高速公路水泥混凝土旧路面加固施工工法

高速公路水泥混凝土旧路面加固施工工法广西长长路桥建设有限公司主要完成人：青志刚、黄云、李胜、黄林权、易文娟1前言1.1广西西19997年末末到20008年年末，已已建高速速公路221811公里，其其中，水水泥路面面结构形形式占了了约866%。主要是是由于广广西拥有有丰富的的石灰岩岩及水泥泥资源，沥沥青资源源在广西西地区相相对稀缺缺，导致致了广西西绝大多多数的路路面形式式为水泥泥路面。这些混凝土路面已陆续到达设计使用年限，病害严重，需要进行各种形式的旧路改造。水泥路面破损的原因，主要是由于混凝土板、基层、路基的缺陷引起的。这些缺陷除了设计因素及施工质量的原因之外，一般是在行车和各种自然因素作用下形成的，而水和超重荷载是主要因素。旧路改造则是以路基路面加固补强为前提。1.2广西西长长路路桥建设设有限公公司承建建了广西西柳南高高速公路路改扩建建工程加加铺沥青青混凝土土路面№№LNLLM3、№LNLLM4合合同段的的施工任任务，在在施工实实践中，不不断地对对混凝土土路面加加固施工工工艺加加以总结结和完善善，形成了了高速公公路水泥泥混凝土土旧路面面加固施工工工法。2工法特点点2.1本本工法采采用路基基路面注注浆加固固补强转转换路面面结构基基层施工工工艺，不需大大翻修即即可使旧旧路基路路面恢复复其使用用性能，节节能降耗耗。2.2注注浆加固固补强工工艺操作作便捷、设设备简单单，可平平行大规规模施工工，缩短短工期；；2.3采用用弯沉值值检测加加固补强强效果，质量有保障。3适用范围围高速公路、一一级公路路、城市市道路、工工业园区区道路旧旧水泥路路面加固固、病害害处理。4工艺原理理水通过裂缝缝接缝渗渗入基层层，造成成基层软软化。或或积水向向路基渗渗透，通通过毛细细作用逐逐渐向上上，使路路基上部部土层变变湿。在在车辆荷荷载的重重复作用用下，出出现基层层承载力力不足，地地基不均均匀下沉沉。产生生唧泥将将基层细细料冲走走导致板板端脱空空、路面面板块松松动、错错台、板板角冒浆浆，最后后出现断断板破碎碎。另一一方面，超超重车荷荷载大大大超过路路面设计计荷载，造造成混凝凝土板块块疲劳，形形成水泥泥板断裂裂、破碎碎，大大大缩短正正常使用用年限。路基路面注注浆加固固是通过过注浆管管,施加一一定压力力将浆液液均匀注注入路基基、板底底空隙、板板下基(垫)层中,以充填填、渗透透、挤密密等方式式,赶走板板底及基基层裂隙隙中的积积水、空空气后占占据其位位置,经人工工控制一一段时间间后,浆液将将原来的的松散颗颗粒或裂裂隙胶结结为整体体,形成一一个良好好的“结石体”，转换换成了路路面结构构基层。灌灌浆改善善了板底底原有受受力状态态,恢复板板体与地地基的连连续性,从而达达到加固固基础、治治理病害害的目的的。对于破碎板板采用清清除浇注注新板的的方法处处理。5施工工艺艺流程及及操作要要点5.1施施工工艺艺流程调查分析、检测调查分析、检测路基沉陷、板底脱空错台破碎板路基沉陷、板底脱空错台破碎板填平法磨平法钻孔破板填平法磨平法钻孔破板制浆清理制浆清理压浆浇筑砼压浆浇筑砼不合格养护不合格养护检验检验图5.1--1工工艺流程程图5.2工工法操作作要点5.2.11路基路路面加固固施工(1)路路基注浆浆加固对于沉陷的的路基，根据路基填土的类别及调查结果，采用压力注浆加固。路基压浆浆液扩散半径为1.3米，注浆孔孔距为2.5米，呈正三角形布置。