已通車公路路堤沉降處置結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種已通車公路路堤沉降處置結(jié)構(gòu)，是在原路堤豎向均勻間隔地布置植樁孔和換填孔；植樁孔的深度達相對持力層，換填孔僅布置在原路堤內(nèi)；在植樁孔內(nèi)設(shè)有同軸的高壓旋噴樁和預(yù)應(yīng)力管樁，在高壓旋噴樁和預(yù)應(yīng)力管樁上面的植樁孔內(nèi)填充氣泡混合輕質(zhì)土，在整個換填孔內(nèi)填充氣泡混合輕質(zhì)土；在軟土層頂部、原路堤底部設(shè)置漿固基底承載板；在原路面頂部開設(shè)有引孔槽并在路面頂部及引孔槽內(nèi)鋪設(shè)有立體鋼筋網(wǎng)片，立體鋼筋網(wǎng)片上依次鋪設(shè)新路基和新路面層。本實用新型既可提高路基的整體性和承載能力，又可降低路堤填料的重量，實現(xiàn)了不破壞路面結(jié)構(gòu)層的前提下快速控制公路路基沉降。
【專利說明】已通車公路路堤沉降處置結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種已通車公路路堤沉降處置結(jié)構(gòu)，屬于地基工程領(lǐng)域，適用于工后沉降量大、沉降變形不均勻的公路運營期沉降控制、病害防治和老舊公路改建工程。

【背景技術(shù)】
[0002]目前我國原有的公路路面，整體強度基本完好，沒有較大的損壞，但由于使用年限太久、養(yǎng)護不及時，存在路面面層麻面、縫寬較大、局部錯臺、外觀難看、行車噪音大、不舒適的現(xiàn)象。有的雖未達到設(shè)計年限，但由于交通量劇增，汽車軸載日益重型化及設(shè)計、施工等方面的原因，導(dǎo)致路面損壞、使用品質(zhì)下降等情況，影響了道路的使用功能。翻修改建后工后沉降過大、差異沉降明顯是軟土地區(qū)已運營公路的常見病害之一，這些病害不但會引起橋頭跳車、路面結(jié)構(gòu)破壞等工程問題，還會影響行車的舒適性，造成通過車輛大幅度減速，甚至造成行車事故。因此，路基沉降問題已成為影響高等級公路等路基工程質(zhì)量、造價、運營修護成本、運營效益等重要因素，這已引起工程界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。
[0003]目前，對已通車公路各種缺陷處治和翻修的方法，通常有加鋪法、開挖打樁、開挖輕質(zhì)材料置換、注漿法等。加鋪法即在原路面表層以上加鋪路面材料，該法雖可迅速彌補路段間的沉降差，快速改善公路的通行條件，但由于其未能改善下部基礎(chǔ)的承載性能，再加上加鋪層會加重路面結(jié)構(gòu)的重量，對于軟基沉降控制不利，易出現(xiàn)越加鋪越沉降的惡性循環(huán)，而且多次加鋪的工程費用也較高。注漿法加固以加固淺層軟基或上部路基為目的來控制沉降，對軟土較深的情況下很難注漿至相對硬土層，對路基較寬的路段也較難注入路堤中心，同時注漿加固地基如注漿壓力或過程控制不當(dāng)也易導(dǎo)致注漿不均勻，從而導(dǎo)致路面出現(xiàn)波浪等。輕質(zhì)材料換填技術(shù)是在工程未建成之前、施工過程中實施較為合理，若在運營階段開挖路基換填，則會破壞原路面結(jié)構(gòu)，而且施工土方工程量大、造價高。
[0004]綜上所述，盡管工程中已有一些可用于處治已通車公路沉降異常問題的方法，大多需要破壞原路面結(jié)構(gòu)，而且需要采取封道等臨時交通管制措施，對于公路路幅寬度較小或交通飽和度較高的路段難以適用；已有正常通車情況下路堤橫向鉆孔輕質(zhì)置換控制沉降的方法難以解決荷載傳遞路徑和路堤整體性問題。
[0005]鑒于此，為了豐富已通車公路沉降控制方法，更好的解決已通車公路后期沉降異常問題，目前亟需發(fā)明一種可同時滿足減少路基土附加應(yīng)力值、提高路基承載能力、不影響公路正常交通等多重目的的已通車公路路基沉降控制結(jié)構(gòu)。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的在于將地基承載力提高、路基附加應(yīng)力降低兩種沉降控制方法相結(jié)合，發(fā)明一種加固效果好、施工快速、無需封閉交通、同時恢復(fù)和提高原公路的交通運營能力的已通車公路路堤沉降處置結(jié)構(gòu)及施工方法。
