DBJT45T 030-2021 公路路面基層注漿加固技術(shù)指南

廣西壯族自治區(qū)交通運輸行業(yè)指南2021-11-12發(fā)布2021-12-10實施I 1 13術(shù)語和定義 14檢測與評價 24.1一般規(guī)定 2 2 35原材料 35.1一般規(guī)定 3 3 56.1一般規(guī)定 5 56.3注漿設(shè)備 6 66.5注漿工藝 67注漿施工 87.1一般規(guī)定 87.2鉆孔 87.3攪拌 97.4注漿 97.5養(yǎng)生 9 9 8.1一般規(guī)定 8.4驗收資料 9.1交通組織與維護 附錄A(資料性)注漿液流動度試驗方法 附錄B(資料性)注漿液泌水率和收縮率試驗方法 本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由廣西壯族自治區(qū)交通運輸廳提出并宣貫。本文件由廣西交通運輸標準化技術(shù)委員會歸口。本文件起草單位：廣西交投科技有限公司、廣西交通投資集團百色高速公路運營有限公司、廣西交科集團有限公司、廣西交通職業(yè)技術(shù)學院。本文件主要起草人：林有貴、栗暉、侯海元、馬進、易強、農(nóng)彬藝、廖江林、周勝波、袁祖光、杜榮耀、丁永燦、農(nóng)黃、盧軍源、李盈富、石菊創(chuàng)、王友平、黃廣喜。11范圍僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本GB175通用硅酸鹽水泥GB/T1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB5768.4道路交通標志和標線第4部分：作業(yè)區(qū)GB/T18046用于水泥、砂漿和混凝土中的?；郀t礦渣粉GB/T18736高強高性能混凝土用礦物外加劑JGJ46施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范JGJ63混凝土用水標準JGJ/T70建筑砂漿基本性能試驗方法標準JTG3430—2020公路土工試驗規(guī)程JTG3450—2019公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程JTGE20—2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程JTGH30公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程3術(shù)語和定義2將具有一定流動性與滲透性的注漿液通過具有一定壓力的注漿設(shè)備注入道路基層內(nèi)部松散、脫空等缺陷部位，以提高路面結(jié)構(gòu)強度。路面結(jié)構(gòu)層之間的局部范圍內(nèi)存在不連續(xù)接觸現(xiàn)象的路面病害。由于膠結(jié)料不足或碎石級配不良導致的半剛性基層不板結(jié)。偏高嶺土metakaolin以高嶺土為原料，在600℃~900℃溫度下煅燒脫水形成的具有很高火山灰活性的無水硅酸鋁。4檢測與評價4.1一般規(guī)定4.1.1基層病害缺陷檢測與定位，應(yīng)先從路面表觀病害特征來判定基層病害缺陷的大概位置與范圍，確定路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷范圍的探測方法，再采用地質(zhì)雷達、面波儀、落錘式彎沉儀等無損檢測工具進行專項檢測。4.1.2基層病害缺陷檢測應(yīng)以無損檢測為主，鉆探檢測驗證為輔的方式，獲知基層病害處的缺陷情況、位置、深度、范圍及形狀。4.1.3重點檢測注漿車道輪跡帶處，在車轍、裂縫病害及彎沉盆不連續(xù)處應(yīng)進行鉆芯驗證，綜合無損檢測結(jié)果，形成檢測報告。4.1.4分析路面病害產(chǎn)生的成因，判斷路面基層是否存在松散、脫空缺陷，評價注漿加固是否適用，確定注漿位置、深度和范圍。4.2基層缺陷檢測4.2.1地質(zhì)雷達檢測符合以下規(guī)定：a)2D雷達宜采用500MHz～800MHz高頻天線，有條件時盡可能采用3D地質(zhì)雷達；b)對于一個車道，2D地質(zhì)雷達的檢測線為左右輪跡帶、車道的中線位置。