注浆孔深度视处治路段所处填、挖情况具体确定。注浆孔孔径为75mm，注浆花管孔径为40mm。注浆材料选用纯水泥浆，采用P.O32.5或以上标号的普通硅酸盐水泥，水灰比为0.7:1，注浆压力为0.1~0.5Mpa，根据实际地质条件、现场灌注效果及地面抬动状况调整。当路基或涵洞壁冒浆均匀后停止注浆。如图5.2-1。图5.2--1路路基注浆浆施工(2)路路面板底底脱空灌灌浆水泥路面板板处治以以路面板板的单点点实测弯弯沉值和和接缝两两侧板边边弯沉差差指标来来控制：：单点实实测弯沉沉值小于于0.114mmm时，水水泥路面面板块不不处治；；单点实实测弯沉沉值介于于0.114~0.440mmm之间时时，水泥泥路面板板块进行行板底压压浆处理理；单点点实测弯弯沉值大大于0..40mmm时，水水泥路面面板块不不再利用用，做换换板处理理；接缝缝两侧板板边实测测弯沉差差大于00.088mm时时，传荷荷能力较较差，水水泥路面面板块进进行板底底压浆处处理。路面板底脱脱空灌浆浆的施工工方法为为：首先先布孔、钻钻孔，一一般钻33~5孔，距距边角440~50ccm，孔孔的直径径略大于于灌浆机机的喷嘴嘴直径，并并贯穿混混凝土板板，其深深度穿越越经过稳稳定的基基层底层层，但钻钻入土基基的深度度不超过过7cmm。采用用不小于于￠300mm的的钻进取取芯机钻钻孔，钻钻孔深度度为700cm，且且穿透级级配碎石石基层，钻钻不够深深度时，不不允许用用钢钎将将孔深打打到700cm。钻钻孔完后后，使用用压缩空空气将孔孔中的混混凝土碎碎屑、杂杂物清除除干净，以以利于灌灌浆料在在压力泵泵作用下下顺利流流入脱空空处。当当清孔完完毕后，进进行配料料。压浆浆机事先先用水清清洗并排排净水分分，根据据所需灌灌注的体体积、浆浆体配合合比及施施工进度度，称取取各种材材料，将将减水剂剂和早强强剂加入入水中，将将水泥、膨膨胀剂倒倒入灌浆浆机的搅搅拌筒中中，先进进行一定定的拌和和，然后后再将已已溶有减减水剂、早早强剂的的水加入入并不断断搅拌，形形成均匀匀浆体，搅搅拌时间间5-110分钟钟。浆体体在配制制好后半半小时内内用完，并并在施工过过程中不不停的搅搅拌。灌注水泥浆浆，施工工中采用用“围、挤挤、压”方法，就就是先将将注浆区区围住，再再在中间间插孔挤挤密。灌浆是是按照由由低到高高，由外外向内的的顺序进进行，即即先灌注注地势低低的再灌灌注地势势高的，先先灌注外外车道再再灌注内内车道，这这样易于于保证注注浆质量量。灌浆浆过程中中，先灌灌注靠近近路面两两侧的孔孔，再灌灌注路面面之间的的孔，有有利于灌灌注密实实。将压压力泵的的压力均均匀增加加到0..8Mppa左右，最最大压力力控制在在1.55Mpa，并停停留3~5分钟。当当浆体由由其他孔孔中或路路的两侧侧挤出时时表明已已灌满，减减小压力力并将喷喷嘴提起起，使孔孔中灌满满浆体，关关闭压力力泵，将将灌浆机机移到下下一孔继继续进行行灌浆。灌灌浆155分钟后后将孔中中的浆体体抹平即即可，不不需另外外的封堵堵材料。灌灌浆后112小时时内控制制交通，压压浆板上上禁止车车辆通行行，以利利于板下下浆体的的硬化和和强度的的增强。如如图5..2-22。图5.2--2路路面板钻钻孔施工工5.2.22更换破破碎板水泥路面板板经调查查发现确确定为破破碎板或或经检测测单点实实测弯沉沉值大于于0.400mm时，水水泥路面面板块不不再利用用，做换换板处理理。