五合一工藝流程

1、沿海B標(biāo)“五合一”施工工藝流程 1、“五合一”原位治理技術(shù)  1.1技術(shù)介紹  “五合一”原位治理技術(shù)是混凝土高速公路原位養(yǎng)護新技術(shù)，在實際施工時部分或全部使用如下的工藝、技術(shù)： “DCG工法”、“板底脫空灌漿”、“砼裂縫處理”、“邊坡錨固”、“樹根樁”、“土壤穩(wěn)定”、“路基土防排水”、 “錯立平填補”、“麻面坑洞修補”、 “縮縫防水”等。  一般情況下，“五合一”原位治理有5道施工程序：加固基土，抬升調(diào)平面板，充填板底脫空；對裂縫、坑洞、麻面、崩邊、錯臺等的修補，對縮縫進(jìn)行嵌縫防水處理。  這種從基土到砼面板各種

2、病害都進(jìn)行全面處理，治標(biāo)又治本的“五合一”原位治理技術(shù)，很大程度地避免了“換板法”的缺點。  1.2 “五合一”原位治理技術(shù)主要材料及性能特點  1.2.1 “DCG工法”所用漿材為“水泥DCG-979”，其性能指標(biāo)見表1.1，性能特點如下：  （1）可通過控制漿液凝固時間來調(diào)整單孔灌漿半徑。該漿材凝固時間的可控性有兩大優(yōu)點：a、可最大限度減少漿液跑失，避免浪費，既能有效地保證工程質(zhì)量，降低工程費用，又有效避免漿液跑失對農(nóng)田等環(huán)境的影響；b、在加固路基軟弱土體的同時，還可準(zhǔn)確地進(jìn)行定量、定位抬升，確保路面平順。 &

3、#160;（2）漿液的固結(jié)體本身強度高，終凝抗壓強度20MPa，滿足加固要求；  （3）漿液在干燥土層或水中照樣迅速固結(jié)；  （4）漿液固結(jié)率為100%，固化過程中不析水，無有毒物質(zhì)逸出；  （5）DCG979無毒，與水泥漿組成的固結(jié)物不溶于水，不易老化變質(zhì)，不對環(huán)境造成不良影響。表1.1  “水泥+DCG-979”漿材性能指標(biāo)表指標(biāo)名稱凝固時間抗壓強度（24h）抗壓強度（28d）檢測結(jié)果28s3.5MPa21.3MPa      1.2.2板底脫空灌漿所用漿材為“水泥+（M

4、X2000+MX2001）復(fù)配劑”漿液，性能指標(biāo)見表1.2，性能特點如下：      (1) 良好的可灌性和滲透性，確保進(jìn)漿充分，消除脫空，恢復(fù)板基密貼；      (2) 具有良好的粘結(jié)力，可有效修補砼面板底面缺陷，固結(jié)破碎基層，改善砼面板的受力情況；      (3)固結(jié)體早期強度高，24小時抗壓強度5MPa，大大縮短養(yǎng)護期。表1.2 “水泥+MX2000+MX2001復(fù)配劑漿材”性能指標(biāo)表指標(biāo)名稱漿體流動度（%）膨脹率(

5、%)初凝時間(min)終凝時間(min)抗壓強度（MPa）24h28d檢測結(jié)果2420.0221362156.350.2行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 0.02120 5  1.2.3土壤改性技術(shù)所用漿材為“化灌型土壤穩(wěn)固劑”，性能特點如下： （1）漿液可有效滲透到土體中，固結(jié)軟弱土體乃至“爛泥”； （2）漿液具有使土體改親水性為憎水性的神奇效果，防止翻漿唧泥； （3）固結(jié)后在土體中生成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的“倉格”，變“自由水”為“約束水”，即使含水量較高的土體也能保持穩(wěn)定，解決了路基排水不良而破壞路堤的難題，見圖1.1。圖1.1  灌漿后土體開挖檢驗

