一种道路深层病害复合注浆桩处治工艺

技术领域

本发明属于道路修复技术领域，具体为一种道路深层病害复合注浆桩处治工艺。

背景技术

目前沥青混凝土路面和水泥混凝土路面是我国最主要的路面形式。但是随着车辆荷载的增加，车辆超重对路面的损害日益加重，早期修建的道路提前进入维修养护阶段。在众多路面病害中，路基病害是导致路面病害的根本，也是最难根除的病害。路面产生的开裂、沉降、网裂、龟裂等病害，大多数是因为路基脱空、沉降等深层病害导致的路面病害，道路的深层病害对路面结构产生巨大的危害，及时处理路基深层病害，可以减少养护成本，延长道路的运营寿命，保证行车安全。

现有的道路路基注浆养护，大多采用聚合物注浆，虽然可以在一定程度上解决道路路基脱空病害，但是只能对路基土体进行稳固，无法对路面承受荷载能力进行补强，随着时间的推移，车辆荷载的进一步作用，其粘结作用会逐步降低，路基未注浆的区域松散性进一步加深，使得道路原来病害又重新产生，甚至出现新的路面病害。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种道路深层病害复合注浆桩处治工艺，以解决道路各类病害的技术问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种道路深层病害复合注浆桩处治工艺，包括如下步骤，

步骤一，采用探地雷达进行检测，可以精准的掌握公路病害的种类和位置，然后根据缺陷合理化定制孔位方案；

步骤二，孔位布置并进行标注，采用等腰三角桩布置，包括A孔与B孔，且A孔的直径大于B孔的直径，A孔与A孔间距2m，排距2m，B孔与B孔间距2m，排距2m，相邻A孔之间穿插布置B孔，A孔与B孔间距1m，排距1m；

步骤三，钻孔、清孔，采用钻孔设备沿孔位布置的标注对A孔与B孔进行钻孔，并对钻孔进行清理；

步骤四，拌制水泥复合稳定碎石材料，胶凝材料是无机硅合物与水泥复合材料，该材料与碎石和水可直接拌和使用；埋注浆粗泵送管，将注浆粗泵送管插入注浆A孔中，并对管口周围进行密封；

步骤五，对A孔注入水泥复合稳定碎石材料，由于路基承受荷载作用工作区深度一般在路基顶面以下80cm，对于注浆桩深度应深入路床顶面以下至少80cm，这样可加固到路基主要承受荷载的工作区，最大程度加固路基又不造成浪费；

步骤六，封A孔，注浆结束后对A孔进行封堵，并将注浆粗泵送管拔出；

步骤七，拌制稀浆料，无机硅合物注浆加固施工，不断搅拌制得浆料，搅拌结束后进行流动度测试，合格后方可对B孔进行注浆；

步骤八，土体稳定注浆，将稀浆料通过注浆细管注入到路基中，路基加固深度定在1.5m，注浆压力控制在0.3～0.5MPa；

步骤九，基层注浆修复，基层加固深度穿透路面基层，达到路基持力层；

步骤十，封B孔，注浆结束后对注浆B孔进行封堵，并将注浆细管拔出，注浆细管拔出后需要将管芯和管外壁冲洗干净进行存放；

步骤十一，养护，对路基进行覆盖并保湿养护，采用塑料布覆盖混凝土，养护1-3h后开放交通。

通过采用上述技术方案，注浆桩通过在路基路面内开孔成桩，灌入水泥复合稳定碎石材料，形成深层复合地基，然后将无机硅合物浆液通过注浆孔注入路基及基层中，以充填、渗透和挤密的方式排出裂隙中的水分和空气，并占据其空间，使孔隙比减小、强度提高，经过一段时间后，通过化学胶结、离子交换、惰性充填和挤密压密作用把原来路基胶结成一整体，构成新的复合支撑桩结构体系，从而加固路基、基层；养护时间可以在1-3小时即可开放交通养护时间，特殊情况边做边开放交通也可实现，养护时间短，不影响道路交通。

在上述的道路深层病害复合注浆桩处治工艺中，所述步骤四中水泥复合稳定碎石材料施工配合比为无机硅合物0.04份，水泥0.03份，碎石0.88份，水0.05份。

在上述的道路深层病害复合注浆桩处治工艺中，所述步骤七中无机硅合物注浆加固施工配合比为超快无机硅合物1份，无机硅合物固化剂0.5份，水0.32～0.35份。

在上述的道路深层病害复合注浆桩处治工艺中，所述步骤八当注浆最大压力超过0.5MPa时，应立即暂停注浆，再次注浆，如果仍然超过0.5MPa，则此次注浆结束。

在上述的道路深层病害复合注浆桩处治工艺中，所述步骤八注浆浆液在路面宽度至路面以下80cm内浆液分布交叉重叠形成一个整体的强度，如遇到裂缝处则沿着裂缝布孔；如发现布孔位置不适宜，可作适当孔位调整，孔位调整间距应小于30cm。

