CN115262314A - 一种针对水泥道面板角脱空病害的高聚物加固修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种针对水泥道面板板角脱空病害的高聚物修复方法，其包括以下步骤：S1：根据道面病害检测结果，在脱空病害板和相邻的各个面板之间的板缝处设置板缝注浆孔；S2：在板角脱空病害处布置加固注浆孔；S3：在板缝注浆孔内和加固注浆孔插入注浆管，先对板缝注浆孔进行注浆，再对加固注浆孔进行注浆；S4安装后期传力杆，根据弯沉检测结果，在传力杆失效处或需要加装后期传力杆的位置安装后期传力杆，若板角脱空出现断角，则在断裂处也要安装后期传力杆；S5：清理注浆管和注浆头，并进行封堵，对板缝进行填充；该方法对水泥道面板角脱空病害具有良好的治理效果。

Description

一种针对水泥道面板角脱空病害的高聚物加固修复方法
技术领域
本发明涉水泥道面板角脱空病害修复技术领域，尤其涉及一种针对水泥道面板角脱空病害的高聚物加固修复方法。
背景技术
由于沥青混凝土道面造价高，我国相应的资源储备相对匮乏，加之水泥混凝土道面具有强度高、耐久性强、使用寿命长等特点，我国道面的建设主要还是采用的水泥混凝土道面的模式。水泥混凝土道面的结构形式决定了路面结构材料主要是水泥稳定材料。半刚性材料强度高、承载力大、水稳定性好，加之无机结合料在我国储量大、价格低，应用经验丰富，在今后相当长一段时间内，半刚性材料仍会是主要基层材料。但是在水泥混凝土道面板在使用的过程中，受荷载的重复作用下，板下水泥稳定基层将产生一定的塑性变形，同时受温度应力的影响，水泥混凝土道面板会产生一定的翘曲，致使道面板与基层界面接触产生了部分不连续。水泥混凝土道面板与基层接触面产生部分剥离，在荷载和降雨、结构自由水共同作用下，水泥道面板不可避免的出现冲刷、唧泥等问题，随着重复荷载和水的冲刷侵蚀作用的加深，水泥混凝土道面板底会出现不同程度的脱空问题。脱空病害如不及时处理，会导致荷载作用在道面板时，脱空区域边缘部分会产生应力集中，便会逐渐引起断板、错台、接缝断裂等病害。将严重影响飞行质量，带来极大的安全隐患。申请号为201210338112.9的专利文献公开了一种快速修复水泥混凝土路面脱空病害的方法，采用水泥粉煤灰复合材料，该修复方法并未对路面面板加固。
因此研发一种非开挖针对水泥道面板角脱空病害的高聚物加固修复方法来快速治理脱空病害，对基础工程非开挖修复工程的发展有重要意义。
发明内容
本发明提供一种针对水泥道面板角脱空病害的高聚物加固修复方法，旨在解决水泥道面板随着重复荷载和水的冲刷侵蚀作用的加深，水泥混凝土道面板底会出现不同程度的板角脱空的问题。
为了实现上述目的，本发明提出一种针对水泥道面板角脱空病害的高聚物加固修复方法，包括以下步骤：
S1：根据道面病害检测结果，在脱空病害板和相邻的各个面板之间的板缝处设置板缝注浆孔；
S2：在板角脱空病害处布置加固注浆孔；
S3：在板缝注浆孔内和加固注浆孔插入注浆管，先对板缝注浆孔进行注浆，再对加固注浆孔进行注浆；
S4：安装后期传力杆，根据弯沉检测结果，在传力杆失效处或需要加装后期传力杆的位置安装后期传力杆，若板角脱空出现断角，则在断裂处也要安装后期传力杆；
S5：清理注浆管和注浆头，并进行封堵，对板缝以及开槽处进行填充。
优选地，步骤S1中，若已知脱空病害范围，则相邻板缝围设的区域内的加固注浆孔设置在脱空范围形心处；若未知脱空病害范围，相邻板缝围设的区域内的加固注浆孔在脱空病害板的斜对角线上到板缝交汇处的距离为L/8，板边长度为L。
优选地，步骤S1中，缝注浆孔到板缝交汇处的距离为L/6。
优选地，所述后期传力杆包括异面交错设置的第一传力杆和第二传力杆，所述第一传力杆正向设置，所述第二传力杆反向设置，在第一传力杆和第二传力杆的中心点处计算间距，相邻的两组后期传力杆的间距不大于40cm。
优选地，所述第一传力杆与所述第二传力杆之间的间距为k，所述k值不小于10cm且不大于35cm。
优选地，步骤S3中，先对板缝注浆孔注浆，再对相邻板缝围设的区域内的加固注浆孔注浆，根据注浆孔位进行垂直钻孔。
优选地，步骤S3中，注浆管插入水泥道面板内的深度不小于板厚，注浆孔深度不能小于水泥道面板厚度，注浆孔直径为1.6cm，注浆压力设置为7.0MPa。