6、照片 1.2.4凹陷、錯臺、坑洞、崩邊等填補所用材料為“錯立平”和“坑洞靈”及輔助材料，性能指標(biāo)見表1.4，表1.5，性能特點如下：  (1) 固化速度快，常溫下4小時后可通車，減小施工對行車的影響；  (2) 對施工環(huán)境要求不嚴(yán)，可在潮濕界面上施工；  (3) 與混凝土粘結(jié)強度高，工后不會脫落；  (4) 抗壓強度高，1天達(dá)到40MPa以上；  (5)材料具有一定韌性，在高低溫交變中不會開裂；  (6)防滑性好；  (7)耐

7、候性好，耐磨性優(yōu)良，使用壽命長。表1.4  “錯立平”性能指標(biāo)表指標(biāo)名稱粘結(jié)強度(3d,MPa)抗壓強度(3d,MPa)抗折強度(3d,MPa)固化時間min耐磨性摩擦系數(shù)BPN檢測結(jié)果4.853.1MPa5.6602.180表1.5  “坑洞靈”性能指標(biāo)表指標(biāo)名稱粘結(jié)強度(3d,MPa)抗壓強度(3d,MPa)抗折強度(3d,MPa)固化時間min耐磨性摩擦系數(shù)BPN檢測結(jié)果3.650.1MPa5.8402.078      1.2.5裂縫處理所用材料為“裂縫灌漿粘補復(fù)合樹脂”及輔助材料，“裂縫灌漿粘補復(fù)合樹脂”性能指標(biāo)見

8、表1.6，性能特點如下：      (1)粘結(jié)強度高。與混凝土的粘結(jié)強度達(dá)到3.0MPa以上；      (2)耐水性、防水性和密封性好。材料固結(jié)后無收縮，可有效防止雨水進(jìn)入路基。      (3)耐候性好，使用壽命長。 表1.6   “EX55裂縫處理材料”性能指標(biāo)表指標(biāo)名稱檢測結(jié)果行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)斷裂伸長率（%）6550粘結(jié)強度（MPa）4.84拉伸強度（MPa）7.64    &

9、#160; 1.2.5縮縫防水處理所用材料為“聚氨酯嵌縫膠”及輔助材料，“聚氨酯嵌縫膠”性能指標(biāo)見表1.7，性能特點如下：      (1)與混凝土的粘結(jié)強度高，可達(dá)2.0MPa；      (2)韌性好，斷裂伸長率大于200%，處理后不開裂，達(dá)到良好的防水效果；      (3)耐候性、耐水性好，使用周期長；表1.7  “聚氨酯嵌縫膠”性能指標(biāo)表指標(biāo)名稱檢測結(jié)果行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)拉伸量(mm)2015失粘（固化）時間（h）4.3316流動度(m

10、m)00彈性（復(fù)原率，%）10590（-10度）拉伸量(mm)1815與混凝土粘結(jié)強度(MPa)0.50.4粘結(jié)延伸率(%)420400      1.3  施工主要機械設(shè)備       “五合一”原位治理施工的主要機械設(shè)備為“灌漿島牌高速公路專用灌漿車”。灌漿車含灌漿系統(tǒng)、制漿系統(tǒng)，供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、供水供氣系統(tǒng)及快速鉆孔系統(tǒng)，是集成型高速公路灌漿施工的高效專用設(shè)備。      2  “五合一

11、”原位治理技術(shù)在廣西高速公路養(yǎng)護中的工程實例      2.1在廣西欽防高速公路“標(biāo)準(zhǔn)五合一”的工程實例      2.1.1病害情況      廣西欽防高速公路1997年10月建成，至2003年7月，陸續(xù)出現(xiàn)各種病害，主要有：由于受橋臺及涵洞等結(jié)構(gòu)物的影響，填土分層碾壓和夯實機具不能靠近施工，壓實度不夠；填挖交界部位土體沉降不均勻，砼路面開裂后，雨水滲入到路基中造成水?dāng)_損壞及局部施工質(zhì)量等原因所造成的路面凹陷，見圖2.1；路基不均勻沉降路基下沉