[0007]為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0008]一種已通車公路路堤沉降處置結(jié)構(gòu)，原路堤豎向均勻間隔地布置植樁孔和換填孔；植樁孔的深度達相對持力層，換填孔僅布置在原路堤內(nèi)；在植樁孔內(nèi)設(shè)有同軸的高壓旋噴樁和預(yù)應(yīng)力管樁，在高壓旋噴樁和預(yù)應(yīng)力管樁上面的植樁孔內(nèi)填充氣泡混合輕質(zhì)土，在整個換填孔內(nèi)填充氣泡混合輕質(zhì)土 ；在軟土層頂部、原路堤底部設(shè)置漿固基底承載板；在原路面頂部開設(shè)有引孔槽并在路面頂部及引孔槽內(nèi)鋪設(shè)有立體鋼筋網(wǎng)片，立體鋼筋網(wǎng)片上依次鋪設(shè)新路基和新路面層。
[0009]所述的植樁孔的孔徑大于換填孔的孔徑；
[0010]所述的在原路面頂部開設(shè)的引孔槽為井字形，沿道路縱向和橫向開設(shè)。
[0011]所述的立體鋼筋網(wǎng)片根據(jù)引孔槽的尺寸預(yù)制而成，為整體式結(jié)構(gòu)，嵌入引孔槽并鋪設(shè)在原路面頂部。
[0012]本實用新型具有以下的特點和有益效果:
[0013]1、本實用新型從工后沉降及差異沉降出現(xiàn)的誘因出發(fā)，采取樁加固地基與換填輕質(zhì)土減輕路堤荷載相結(jié)合的措施，很好地控制沉降，可避免路面病害的反復(fù)出現(xiàn)，延長道路使用壽命，從而可大幅節(jié)約路面全壽命的養(yǎng)護費用。
[0014]2、本實用新型通過在路堤內(nèi)引孔，采用高壓旋噴樁加固軟基，并在軟土層頂部形成擴大樁頭，對工后沉降的控制效果好，且高壓旋噴樁施工設(shè)備相對輕便、施工機械機架高度低，可分車道封道施工，對施工凈高受限的路段，一般也可采用，適用面廣。
[0015]3、本實用新型在路堤引孔內(nèi)換填氣泡混凝土，可有效減輕路堤重量的同時，漿液滲透對路堤填料也起到了一定的加固效應(yīng)，對減輕路堤后期自密壓縮量也具有一定效果。
[0016]4、本實用新型對原有的路面未作全部鏟除，老路面結(jié)構(gòu)作為改建道路的路基使用，節(jié)約了拆除老路面的工程量，也節(jié)約了路基填筑量，縮短了施工工期，節(jié)約了施工造價。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型一種已通車公路路堤沉降處置結(jié)構(gòu)的橫斷面圖；
[0018]圖2是圖1沿A-A線的一種已通車公路路堤沉降處置結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0019]圖中:1、原路面；2、原路堤；3、軟土層；4、相對持力層；5、引孔槽；6、植粧孔；7、換填孔；8、鋼筋籠；9、預(yù)應(yīng)力管樁；10、高壓旋噴樁；11、基底漿固承載板；12、氣泡混合輕質(zhì)土 ；13、立體鋼筋網(wǎng)片；14、新路基；15、新路面。

【具體實施方式】
[0020]路面清理施工要求、路面開引孔槽的設(shè)計參數(shù)及施工要求、路堤豎向引孔施工要求、氣泡混凝土的設(shè)計參數(shù)及施工要求、高壓旋噴樁裝和預(yù)應(yīng)力管樁的設(shè)計參數(shù)及施工要求等，本實施方式中不再累述，重點闡述本實用新型涉及結(jié)構(gòu)的實施方式。
[0021]圖1是本實用新型一種已通車公路路堤沉降處置結(jié)構(gòu)的橫斷面圖，圖2是圖1沿A-A線的一種已通車公路路堤沉降處置結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0022]參照圖1、圖2所示,所需加固的公路為雙向四車道二級公路,主要由原路面I,原路堤2，軟土層3，相對持力層4組成，在原路面I上開引孔槽5，在引孔槽5內(nèi)向相對持力層4間隔打設(shè)植樁孔6和換填孔7，在植樁孔6內(nèi)設(shè)置同軸等高的預(yù)應(yīng)力管樁9和高壓旋噴樁10，預(yù)應(yīng)力管樁9、高壓旋噴樁10與軟土層3等高；經(jīng)植樁孔6向原路堤2的下方高壓旋噴混凝土形成基底漿固承載板11，在基底漿固承載板11上方的植樁孔6和整個換填孔7內(nèi)灌注氣泡混合輕質(zhì)土 12至與原路面I等高；在原路面上鋪設(shè)立體鋼筋網(wǎng)片13，在立體鋼筋網(wǎng)片13上鋪設(shè)新路基14、新路面15。