在上述的道路深层病害复合注浆桩处治工艺中，所述步骤八注浆过程中若窜浆，则需加大孔距，延长相邻两个次序孔施工时间的间隔，使得前一次序孔浆液基本凝固或具有一定强度后，再开始后一次序钻孔，串浆孔若为待注孔，采用同时并联注浆的方法处理；串浆孔若正在钻孔，停钻封孔,注浆完后恢复。

通过采用上述技术方案，桩柱式注浆桩进行路基加固和基层深层修复，能够较好的与基层材料混合，能够将新建道路及原道路松散的基层重新胶结，构成新的复合支撑桩具有“路基—桩基”结构体系；从而提高路基材料强度，能够较好地与土壤融合，提高软土的承载能力。

在上述的道路深层病害复合注浆桩处治工艺中，所述步骤八注浆过程中若冒浆，则需降低注浆压力，同时提高浆液浓度；限量注浆,控制单位吸浆量；间歇注浆的方法，即发现冒浆后就停止注浆，待15min左右再注浆。

通过采用上述技术方案，经采用注浆桩注浆加固后，道路基层缺损或薄弱部分得到了补强，承载能力得到提高，浆料强度高、流动度大、可注性好之外，还具有良好的黏结性，特别是对于各类碱性材料其黏结性能更为突出。

在上述的道路深层病害复合注浆桩处治工艺中，所述步骤五中注浆桩为水泥复合稳定碎石材料，深度为180cm,承受路基结构垂直荷载，与步骤八中注浆稳定层共同构成复合支持桩结构体系。

在上述的道路深层病害复合注浆桩处治工艺中，所述步骤二中的A孔孔径为140-160mm，B孔的孔径为40-60mm。优选为A孔孔径为150mm，B孔的孔径为50mm。

在上述的道路深层病害复合注浆桩处治工艺中，所述步骤四中的碎石材料采用粒径为0-13.2mm的级配碎石。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明的注浆桩通过在路基路面内开孔成桩，灌入水泥复合稳定碎石材料，形成深层复合地基，然后对超快无机硅合物1份，超快无机硅合物固化剂0.5份，水0.32～0.35份进行混合，不断搅拌浆料，将浆液通过注浆孔注入路基及基层中，以充填、渗透和挤密的方式排出裂隙中的水分和空气，并占据其空间，使孔隙比减小、强度提高，经过一段时间后，通过化学胶结、离子交换、惰性充填和挤密压密作用把原来路基胶结成一整体，构成新的复合支撑桩结构体系，从而加固路基、基层；养护时间可以在1-3小时即可开放交通养护时间短，特殊情况边做边开放交通也可实现，养护时间短，不影响道路交通；

2、本发明通过超快无机硅合物浆料能够较好的与基层材料混合，能够将新建道路及原道路松散的基层重新胶结，从而提高基层强度，能够较好地与土壤融合，提高软土的承载能力，流动性较好，注浆材料在压力下具有较好的保水性能及体积稳定性，经采用这种注浆材料注浆加固后，道路基层缺损或薄弱部分得到了补强，承载能力得到提高，浆料强度高、流动度大、可注性好之外，还具有良好的黏结性，特别是对于各类碱性材料其黏结性能更为突出；

3、本发明通过在施工前采用探地雷达进行检测，可以精准的掌握路基裂缝的缺陷、走向，然后根据缺陷合理化定制方案，同时可以检测到地面内部的管线，从而避免对其进行破坏，省心省时省力；

4、本发明在浆料中加入了新型吸音隔音材料，隔音材料的原材料中含有密胺树脂，它是高度开孔的三维网状结构，99％的开孔率，可以在浆料固化后使其内部充满了相互连接的细微小孔，可以在短时间内吸收并消耗大量的噪音，降噪效果好。

附图说明

图1为本发明的超快无机硅合物注浆材料性能指标示意图；

图2为本发明的道路注浆桩孔位布置示意图；

图3为本发明的注浆钻孔立面示意图；

图4为本发明道路路基修复前示意图；

图5为本发明道路路基修复后示意图；

图6为本发明桩柱立面示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-6所示，一种道路深层病害复合注浆桩处治工艺，包括如下步骤：