1、破板采用“两刀刀”切法，用用切割机机沿破碎碎板的周周边割两两刀，确确保破板板边缘整整齐。靠靠行车道道一侧立立好安全全网。图5.2--3“两刀切”图5.2--4破板2、基层处处理：清除砼砼面板后后，要对对基层进进行认真真检查，确确保基层层平整。如有基层有有坑槽、松松散或破破损应按按相应技技术规范范要求挖挖除处理理并用C10砼填平平，待达达到强度度后才能能进行下下一道工工序。注注意：不不能用浇浇筑路面面混凝土土直接填填补3、浇筑混混凝土（1）检查查准备材材料，发发电机、振振动棒、混混凝土运运输车等等机械设设备的数数量及运运行是否否正常。如如果天气气不好还还要准备备彩条布布，随时时应急。（2）到搅搅拌站检检查原材材料，水水泥、砂砂、碎石石、含泥泥量、含含水量、施施工配合合比。检检查搅拌拌设备是是否清洗洗干净，不不可有废废料留在在搅拌设设备内。（3）检测测坍落度度是否在在施工配配合比范范围内。（4）当现现场气温温大于等等于30度时，应应避开高高温时段段施工。（5）振动动棒的使使用：每每车道应应使用2根振动动棒，组组成横向向振动棒棒组。图5.2--5浇注新新路面板板4、保养①采用单面面防水土土工布覆覆盖保湿湿养生，为为防止土土工布被被风吹掀掀起，要要求土工工布四周周用湿麻麻袋覆盖盖压实。②每天上午午、下午午至少各各洒水一一次，并并根据天天气情况况适当增增加洒水水次数。5、切缝为防止断板板，应及及时切缝缝，特别别在夜间间降温较较大或降降雨时，应应提早切切缝。宜宜早不宜宜晚，宜宜深不宜宜浅。6、刻槽采用硬刻槽槽，当抗抗压强度度达到40％后可可开始刻刻槽，刻刻槽后应应将路面面冲洗干干净并恢恢复养生生。构造造深度0..7mmm≤TD≤1.11mm。7、灌缝使用M9550聚氨酯酯道路嵌嵌缝胶。各各种施工工方法、工工艺及验验收均按按更换砼砼路面缩缩缝工程程的要求求进行。5.2.33路面错错台找平平处理1、处治方方法的选选择：①3mmm≤h≤5mm时采用用磨平法法；②5mmm<hh时采用用填补法法处理；；施工位置、处处治方法法须由现现场管理理人员确确认同意意后方可可施工2、施工工工序先标识确定定打磨范范围，然然后将高高侧打磨磨，边打打磨边吸吸收清洗洗浆液，用3米直尺尺检测打打磨效果果，直至至平整度度小于3mm。打磨后要对对打磨处处进行刻刻纹，保保证行车车摩擦系系数；并并按要求求把与打打磨的砼砼路面相相同长度度的缩缝缝进行更更换。5.2.44路基路路面加固固验收对已完成加加固工作作的路面面测量弯沉沉值，板板边弯沉沉值要求求≤0.114mmm，板边边弯沉差差≤0.006mmm，达不不到要求求的水泥泥混凝土土板再进进行板底底灌浆，直到满满足要求求为止。图5.2--6检测弯弯沉值6材料与设设备6.1路路基路面面加固的的主要材材料是水水泥，管管理中主主要抓好好储存、运运输、装装卸、检检验各个个环节中中的质量量保证。水水泥在进进场时质质保资料料必须齐齐全，试试验室按按要求对对进场的的水泥都要要取样检检验，试试验室取取样合格格后物资资部签发发验收单单，记录录水泥来来源、标标号、数数量、到到货日期期、发票票号码、存存放地点点、检验验品质及及水泥使使用的地地段等。6.2每批批进场的的集料均均按规范要要求对集集料的规规格、级级配、含含泥量、等等特性进进行取样样分析，证证明合格格后方可可进场堆堆放，并并签发验验收单。