、修缮费用较高等突出问题。
发明内容
本发明针对上述存在问题，提出了一种桥梁搭板脱空的浅层注浆加固技术，目的在于在不中断交通(实现边通车边施工)的前提下，以最快的速度，实施对脱空部位的充实加固处理，满足路桥的行车要求。
本发明的技术解决方案：
本发明所采取的技术步骤是：
(一)判断搭板脱空的范围和脱空形态。采用地质雷达等无损检测、钻探取芯分析、进行理论计算推定的综合判断方法；
(二)根据脱空的范围和脱空的形态，及桥梁的宽度和搭板的长度，在搭板上布设并钻进注浆孔位。注意在脱空区位上方的搭板上加大布孔密度；
(三)浆料制作与调配。其浆料的配比，须满足利于压入和流淌要求以及成型后的强度要求；
(四)注浆。控压注浆，压力由小渐变至大，再由大渐变至小；
(五)封孔、养护。
本发明的有益效果：
(一)本发明可不中断交通运行，车辆无须借道分流，可以边通车边施工；
(二)本发明通过地质雷达检测及钻芯取样对桥梁搭板脱空处理后的桥头进行检测证明实施效果良好，对空洞、空隙充填率达到近100％，浆液凝固后形成整体帷幕，增强了搭板底填料的密度和整体性，有效地提高了台背填土的力学性能；
(三)本发明施工工期短，通常一座桥梁搭板脱空充实加固仅需5个工作日，比现有搭板脱空处理工期缩短将近60工作日；
(四)本发明对一座桥梁搭板脱空处理投入不足2万元，比一座同规格桥梁现有的处理措施节约经费18-20万元左右；
(五)本发明操作步骤简易，注浆施工时可不必下注浆管，不需要大型钻孔机械和深部注浆设备；
(六)本发明方法不产生废料和垃圾，有益于环境保护。
附图说明
附图1为本发明所称的桥梁搭板位置的纵向剖面的结构示意图；
附图2为经雷达检测桥梁搭板脱空区呈层状分布的断面结构示意图；
附图3为桥梁脱空区呈楔状形态的断面结构示意图；
附图4为本发明所述桥梁搭板脱空区在其搭板上布设注浆钻孔位的平面分布示意图；
附图5为本发明施工工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所称桥梁搭板1位于桥面2与桥头路面3之间，桥梁搭板的一端搁置在桥台4的上方，桥面受其梁21和桥台4的支撑。由于桥台4与桥头填料11之间必然产生的差异沉降，使得桥梁搭板1的底部填料中出现脱空区12。
本发明实施时，首先判断桥梁搭板下脱空区的范围和形状。其判断方法首先是感受到行车有“桥头跳车”现象，肉眼观察到桥头伸缩缝处有明显裂隙，桥的锥坡及其底部有大量泥沙渗出。同时可进行地质雷达检测，如图2所示，脱空区呈层状的多层脱空；如图3所示，脱空区呈楔形脱空。再根据钻探取芯资料，结合理论计算值公式，得平均脱空值h＝h2-h1/2，h值为搭板底部多层累计脱空平均值，h1为搭板末端(与路面连接处)沉降量，h2为路基沉降量，h1、h2的数值是通过中、长期观测获得。根据众多桥梁搭板脱空区的观察、检测统计表明桥梁搭板脱空主要发生在距离路面40-90cm范围内，即搭板以下约50cm左右，脱空层厚0--8cm，当然由于桥头填料及地基地质条件不同，脱空区也会有楔形、透镜状等不同形态。确定桥梁搭板下脱空区的范围和形状后，须封闭施工作业控制区。
本发明实施的第二步骤是根据上述所判断的脱空区的范围、形状以及桥梁宽度和搭板长度在搭板上布设注浆孔。由于搭板脱空一般靠近桥台处大，远离桥台处小，故布孔时靠近桥台处宜密，远离桥台处宜疏。实施中已判断其脱空区为层状分布或呈楔状分布，如图4所示，则在上、下行的四个桥头(图中A、B、C、D示意为桥头)的紧急停靠带22和行车道23的搭板上同时各布设三个孔(此时超车道24维持通车)。钻孔时，从桥头路面开始，每孔穿过搭板进入路基，钻进深度约85-100mm，孔径20-100mm，要求孔径须和注浆设备的喷嘴口径相匹配。
本发明的制浆材料与制浆方法均属现有技术。制浆材料主要成分为水泥、粉煤灰、早强剂、膨涨剂与水，浆料成分须满足成型后的强度，又要利于浆料的压入和在脱空区内的流淌。注浆前，在注浆孔口安装压头卡，确保注浆孔口密封不漏浆；同时对桥台锥坡的空洞、裂缝及薄壁桥台的钢筋孔进行封堵，以免漏浆；注浆顺序为先边孔后中孔；注浆时，需控制注浆压力范围为0-2.0MPa，注浆压力先由小到大、再由大到小，防止由于注浆压力过大导致搭板抬起。一个孔注浆完成后立即用木塞将孔口堵住，防止灰浆在回复压力的作用下从孔中挤出。
本发明的主体施工结束后，清除残留在路面上的灰浆、斑渍，保持路面整洁。
本发明的最后步骤是封孔、养护。根据浆料凝固时间，当搭板下灰浆初凝后，拔出孔口的木塞，及时用高标号砂浆或沥青混凝土将孔口密封；养护2天后开放交通。重复本发明实施的第二步骤及以下步骤进行上、下行的四个桥头的超车道24搭板脱空区的注浆加固施工。
综上，本技术可达到预期的发明目的。

Claims (7)

1.桥梁搭板脱空的浅层注浆加固技术，其特征在于：它的技术步骤是：
(一)判断搭板脱空的范围和脱空形态；
(二)根据脱空的范围和脱空的形态，及桥梁的宽度和搭板的长度，在搭板上布设并钻进注浆孔位；
(三)浆料制作与调配；
(四)注浆；
(五)封孔、养护。
2.根据权利要求1所述的桥梁搭板脱空的浅层注浆加固技术，其特征在于：所述的判断搭板脱空的范围和脱空形态的方法是除肉眼观察外，还采用地质雷达等无损检测、钻探取芯分析、进行理论计算推定的综合判断方法。
3.根据权利要求2所述的桥梁搭板脱空的浅层注浆加固技术，其特征在于：所述理论计算的公式为h＝h2-h1/2，h值为搭板下部多层累计脱空平均值，h1为搭板末端沉降量，h2为路基沉降量。
4.根据权利要求1所述的桥梁搭板脱空的浅层注浆加固技术，其特征在于：所述在搭板上布设并钻进注浆孔位是靠近桥台处宜密，远离桥台处宜疏，特别在脱空区位上方的搭板上加大布孔密度。
5.根据权利要求1所述的桥梁搭板脱空的浅层注浆加固技术，其特征在于：所述钻进注浆孔位时，从桥头路面开始，每孔穿过搭板进入路基，钻进深度超过桥头路面结构层的厚度为85-100mm，孔径为20-100mm。
6.根据权利要求5所述的桥梁搭板脱空的浅层注浆加固技术，其特征在于：所述孔径须和注浆设备的喷嘴口径相匹配。
7.根据权利要求1所述的桥梁搭板脱空的浅层注浆加固技术，其特征在于：所述注浆的顺序为先边孔后中孔；控制注浆压力先由小到大、再由大到小，压力范围为0-2.0MPa。
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