优选地，步骤S3中，当注浆量达到设计注浆量时、或看到板缝处看到有浆液流出、或板出现抬升的迹象立即停止注浆，若弯沉检测不合格则需要进行补注。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果：本发明提供的针对水泥道面板角脱空病害的高聚物修复方法，对因重复荷载和水的冲刷侵蚀作用的加深，水泥混凝土道面板底会出现不同程度的板角脱空病害，通过高聚物快速填充进行加固修复，适用于传力杆失效的板角脱空病害高聚物注浆修复，后期传力杆可以有效充当传力杆的作用，协调两个水泥道面板的力学平衡，有效防止由于注浆量不平衡导致道面板抬升产生错台甚至断板。采用该方法进行高聚物注浆，浆液扩散更均匀，力学承载能力更优异。该方法采用非开挖方法，注浆孔直径只有1.6厘米，单注浆孔注浆时间只需要1-2分钟，处理单块板角脱空病害只需要15-25分钟。对水泥道面板底脱空病害修复加固工程提供一定的参考依据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的针对水泥道面板角脱空病害的高聚物加固修复方法步骤S1中的板缝注浆孔的布置示意图；
图2为本发明提供的针对水泥道面板角脱空病害的高聚物加固修复方法步骤S2中的加固注浆孔的位置示意图；
图3为本发明提供的后期传力杆在板角脱空未出现断角时的安装示意图；
图4为本发明提供的后期传力杆在板角脱空出现断角时的安装示意图；
图5为本发明提供的后期传力杆的安装位置结构示意图。
【附图标记说明】
1：脱空病害板；2：面板；3：板缝；4：板缝注浆孔；5：板角脱空病害处；6：加固注浆孔；7：后期传力杆；71：第一传力杆；72：第二传力杆。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供一种针对水泥道面板2角脱空病害的高聚物加固修复方法，如图1-图5所示，其包括以下步骤：
S1：根据道面病害检测结果，在脱空病害板1和相邻的各个面板2之间的板缝3处设置板缝注浆孔4，相邻板缝3围设的区域为板角脱空病害处5，若已知脱空病害范围，则相邻板缝3围设的区域内的加固注浆孔6设置在脱空范围形心处；若未知脱空病害范围，相邻板缝3围设的区域内的加固注浆孔6在脱空病害板1的斜对角线上到板缝3交汇处的距离为L/8，板边长度为L，板边宽度为M；板缝注浆孔4到板缝3交汇处的距离的距离为L/6，板缝3交汇处上也可设置板缝注浆孔4，以便于均匀注浆，易于控制注浆量；通过现有的脱空范围探测技术探测出脱空特征的大概范围，脱空特征一般为三角形脱空病害，找到三角形脱空病害的中心处则为脱空范围形心处，在此布置加固注浆孔6，以便于向外扩散浆液，具有扩散优势。
S2：在板角脱空病害处5布置加固注浆孔6；
S3：在板缝注浆孔4内和加固注浆孔6插入注浆管，先对板缝注浆孔4以及相邻板缝3围设的区域内的加固注浆孔6注浆，注入高聚物；根据注浆孔位进行垂直钻孔，安装注浆管以及注浆头，注浆管伸入道面板2板底，注浆孔深度不能小于水泥道面板2厚度，注浆孔直径为1.6cm，注浆压力设置为7.0MPa。
当注浆量达到设计注浆量时、或看到板缝3处看到有浆液流出、或板出现抬升的迹象立即停止注浆，等待2分钟以后才能分离注射抢和注射头，若弯沉检测不合格则需要进行补注。
S3：在板缝注浆孔4内插入注浆管，先对板缝注浆孔4进行注浆，再对加固注浆孔6进行注浆；
S4：安装后期传力杆7，根据弯沉检测结果，在传力杆失效处或需要加装后期传力杆7的位置安装后期传力杆7，若板角脱空出现断角，则在断裂处也要安装后期传力杆7；
S5：清理注浆管和注浆头，并进行水泥封堵，对板缝3以及开槽处进行填充，对板缝3填充沥青冷补料，开槽处填充水泥填补料。
另外，如图4和图5所示，针对水泥道面板2角脱空病害的高聚物加固修复方法中设置有多组后期传力杆7，每组所述后期传力杆7包括异面交错设置的第一传力杆71和第二传力杆72，所述第一传力杆71正向设置，所述第二传力杆72反向设置，在第一传力杆71和第二传力杆72的中心点处计算间距，相邻的两个后期传力杆7的间距不大于40cm，在板角发生断角的情况下，若传力杆过长要适当缩减传力杆长度(不小于标准长度3/4)，并进行加密处理。方法中涉及到的传力杆的相关设计要求适用于第一传力杆71的同时也适用于第二传力杆72。
如图5所示，所述第一传力杆71向下倾斜设计，且依次穿过脱空病害板1、板厚中线以及第二水泥道面板2；所述第二传力杆72向下倾斜设计，且依次穿过第二水泥道面板2、板厚中线O以及脱空病害板1。
每组后期传力杆7所述第一传力杆71与所述第二传力杆72之间的间距为k，所述k值不小于10cm且不大于35cm。两根传力杆是由于传力杆是倾斜安装导致受力条件稍差于水平安装传力杆并且向倾角方向产生分力，增加异面交错的另一传力杆可以有效抵消斜向分力并加强传力效果。为防止距离太近施加荷载产生应力集中破坏两根传力杆之间的水泥混凝土，距离太远导致反向传力杆的效果不明显，优选k值不小于10cm且不大于35cm。