施工过过程中定定期检查查料堆的的级配特特性，监监测有无无变化。集集料场地地经硬化化，无污污染，具有良好好的防排排水设施施。细集料料用遮雨雨棚遮盖盖，不同同规格的的集料采采用隔墙墙分隔。6.3加固固路面施施工主要要设备表表见表6-11。表6-1主要施施工设备备表序号名称型号及规格格单位数量备注1发电机组200KWW台3现场施工用用2混凝土钻孔孔机台12钻孔3取芯钻台6现场施工用用4压浆机台8现场施工用用5灰浆搅拌机机套6拌水泥浆用用6水车8T辆4现场施工用用7贝克曼梁5.4m套6现场检测用用8自卸汽车东风日产辆12现场施工用用9电动打磨机机台410挖掘机DH55台8现场施工用用117质量控制制7.1质质量控制制依据：：《ISOO90001质量管管理体系系》、《公公路工程程质量检检验评定定标准》、《公公路水泥泥混凝土土路面施施工技术术规范》、《公路养护技术规范》、《公路工程集料试验规程》、《设计文件》。7.2施施工前合合理进行行人员组组织，根根据岗位位配置施施工人员员，严格格轮换班班制度。7.3在在施工前前，编制制施工方方案，做做好施工工技术和和安全技技术交底底，施工工时严格格按照制制定的施施工方案案进行。7.4在在施工前前，必须须做好设设备的检检修和调调试工作作，保证证在施工工过程中中设备不不出现故故障，并并且要设设置足够够数量的的备用设设备，备备足易损损件配件件。7.5施施工过程程全程监监控，每每个施工工环节都都有人员员负责，避避免出现现脱节，发发现问题题及时解解决。7.6正确确的试验验数据对对指导路路面施工工具有重重要意义义，需要要人员具有有高度的的责任心心和有科学学严谨的的检测方方法。8安全措施施8.1严严格执行行公司“三标一一体化”管理体体系，成成立安全全管理机机构，进进行危险险源因素素评价和和分析，制制定安全管管理方案案，遵照照《公路路工程施施工安全全技术规规程》、《施施工现场场临时用用电安全全技术规规范》等等有关规规定执行行。8.2在在施工前前做好安安全技术术交底工工作，成成立安全全管理领领导小组组，实行行安全生生产责任任制度。8.3编编制专项项安全保保证措施施方案和和安全生生产事故故紧急预预案。8.4对对进场的的施工管管理人员员、机械械操作员员、施工工队工人人进行安安全知识识培训、安安全技术术教育，提提高安全全意识。8.5重重点预防防机械、车车辆伤害害，预防防触电、火火灾等的的伤害。8.6在在施工现现场设置置醒目的的安全标标志、标标语和其其它交通通管理设设施，以以保证施施工人员员安全。9环保措施施9.1严严格执行行公司“三标一一体化”管理体体系，成成立环保保管理机机构，进进行环境境因素评评价和分分析，制制定施工工期间环环境保护护措施，遵遵照《建建设工程程施工现现场管理理规定》有有关规定定执行。9.3施工工工作面面做到整整齐整洁洁，防止止污水、泥泥浆污染染旁边行行车道。9.4现场场主要道道路、料料场等工工作场地地进行硬硬化处理理，加强强道路及及料场洒洒水，防防止扬尘尘过大。9.5施工工垃圾集集中分类类堆放在在临时存存放站，不不得沿线线随意撒撒弃；有有毒有害害及危险险废弃物物集中管管理，专专人处置置。10效益分分析10.1经济效效益该工法施工工流程紧紧密，施施工人员员少，施工进进度快，柳柳南高速速公路改改扩建工工程采用用该施工工工法，比比原计划划提前两两个月完完成了加