一種調(diào)整在役公路路橋結(jié)合部橋面路面差異沉降的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種調(diào)整在役公路路橋結(jié)合部橋面路面差異沉降的方法，屬于道路橋梁建筑工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明專利技術(shù)在橋頭路橋結(jié)合部路面沉降的區(qū)段，選擇適當(dāng)部位打孔，然后將膨脹材料放入孔中擠壓密實(shí)，最后將孔口用土或者其他材料密封；而后經(jīng)過膨脹材料體積膨脹，擠壓周圍土體，推動(dòng)其上覆土體向上位移，進(jìn)而使沉陷的路面產(chǎn)生向上位移，從而達(dá)到使沉陷路面恢復(fù)平整的目的。本發(fā)明專利技術(shù)使用的膨脹材料具有可控延遲膨脹特性，能準(zhǔn)確的對在役公路路橋結(jié)合處的差異沉降進(jìn)行修復(fù)。施工材料經(jīng)濟(jì)、施工方法簡單，可在不影響車輛運(yùn)行的條件下完成施工，是成本低廉的可準(zhǔn)確控制地基沉降量并抬升路面高度的處理方法。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及，屬于道路橋 梁建筑工程

技術(shù)介紹
道路中路與橋的連接部位通常會(huì)因路的沉降造成橋面與路面的差異沉降，從而造 成行車顛簸，即所謂“橋頭跳車”現(xiàn)象。橋頭跳車問題一直是困擾道路橋梁工程技術(shù)的難題 之一，它直接影響乘員的舒適感、貨物的安全，同時(shí)降低車輛壽命，嚴(yán)重時(shí)可造成乘員傷害 甚至車輛顛覆。而目前尚無消除在役公路橋頭跳車現(xiàn)象的經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)措施。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種調(diào)控、消除橋頭路橋差異沉降的方法，以消除橋頭跳車 現(xiàn)象。路與橋連接部位的沉降差異產(chǎn)生的原因主要是因?yàn)闃虻幕A(chǔ)剛度一般比較大，通 常在運(yùn)行期間幾乎不產(chǎn)生沉降；而道路的路基及地基材料的剛度相對較低，在車輛運(yùn)行荷 載的反復(fù)作用下，隨運(yùn)行時(shí)間的增長產(chǎn)生較大沉降變形。針對這種情況，本專利技術(shù)采用在已發(fā) 生沉降的路基或地基中適當(dāng)部位植入適當(dāng)膨脹材料的方法，通過植入路基或地基中的膨脹 材料的體積膨脹，使路面的沉陷變形得以恢復(fù)。具體作法如下在橋頭路橋結(jié)合部路面沉降的區(qū)段，選擇適當(dāng)部位打孔，至預(yù)定深度，然后將膨脹 材料放入孔中預(yù)定的區(qū)段擠壓密實(shí)，最后將孔口用土或者其他材料密封，防止膨脹材料與 空氣環(huán)境反應(yīng)。而后經(jīng)過膨脹材料各組分之間以及與土中水之間的反應(yīng)，發(fā)生體積膨脹，擠 壓周圍土體，在周圍土體密實(shí)的情況下，膨脹材料的體積膨脹將推動(dòng)其上覆土體向上位移， 進(jìn)而使沉陷的路面產(chǎn)生向上位移，從而達(dá)到使沉陷路面恢復(fù)平整的目的。上面所述的打孔可以在路面上豎直向下打或傾斜向下打，也可以在道路兩側(cè)路面 下一定距離水平向道路內(nèi)打或傾斜的向道路內(nèi)打。其中在道路兩側(cè)路面下一定距離水平向 道路內(nèi)打孔時(shí)路面沉降調(diào)整的效率最高，且對路面結(jié)構(gòu)的破壞最小，是優(yōu)選方案。上述孔的直徑、深度和數(shù)量宜根據(jù)實(shí)際路面沉降量確定。