[0023]施工過程如下:先對原路面I進行清理，保證原路面I整潔無雜物，在原路面I上均勻間隔開設(shè)長寬各800mm和長寬各700mm的引孔槽5，用毛刷等工具清理引孔槽5，確保槽內(nèi)無殘余物。在引孔槽5底部向原路堤內(nèi)豎向引孔至相對持力層4，在規(guī)格為800mmx800mm的引孔槽5底部向路堤內(nèi)豎向引直徑800mm的植樁孔6，深度至相對持力層4，在規(guī)格為700mmX700mm的引孔槽5底部向路堤內(nèi)豎向引直徑為700mm的換填孔7，僅打設(shè)在原路堤內(nèi)。對植樁孔6和換填孔7進行清孔后，進行下一步施工。
[0024]向植樁孔6內(nèi)灌注砂漿，砂漿采用水灰比為1:1的中低水灰比水泥漿液，水泥采用42.5#普通硅酸鹽水泥，并且放入鋼筋籠8后，采用高壓旋噴樁設(shè)備在植樁孔6內(nèi)進行高壓旋噴，在軟土層3內(nèi)形成高壓旋噴樁10，在高壓旋噴樁10的水泥初凝前，將預(yù)應(yīng)力管樁9壓入植樁孔6，預(yù)應(yīng)力管樁9、高壓旋噴樁10高度及原路堤底部。
[0025]基底漿固承載板11是通過在植樁孔6內(nèi)灌入混凝土后采用高壓旋噴樁設(shè)備在原路堤2底部形成的，待基底漿固承載板11達到一定強度后，對其余植樁孔6和整個換填孔7回填氣泡混合輕質(zhì)土 12至原路面1，氣泡混合輕質(zhì)土 12的容重不大于6kN/m3，28天強度不小于0.8MPa，水泥采用32.5#普通硅酸鹽水泥，氣泡比例不低于65%?；靥钔戤吅?，對原路面I進行進一步清理，保證原路面I上無雜土與雜物。
[0026]在原路面I上鋪設(shè)立體鋼筋網(wǎng)片13，立體鋼筋網(wǎng)片13包括相互平行的上下兩層鋼筋網(wǎng)片，該上下兩層鋼筋網(wǎng)片通過鋼筋豎向固定連接，該上下兩層鋼筋網(wǎng)片之間留有間距。立體鋼筋網(wǎng)片13根據(jù)引孔槽5的尺寸預(yù)制而成，為整體式結(jié)構(gòu)，嵌入引孔槽5并鋪設(shè)在原路面I頂部。
[0027]立體鋼筋網(wǎng)片13鋪設(shè)完成后，在其上填筑新路基14，新路基14分兩層填筑。新路基14施工完畢后，鋪設(shè)新路面15，新路面15包括中粗式浙青混凝土層和細粒式浙青混凝土層。
【權(quán)利要求】
1.已通車公路路堤沉降處置結(jié)構(gòu)，其特征在于原路堤豎向均勻間隔地布置植樁孔和換填孔；在植樁孔內(nèi)設(shè)有同軸的高壓旋噴樁和預(yù)應(yīng)力管樁，在高壓旋噴樁和預(yù)應(yīng)力管樁上面的植樁孔內(nèi)填充氣泡混合輕質(zhì)土，在整個換填孔內(nèi)填充氣泡混合輕質(zhì)土 ；在軟土層頂部、原路堤底部設(shè)置漿固基底承載板；在原路面頂部開設(shè)有引孔槽并在路面頂部及引孔槽內(nèi)鋪設(shè)有立體鋼筋網(wǎng)片，立體鋼筋網(wǎng)片上依次鋪設(shè)新路基和新路面層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的已通車公路路堤沉降處置結(jié)構(gòu)，其特征在于植樁孔的孔徑大于換填孔的孔徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的已通車公路路堤沉降處置結(jié)構(gòu)，其特征在于原路面頂部開設(shè)的引孔槽為井字形，沿道路縱向和橫向開設(shè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的已通車公路路堤沉降處置結(jié)構(gòu)，其特征在于立體鋼筋網(wǎng)片根據(jù)引孔槽的尺寸預(yù)制而成，為整體式結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的已通車公路路堤沉降處置結(jié)構(gòu)，其特征在于所述植樁孔的深度達相對持力層，換填孔僅布置在原路堤內(nèi)。
【文檔編號】E02D27/12GK204174492SQ201420586307
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】甄小兵, 高建峰, 徐恒飛, 孫艷朋, 馬延美 申請人:德州市公路工程總公司