12、引起路面底基層和基層沉降或防排水不良造成雨水滲入到板底，在動荷載作用下形成高壓水流沖刷基層引起唧泥，從而引起板底脫空；板底脫空后路面結(jié)構(gòu)已被破壞，承受車輛荷載的能力大幅度下降，從而產(chǎn)生錯臺、裂縫、坑洞和崩邊；個別面板養(yǎng)護不及時，最終形成破碎板；縮縫嵌縫膠開裂或老化。圖2.1    路面凹陷剖面示意圖      2.1.2病害處理情況      對于廣西欽防高速公路出現(xiàn)的各種病害，采用“五合一”原位治理技術(shù)進(jìn)行了全面維修養(yǎng)護。病害綜合治理面積23678。其中用“DCG

13、-979工法”加固、調(diào)平處理凹陷跳車47處，面積10285.6，調(diào)平前最大沉陷量16cm，調(diào)平后為0.6cm；用“板底脫空灌漿技術(shù)”處理板底脫空灌漿23678；用裂縫處理技術(shù)處理裂縫8357m；用錯立平填補技術(shù)處理錯臺4210 m；填補大小坑洞234個，更換縮縫14958m；并對處理范圍內(nèi)的基土采用土壤穩(wěn)固劑進(jìn)行改性處理。      該路段主要病害是凹陷跳車。對凹陷跳車病害用“DCG工法”，先加固凹陷部位軟弱土體，然后進(jìn)行灌漿調(diào)平處理。      2.1.3處理效果  

14、60;   （1）、整個工程共用58天時間，若投入同樣的人力物力，用換板法處理約100天，與換板處法相比大大縮短了施工時間。      （2）通過系列檢測手段檢測，化學(xué)灌漿后板底脫空消失，路基抗變形能力和承載能力顯著增強。標(biāo)準(zhǔn)灌入度試驗，平均錘擊數(shù)N平均28，達(dá)到了高速公路路基標(biāo)準(zhǔn)灌入N平均25的要求。      （3）沉陷的路面基本得到調(diào)平復(fù)位。檢測結(jié)果為15米拉線，線與面板的最大間隙為6mm，完全達(dá)到工程質(zhì)量要求。     

15、; （4）施工過程中廢渣產(chǎn)生量幾乎為零，避免了換板施工產(chǎn)生大量廢渣污染環(huán)境的問題。      （5）施工中只需封閉一個車道，對車輛正常通行的影響降至最小。       2.2在廣西興六高速公路“五合一”用于交通咽喉部位的工程實例      2.2.1病害情況      2004年初，廣西興六高速公路貴港出口的C5匝道578.3的面板出現(xiàn)凹陷、板底脫空、翻漿唧呢、錯臺、面板破碎板等綜合病害

16、。裂縫寬度達(dá)1.5cm；部分板塊的裂縫多達(dá)到46條。匝道的路面寬度為6m。      2.2.2病害處理      匝道路面僅為6m，換板的大型機械擺放在路上施工時，會導(dǎo)致繁忙的車輛無法通行?！拔搴弦弧痹恢卫砑夹g(shù)施工機械設(shè)備規(guī)模小，對行車的影響很小，在狹窄的匝道也可順利實施。該路段病害主要是板底脫空以及由脫空引起的斷板和錯臺。      該路段病害處理施工時，先用“DCG工法”和“土壤穩(wěn)固劑灌漿技術(shù)”加固3m深的基土，提高其承載力，改善其抗變形

17、能力和防排水能力，消除癥害的根源，然后實施板底脫空灌漿。下面著重介紹板底脫空灌漿的施工。      板底脫空灌漿所用漿材為“水泥MX2000+MX2001復(fù)配劑，該漿材的水灰比比較小，一般為0.40.45。要求保證漿液的可灌性，使板底的空隙、空洞能充填飽滿，還要求漿液固結(jié)體能快速凝固，早期強度高，縮短養(yǎng)護時間?！八郙X2000+MX2001復(fù)配劑”24小時抗壓強度達(dá)到8MPa以上，工后24小時即可開放交通。      板底灌漿施工是以一塊板為單位實施灌漿施工，為保證漿液充填飽滿，一般在一塊板上