打孔的預(yù)定深度也根據(jù) 實(shí)際情況而定，水平向打孔時(shí)，預(yù)定深度為沉降區(qū)域距孔口的遠(yuǎn)端邊界或單向車道路寬，當(dāng) 向下打孔時(shí)，預(yù)定深度為地基孔隙比為設(shè)計(jì)要求的孔隙比的區(qū)域范圍，孔隙比小于58%。孔 徑可以在5cm IOcm之間。打孔的方式可以采用排土法，即將孔中的土排出孔口外，如公 知技術(shù)鉆孔法，旋挖法；也可以采用不排土法，即在成孔過程中將處于孔位的土擠向四周土 體，而不是從孔口排出。通常使用端頭帶封擋裝置的管狀器具，通過靜壓、錘擊、振動(dòng)以及螺 旋旋入公知方法將管狀器具打入土中，實(shí)現(xiàn)不排土法成孔。植入土中孔的膨脹材料，其作用的發(fā)揮效率取決于其在孔中的密實(shí)程度。土中的 膨脹材料的壓實(shí)度越高，其發(fā)揮膨脹作用效率越高，使膨脹材料在孔中得到充分壓實(shí)可以采用以下3種方法第一種將有端部單向封擋的管植入土中預(yù)定深度后，向管內(nèi)加入膨脹材料，用直 徑略小于管內(nèi)徑的圓桿將膨脹材料擠壓密實(shí)；邊擠壓圓桿，邊將管外抽；抽管幅度以加入 的膨脹材料壓實(shí)后能夠填充無管孔段全部體積為宜；重復(fù)填充膨脹材料、邊擠壓圓桿邊向 外抽管的過程，直至擬加入膨脹材料的孔段全部填滿膨脹材料并壓實(shí)為準(zhǔn)。然后將孔口用 土或其他材料填實(shí)。膨脹材料的實(shí)際壓實(shí)度可根據(jù)孔徑和填入的膨脹材料質(zhì)量計(jì)算，以預(yù) 定壓實(shí)度控制，一般壓實(shí)度要達(dá)到85%以上。壓實(shí)度越高，調(diào)整沉降的效果越大。當(dāng)管打入 預(yù)定深度后，如果填充膨脹材料前拔出管會(huì)產(chǎn)生塌孔的場合可以選擇這種壓密膨脹材料的 辦法，即邊填充和壓實(shí)膨脹材料、邊抽管的方法。第二種將膨脹材料填入直徑小于成孔管外徑I一IOmm的模具中，用壓力機(jī)將膨 脹材料壓成指定壓實(shí)度(體積密度)的膨脹材料圓柱塊，所述的圓柱塊的長度之和等于孔的 預(yù)定深度。將有端部單向封擋的管植入土中預(yù)定深度后，拔出管，實(shí)現(xiàn)打孔；將膨脹材料圓 柱塊依次塞入孔中并壓實(shí)，然后將孔口填封。當(dāng)打入預(yù)定深度的管拔出后，孔可以保持形 狀、不會(huì)塌孔，則可以采用這種方法填入膨脹材料并使膨脹材料密實(shí)。第三種將有端部單向封擋的管植入土中預(yù)定深度后向管中加入膨脹材料，用直 徑略小于管內(nèi)徑的圓桿將膨脹材料壓實(shí)。然后使圓桿夯擊膨脹材料使膨脹材料向周圍土體 中擠擴(kuò)，邊填充膨脹材料邊夯擊，邊向外抽管，重復(fù)上述步驟，至擬填充膨脹材料的孔段全 部填滿，管全部抽出，并使得膨脹材料在土中擠擴(kuò)形成大于孔直徑的柱狀體。擠擴(kuò)后形成的 膨脹材料柱狀體的直徑?jīng)Q定于圓桿夯擊振動(dòng)壓實(shí)能量和土體密實(shí)程度。所述的膨脹材料由兩部分材料組成，即膨脹組分和填充組分。其中膨脹組分占全 部膨脹材料的重量百分比為60% 100%，其余為填充組分，所述的膨脹材料也可以單獨(dú)由 膨脹組分構(gòu)成。所述膨脹組分有以下三類(I)在適當(dāng)溫度下煅燒所得的石灰。如質(zhì)量滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)生石灰，也可以是過 燒生石灰或者是生石灰和過燒石灰的組合。其中煅燒的溫度范圍為900°C 1200°C，石灰 煅燒時(shí)間超過正常煅燒時(shí)間4 10小時(shí)。(2)在適當(dāng)溫度下煅燒產(chǎn)生的氧化鎂,包括重?zé)趸V和輕燒氧化鎂以及重?zé)?氧化鎂和輕燒氧化鎂的組合，其中活性氧化鎂含量大于75%。