五合一工藝流程

1、沿海B標“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，對縮縫進行嵌縫防水處理。這種從基土到砼面板各種病害都進行全面處理，治標又治本的“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

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，還可準確地進行定量、定位抬升，確保路面平順。（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，

3、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”漿材性能指標表指標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+（MX2000+MX2001）復配劑”漿液，性能指標見表1.2，性能特點如下： (1)良好的可灌性和滲透性，確保進漿充分，消除脫空，恢復板基密貼； (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復配劑

4、漿材”性能指標表指標名稱漿體流動度（%）膨脹率(%)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)標準0.021205 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照片 1.2.4凹陷、錯臺、坑洞、崩

5、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，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)耐候性好，耐磨性優(yōu)良，使用壽命長。表1.4 “錯立平”性能指標表指標名稱粘結(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

6、靈”性能指標表指標名稱粘結(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“裂縫灌漿粘補復合樹脂”及輔助材料，“裂縫灌漿粘補復合樹脂”性能指標見表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”性能指標表指標名稱檢測結(jié)果行業(yè)標準斷裂伸長率（%）6550粘結(jié)強度（MPa）4.84拉伸強度（MPa

7、）7.64 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”性能指標見表1.7，性能特點如下： (1)與混凝土的粘結(jié)強度高，可達2.0MPa； (2)韌性好，斷裂伸長率大于200%，處理后不開裂，達到良好的防水效果； (3)耐候性、耐水性好，使用周期長；表1.7 “聚氨酯嵌縫膠”性能指標表指標名稱檢測結(jié)果行業(yè)標準拉伸量(mm)2015失粘（固化）時間（h）4.3316流動度(mm)00彈性（復原率，%）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

8、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”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“標準五合一”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擾損壞及局部施工質(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引起路面底基

9、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)進行了全面維修養(yǎng)護。病害綜合治理面積23678。其中用“DCG-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

10、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，然后進行灌漿調(diào)平處理。 2.1.3處理效果 （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。標準灌入度試驗，平均錘擊數(shù)N平均28，達到了高速公路路基標準灌入N平均25的要求。 （3）沉陷的路面基本得到調(diào)平復位

11、。檢測結(jié)果為15米拉線，線與面板的最大間隙為6mm，完全達到工程質(zhì)量要求。 （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。裂縫寬度達1.5cm；部分板塊的裂縫多達到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，會導致繁忙的車輛無法通行?！拔搴弦?/p>

12、”原位治理技術(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復配劑”24小時抗壓強度達

13、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)備該指標有所不同），嚴格控制壓力，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，

14、以免漿液在壓力作用下跑失，造成進漿充分的假象。 （2）當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）從灌漿孔進入板底的漿液應在板底呈脈狀四處擴散，有可能漿液從一個地方進漿而其他方向沒有漿液，這時應停止對此孔灌漿，等這個方向的漿液凝固后再來復灌，使板底達到飽滿。 板底灌漿完成后，對裂縫實施灌漿粘補處理，恢復面板的完整，并對已失去防水功能的嵌縫膠實施了更換。 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

15、，錯臺基本調(diào)平，說明灌漿達到了充填脫空、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。 （3）通過探地雷達檢測圖譜可知，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，

16、消除了疏松層，達到了預期的灌漿效果。探地雷達檢測圖譜見圖2.3，圖2.4。圖2.4 灌漿施工前板底脫空雷達檢測圖譜圖2.5 灌漿施工后板底脫空雷達檢測圖譜 （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防性的公路養(yǎng)護技術(shù)，能較好的改善和恢復路面結(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)，脫空而沒達到爛板程度的路面，經(jīng)板底灌漿處理后，可延長使用壽命3年以上。 3、“五合一”原位治理技術(shù)的社

17、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： （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)場圖3.2“換板法”施工現(xiàn)場 （2）對路容路貌的影響。換板

18、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)“黑補丁嚇死人”的案例。 （3）重復換板對行車的影響。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，污染環(huán)境。 3.1.2“五合一”原位治理技術(shù)對社會的貢獻 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)。“五合一”原位治理技術(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

19、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。 （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?！拔搴弦弧痹恢卫砑夹g(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年狀態(tài)良好，采