18、布置5個孔，板中央布置1個，四個角距離板邊80cm的 位置各布置1個。見圖2.2。圖2.2板底脫空灌漿布孔圖    在板底灌漿施工過程中采取下列保證質(zhì)量的措施：      （1）用專業(yè)灌漿泵順行車方向進(jìn)行灌漿施工，先灌一序孔再灌二序孔(板周圍四個孔為一序孔,板中央為二序孔)，板底灌漿壓力一般控制在25MPa之間（不同的設(shè)備該指標(biāo)有所不同），嚴(yán)格控制壓力，防止因壓力過大造成裂縫或斷板。灌漿時，可能有少量漿液從縮縫、施工縫或灌漿孔溢出，應(yīng)采取有效措施封堵，保壓，裂縫用干水泥封壓，灌漿孔用木塞封壓，以免漿液在壓

19、力作用下跑失，造成進(jìn)漿充分的假象。      （2）當(dāng)有大量漿液溢出或壓力超過控制值時，可結(jié)束單孔灌漿并對該孔進(jìn)行封堵保壓至漿液凝固，防止?jié){液反溢，造成充填不飽滿。      （3）從灌漿孔進(jìn)入板底的漿液應(yīng)在板底呈脈狀四處擴散，有可能漿液從一個地方進(jìn)漿而其他方向沒有漿液，這時應(yīng)停止對此孔灌漿，等這個方向的漿液凝固后再來復(fù)灌，使板底達(dá)到飽滿。      板底灌漿完成后，對裂縫實施灌漿粘補處理，恢復(fù)面板的完整，并對已失去防水功能的嵌縫膠實施了更換。&

20、#160;     2.2.3處理效果      （1）通過鉆芯檢測得知，灌漿處理后面板與二灰層，二灰層與底基層，及底基層與路基土體之間的空隙被漿液充填飽滿，見圖2.3。面板在行車時的振動或搓動消失，錯臺基本調(diào)平，說明灌漿達(dá)到了充填脫空、穩(wěn)定面板的效果。圖2.3 板底灌漿后的芯樣照片      （2）注水試驗檢測，即在灌漿處理過的面板上鉆孔，孔徑4cm，孔深80cm，往孔內(nèi)注水，觀測60s，水位不下降，證明板底灌漿充填飽滿。  

21、0;   （3）通過探地雷達(dá)檢測圖譜可知，灌漿后的檢測剖面與灌漿前的檢測剖面的反射波特征明顯不同。灌漿后在混凝土路面層的底部的雷達(dá)反射波組消除了局部多次反射的特征，僅在界面交界處存在一個強反射波脈沖，這是由于漿液的界電常數(shù)與混凝土的界電常數(shù)有明顯的差異所致。無局部的多次反射波特征說明了灌漿后消除了空氣層的存在，證明漿液充填密實。水穩(wěn)層之下的強反射波組已經(jīng)消失，說明底基層經(jīng)灌漿后已密實，消除了疏松層，達(dá)到了預(yù)期的灌漿效果。探地雷達(dá)檢測圖譜見圖2.3，圖2.4。圖2.4  灌漿施工前板底脫空雷達(dá)檢測圖譜     

22、60;   圖2.5  灌漿施工后板底脫空雷達(dá)檢測圖譜      （4）施工結(jié)束時，觀察車輛駛過面板的情況，面板無振動或搓動，證明面板已恢復(fù)穩(wěn)定。至2006年5月，即兩年后觀察，路面整體質(zhì)量良好，而在裂縫超過4條的2個板塊又出現(xiàn)開裂、唧呢問題，顯示了“五合一”的局限性。      （5）板底脫空灌漿是一種預(yù)防性的公路養(yǎng)護技術(shù)，能較好的改善和恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)層的均勻受力，有效減少斷板、破碎板的發(fā)病率。根據(jù)多年的觀察發(fā)現(xiàn)，脫空而沒達(dá)到爛板程度的路面，經(jīng)板底灌漿處理