本发明提供的针对水泥道面板2角脱空病害的高聚物加固修复方法对水泥道面板2角脱空病害具有良好的治理效果，后期传力杆7可以有效充当传力杆的作用，协调两个水泥道面板2的力学平衡，有效防止由于注浆量不平衡导致道面板2抬升产生错台甚至断板。采用该方法进行高聚物注浆，浆液扩散更均匀，力学承载能力更优异。该方法采用非开挖方法，注浆孔直径只有1.6厘米，单注浆孔注浆时间只需要1-2分钟，处理单块板角脱空病害只需要15-25分钟。对水泥道面板2底脱空病害修复加固工程提供一定的参考依据。
近年来，国际上高聚物注浆技术发展很快。其基本原理是：按照一定配比，向地下注射双组份高聚物材料，两种材料混合后发生化学反应，体积迅速膨胀并形成泡沫状固体。目前，该技术已成功应用于道路、隧道、堤坝、地下管道等基础设施的加固和修复工程中，取得了显著成效。膨胀性高聚物注浆技术具有诸多明显优点：高聚物注浆技术施工快捷，不需养生，可节省工期70％以上，并且可以根据工程需要自由调整材料的固化时间，数分钟到数小时不等，最快几十秒就可以达到最终强度的90％。高聚物注浆与无损检测技术密切结合，针对性强，治愈率高，一次注浆能处治多层隐含病害；高聚物注浆材料本身不含水，反应固化后不会产生干缩现象；高聚物材料具有很好的柔韧性，在长期交通荷载作用下不易发生断裂；高聚物材料防渗性能优良，能有效阻止雨水下渗。高聚物注浆技术通过注浆孔进行注浆修复，材料本身不含有毒物质抗压：膨胀性高聚物注浆材料随着密度的增加抗压强度也迅速增强，最高可达一百多兆帕。
需要理解的是，以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但本发明并不限于上述特定实施方式。凡是在本发明权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种针对水泥道面板角脱空病害的高聚物加固修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据道面病害检测结果，在脱空病害板和相邻的各个面板之间的板缝处设置板缝注浆孔；
S2：在板角脱空病害处布置加固注浆孔；
S3：在板缝注浆孔内和加固注浆孔插入注浆管，先对板缝注浆孔进行注浆，再对加固注浆孔进行注浆；
S4：安装后期传力杆，根据弯沉检测结果，在传力杆失效处或需要加装后期传力杆的位置安装后期传力杆，若板角脱空出现断角，则在断裂处也要安装后期传力杆；
S5：清理注浆管和注浆头，并进行封堵，对板缝进行填充。
2.根据权利要求1所述的针对水泥道面板角脱空病害的高聚物加固修复方法，其特征在于，步骤S1中，若已知脱空病害范围，则相邻板缝围设的区域内的加固注浆孔设置在脱空范围形心处；若未知脱空病害范围，相邻板缝围设的区域内的加固注浆孔在脱空病害板的斜对角线上到板缝交汇处的距离为L/8，板边长度为L。
3.根据权利要求2所述的针对水泥道面板角脱空病害的高聚物加固修复方法，其特征在于，步骤S1中，板缝注浆孔到板缝交汇处的距离为L/6。
4.根据权利要求3所述的针对水泥道面板角脱空病害的高聚物加固修复方法，其特征在于，所述后期传力杆包括异面交错设置的第一传力杆和第二传力杆，所述第一传力杆正向设置，所述第二传力杆反向设置，在第一传力杆和第二传力杆的中心点处计算间距，相邻的两组后期传力杆的间距不大于40cm。
5.根据权利要求4所述的针对水泥道面板角脱空病害的高聚物加固修复方法，其特征在于，所述第一传力杆与所述第二传力杆之间的间距为k，所述k值不小于10cm且不大于35cm。
6.根据权利要求1所述的针对水泥道面板角脱空病害的高聚物加固修复方法，其特征在于，步骤S3中，先对板缝注浆孔注浆，再对相邻板缝围设的区域内的加固注浆孔注浆，根据注浆孔位进行垂直钻孔。
7.根据权利要求1所述的针对水泥道面板角脱空病害的高聚物加固修复方法，其特征在于，步骤S3中，注浆管插入水泥道面板内的深度不小于板厚，注浆孔深度不能小于水泥道面板厚度，注浆孔直径为1.6cm，注浆压力设置为7.0MPa。
8.根据权利要求1所述的针对水泥道面板角脱空病害的高聚物加固修复方法，其特征在于，步骤S3中，当注浆量达到设计注浆量时、或看到板缝处看到有浆液流出、或板出现抬升的迹象立即停止注浆，若弯沉检测不合格则需要进行补注。
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