氧化鎂煅燒溫度為800°C 14500C，煅燒保溫I 10小時(shí)。(3)能夠生成硫鋁酸鈣類的材料組合，即多種組分反應(yīng)后可生成硫鋁酸鈣。例如 硫鋁酸鹽水泥加石膏；高鋁水泥加石膏；水化鋁酸四鈣加石膏；鋁酸三鈣加石膏；硫酸鋁加 石灰加石膏；煅燒明礬石加石膏；天然明礬石加石膏等，上述各組分之間的配比可參考現(xiàn) 有公知技術(shù)，公知技術(shù)可參照薛君幵、吳中偉主編的教材“膨脹和自應(yīng)力水泥及其應(yīng)用” 一 書，由中國建筑工業(yè)出版社出版。實(shí)際操作中可以根據(jù)具體情況選擇上述三類膨脹組分中的一種、兩種或者三種進(jìn) 行組合來控制膨脹速率和膨脹體積。膨脹材料的粒徑以小于1/2孔徑為宜。所述的填充組分為粉煤灰、鋼渣、煅燒煤矸石、礦渣以及其他含活性氧化硅、活性 氧化招成分的工業(yè)廢洛或天然材料。填充組分應(yīng)將其磨細(xì)至粒徑小于80um。將上述膨脹組分和填充組分按實(shí)際需要取適當(dāng)?shù)谋壤土椒植迹瑪嚢杈鶆蚝蠹?可使用。在土中通常會(huì)含有一定量的水，因此如果使用生石灰等遇水膨脹迅速的膨脹材料 則相當(dāng)部分膨脹發(fā)生在施工過程中，向自由空間膨脹，此時(shí)真正用于擠壓土體的膨脹作用 損失很大，因此宜采用延遲一段時(shí)間才膨脹的膨脹材料較有利。另一方面，土體是散粒結(jié) 構(gòu)，在緩慢的膨脹作用下，土體自身結(jié)構(gòu)調(diào)整可以逐步形成密實(shí)土體，而如果采用膨脹速率 較快的膨脹材料，迅速膨脹會(huì)使近膨脹源的土體因產(chǎn)生不均勻的過量位移而結(jié)構(gòu)破壞，而 離膨脹源較遠(yuǎn)距離的土體則可能不能得到擠密。因此，使用的膨脹材料宜采用延時(shí)膨脹且 緩慢膨脹的膨脹材料，可以采用過燒石灰和重?zé)趸V，并按一定的過燒程度組合形成膨 脹速率不同的材料組合，并以一定的粒徑組合形成逐步膨脹的膨脹材料。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于(I)使用的膨脹材料具有可控延遲膨脹特性，能準(zhǔn)確的對在役公路路橋結(jié)合處的 差異沉降進(jìn)行修復(fù)。(2)施工材料經(jīng)濟(jì)、施工方法簡單，可在不影響車輛運(yùn)行的條件下完成施工，是成 本低廉的可準(zhǔn)確控制地基沉降量并抬升路面高度的處理方法。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步說明。實(shí)施例一某橋頭跳車治理工程，根據(jù)勘察報(bào)告知工程場地的土層為砂土，路基路面結(jié)構(gòu)厚 度為O. 65m，路基壓實(shí)度為93%，橋頭處路面最大沉降為26mm。采用靜壓不排土打孔法在道 路兩側(cè)距離路基路面結(jié)構(gòu)底面以下O. 3m處水平向向道路內(nèi)打孔，設(shè)計(jì)打孔長度為橋頭處 道路一半寬6m，距離橋頭50mm處打第本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種調(diào)整在役公路路橋結(jié)合部橋面路面差異沉降的方法，其特征是：在路橋結(jié)合部路面沉降的區(qū)段，選擇打孔部位進(jìn)行打孔至預(yù)定深度，將膨脹材料放入孔中擠壓密實(shí)，然后將孔口密封；通過膨脹材料的體積膨脹推動(dòng)其上覆土體產(chǎn)生向上位移，致使沉陷路面恢復(fù)平整。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉金龍，楊建偉，李建猛，黃新，
申請(專利權(quán))人：北京航空航天大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：