23、后，可延長使用壽命3年以上。       3、“五合一”原位治理技術(shù)的社會效益和經(jīng)濟效益分析      3.1 社會效益      “五合一”原位治理技術(shù)與換板法比較，其社會效益明顯。      3.1.1 “換板法”的不良社會影響      用傳統(tǒng)的“換板法”養(yǎng)護高速公路存在如下弊端：   

24、60;  （1）對行車安全影響很大。施工設(shè)備龐大，工期長，施工安全標(biāo)志占用相鄰車道，路上挖坑，渣石成堆，施工效率低，對公路行車影響極大，容易造成車毀人亡事故；據(jù)某省交通系統(tǒng)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，2005年高速公路換板220000，因換板造成的交通安全事故就有18起，傷37人，亡6人，平均每換10000的面板，發(fā)生0.8起交通安全事故，傷1.7人，亡0.27人。 圖3.1“五合一”施工現(xiàn)場                

25、0;圖3.2“換板法”施工現(xiàn)場      （2）對路容路貌的影響。換板后，路面上留下一幅幅“補丁”，致使公路的面貌不雅、社會形象不好，甚至在06年出現(xiàn)“黑補丁嚇?biāo)廊恕钡陌咐?#160;     （3）重復(fù)換板對行車的影響。換板施工不能治本，新?lián)Q的面板平均使用壽命（到徹底毀壞）僅為2.7年，因此，換板將永無休止，對行車的影響也永無休止。      （4）對環(huán)境的污染。換板產(chǎn)生大量的建筑垃圾，每換3平方米的面板，就產(chǎn)生1m3的混凝土廢渣，占用寶貴的土地資源，

26、污染環(huán)境。      3.1.2“五合一”原位治理技術(shù)對社會的貢獻(xiàn)      采用“五合一”原位治理技術(shù)可避免或減少“換板法”的弊端：      （1）減小對行車的影響，增大安全系數(shù)?！拔搴弦弧痹恢卫砑夹g(shù)施工機械規(guī)模小，不在路上挖坑，不占用相鄰車道，施工效率高，因而對行車的影響很小。歷年來，已采用“五合一”原位治理技術(shù)養(yǎng)護了15.2萬平方米的高速公路路面，未發(fā)生一起因施工造成的交通安全事故。    

27、60; （2）不留“黑補丁”。“五合一”原位治理技術(shù)所用表面處理材料與路面顏色相近，工后基本不留痕跡，對公路面貌影響不大。      （3）標(biāo)本兼治?！拔搴弦弧痹恢卫砑夹g(shù)既治理病根路基軟弱和板底脫空問題，又治理裂縫、崩邊、坑洞、錯臺等面板病害。采用“五合一”原位治理技術(shù)處理過的路段使用壽命長。據(jù)不完全統(tǒng)計，處理后的路面平均使用壽命（到徹底毀壞）為5.5年。隨著“五合一”技術(shù)的革新，相信該水平會不斷提高。      （4）不產(chǎn)生污染環(huán)境的廢渣。“五合一”原位治理技術(shù)破壞原結(jié)構(gòu)，施工基本不產(chǎn)生建筑

28、垃圾，不會對環(huán)境造成不良影響。      3.2 經(jīng)濟效益      3.2.1 通過性價比來看經(jīng)濟效益      換板施工的平均費用為210元/，工后的使用壽命為2.7年，平均每年的維修養(yǎng)護施工費用為60元/m2。加上施工設(shè)計、監(jiān)理及管理等約占施工費用11.5的其他費用，換板法的養(yǎng)護費用為234元/ m2。“五合一”原位治理技術(shù)施工費用為165元/，工后的使用壽命為5.5年，加上施工設(shè)計、監(jiān)理及管理等約占施工費用11.5的其他費用，換板法的養(yǎng)護費用為184元/ m2。僅從單價看，采用“五合一”原位技術(shù)養(yǎng)護高速公路可節(jié)約養(yǎng)護費用50元/m2，如果考慮工效壽命，要使板塊保持5.5