步骤一，采用探地雷达进行检测，可以精准的掌握公路病害的种类和位置，然后根据缺陷合理化定制孔位方案；

步骤二，孔位布置并进行标注，采用等腰三角桩布置，包括A孔与B孔，且A孔的直径大于B孔的直径，A孔与A孔间距2m，排距2m，选择A孔孔径为150mm，B孔与B孔间距2m，排距2m，选择B孔的孔径为50mm，相邻A孔之间穿插布置B孔，A孔与B孔间距1m，排距1m；

步骤三，钻孔、清孔，采用钻孔设备沿孔位布置的标注对A孔位与B孔位进行钻孔，并对钻孔进行清理；

步骤四，拌制水泥复合稳定碎石材料，胶凝材料是无机硅合物与水泥复合材料，该材料与碎石和水可直接拌和使用，碎石材料采用粒径为0-13.2mm的级配碎石，路基注浆桩加固配合比如表1所示；埋注浆粗泵送管，将注浆粗泵送管插入注浆A孔中，并对管口周围进行密封；

表1路基注浆桩加固配合比(重量比)

步骤五，对A孔注入水泥复合稳定碎石材料，由于路基承受荷载作用工作区深度一般在路基顶面以下80cm，对于注浆桩深度应深入路床顶面以下至少80cm，这样可加固到路基主要承受荷载的工作区，最大程度加固路基又不造成浪费；

步骤六，封A孔，注浆结束后对A孔进行封堵，并将注浆粗泵送管拔出；

步骤七，拌制稀浆料，无机硅合物注浆加固施工，超快无机硅合物注浆加固施工配合比如表2所示，不断搅拌制得浆料，搅拌结束后进行流动度测试，合格后方可对B孔进行注浆；

表2超快无机硅合物注浆加固施工配合比

步骤八，土体稳定注浆，将稀浆料通过注浆细管注入到路基中，路基加固深度定在1.5m，注浆压力控制在0.3～0.5MPa；

步骤九，基层注浆修复，基层加固深度穿透路面基层，达到路基持力层；

步骤十，封B孔，注浆结束后对注浆B孔进行封堵，并将注浆细管拔出，注浆细管拔出后需要将管芯和管外壁冲洗干净进行存放；

步骤十一，养护，对路基进行覆盖并保湿养护，采用塑料布覆盖混凝土，养护1-3h后开放交通。

通过采用上述技术方案，注浆桩通过在路基路面内开孔成桩，灌入水泥复合稳定碎石材料，形成深层复合地基，然后将无机硅合物浆液通过注浆孔注入路基及基层中，以充填、渗透和挤密的方式排出裂隙中的水分和空气，并占据其空间，使孔隙比减小、强度提高，经过一段时间后，通过化学胶结、离子交换、惰性充填和挤密压密作用把原来路基胶结成一整体，构成新的复合支撑桩结构体系，从而加固路基、基层；养护时间可以在1-3小时即可开放交通养护时间，特殊情况边做边开放交通也可实现，养护时间短，不影响道路交通。

步骤五中注浆桩为水泥复合稳定碎石材料，深度为180cm,承受路基结构垂直荷载，与步骤八中注浆稳定层共同构成复合支持桩结构体系。

步骤八当注浆最大压力超过0.5MPa时，应立即暂停注浆，再次注浆，如果仍然超过0.5MPa，则此次注浆结束。

步骤八注浆浆液在路面宽度至路面以下80cm内浆液分布交叉重叠形成一个整体的强度，如遇到裂缝处则沿着裂缝布孔；如发现布孔位置不适宜，可作适当孔位调整，孔位调整间距应小于30cm。

步骤八注浆过程中若窜浆，则需加大孔距，延长相邻两个次序孔施工时间的间隔，使得前一次序孔浆液基本凝固或具有一定强度后，再开始后一次序钻孔，串浆孔若为待注孔，采用同时并联注浆的方法处理；串浆孔若正在钻孔，停钻封孔,注浆完后恢复。桩柱式注浆桩进行路基加固和基层深层修复，能够较好的与基层材料混合，能够将新建道路及原道路松散的基层重新胶结，构成新的复合支撑桩具有“路基—桩基”结构体系；从而提高路基材料强度，能够较好地与土壤融合，提高软土的承载能力。

步骤八注浆过程中若冒浆，则需降低注浆压力，同时提高浆液浓度；限量注浆,控制单位吸浆量；间歇注浆的方法，即发现冒浆后就停止注浆，待15min左右再注浆。经采用注浆桩注浆加固后，道路基层缺损或薄弱部分得到了补强，承载能力得到提高，浆料强度高、流动度大、可注性好之外，还具有良好的黏结性，特别是对于各类碱性材料其黏结性能更为突出。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。