采用3D雷達時，探測寬度應(yīng)覆蓋左右輪跡帶；c)分析雷達圖像，描繪缺陷類型，并鉆芯對比驗證；d)驗證鉆芯應(yīng)穿過基層到達級配碎石層頂面，對比驗證松散夾層、脫空等缺陷對應(yīng)的雷達圖像；其中，松散型缺陷應(yīng)按大空隙型松散、密實型松散進行分類；e)形成地質(zhì)雷達檢測報告，內(nèi)容包括缺陷類型、位置樁號、范圍、幾何尺寸等；f)現(xiàn)場探測時應(yīng)及時校正儀器記錄樁號，使其與實際公路樁號保持一致。3散類型。a)對確定注漿車道的左、右輪跡帶進行鉆芯，每1km輪跡帶鉆取不宜少于5個芯樣，鉆芯深度a)應(yīng)采用落錘式彎沉儀(以下簡稱“FWD”)按JTG3450—2019的規(guī)定執(zhí)行，分別檢測左、右輪跡帶彎沉，測點間距不宜大于10m;4.3評價4.3.1根據(jù)地質(zhì)雷達、鉆芯和FWD檢測結(jié)果，分析病害產(chǎn)生原因。4.3.2分析脫空和大空隙型松散等缺陷的范圍，估算脫空尺寸、松散夾層空隙率和缺陷面積，估算注4.3.3形成檢測和評價報告，明確缺陷類型、范圍、面積、注漿量和注漿路段。5原材料5.1一般規(guī)定5.1.1注漿液應(yīng)具有適宜的滲透性、流動度，不泌水，硬化后不收縮，強5.1.2注漿用水符合JGJ63的規(guī)定。5.1.3根據(jù)不同的主要缺陷類型、注漿目的和要求，注漿材料可選用地聚合物注漿材料、水泥基注漿5.1.4處治大空隙型松散為主的基層缺陷，宜選用地聚合物注漿材料，處治脫空為主的基層缺陷，宜5.1.5注漿材料宜在工廠制備袋裝成品，不應(yīng)現(xiàn)場配制。b)礦渣粉和粉煤灰的性能應(yīng)分別符合GB/T18046和GB/T1596的相關(guān)規(guī)定，并應(yīng)滿足表1的要d)對滲透性有特殊要求的，應(yīng)選用細顆粒S105礦渣粉材料、I4等級I級II級一細度(45μm篩余)(%),不大于一—一比表面積(m2/kg),不小于 一 需水量比(%),不大于一 氧化硅(SiO?)、氧化鋁(Al?O?)和氧化鐵(Fe?O?)總一一一玻璃體含量(%),不小于一 一28d活性指數(shù)(%),不小于氧化鎂(MgO)含量(%),不大于—— —三氧化硫(SO?)含量(%),不大于一 一 一b)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥的性能應(yīng)符合GB175的規(guī)定；e)可摻加丙烯酸脂、聚乙烯醇等粉狀聚合物來降低漿液的泌水的相關(guān)規(guī)定，并應(yīng)滿足表2的要求。等級II級III級一一細度(45μm篩余)(%),不大于一一一比表面積(m2/kg),不小于—一含水率(%),不大于需水量比(%),不大于氧化硅(SiO?)、氧化鋁(Al?O?)和氧化鐵(Fe?O?)總含量(%),不小于一一一28d活性指數(shù)(%),不小于燒失量(%),小于一一一一56注漿加固設(shè)計6.1.2針對基層缺陷類型，根據(jù)所需的注漿加固結(jié)果、開放交通要求，選擇合適的注漿材料和注漿設(shè)6.1.3注漿加固設(shè)計方案宜通過試驗路驗證或相同工程項目類比分析，通過彎沉檢測、鉆芯、地質(zhì)雷6.2.1應(yīng)根據(jù)第5章的要求選擇注漿材料，原材料和注漿液的技術(shù)指標應(yīng)符合表3、表4的要求。表3地聚合物注漿材料主要技術(shù)指標(標準養(yǎng)生)初凝時間終凝時間結(jié)石抗壓強度(MPa)早強型附錄A附錄B注：漿液結(jié)石抗壓強度試件按JGJ/T70中的方法成型試件，24h后拆模，試件放置于黑色塑料養(yǎng)生到要求齡期。初凝時間終凝時間早強型附錄B注：漿液結(jié)石抗壓強度試件按JGJ/T70中的方法成型試件，24h后拆模，試件放于黑色塑料袋生到要求齡期。6.2.2配合比試驗成型試件時，試驗環(huán)境與水泥試驗條件要求相同，攪拌速率宜為1300r/min~1600r/min,成型70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方體試件，24h后拆模裝入塑料袋密封，在標準溫度下養(yǎng)6.2.3地聚合物注漿材料配合比設(shè)計符合以下要求：b)水灰比應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求通過試驗確定，通常宜為0.4～0.5,漿液性能和硬化結(jié)石抗壓強度應(yīng)符合表3要求；66.2.4水泥基注漿材料的配合比符a)宜采用42.5及以上強度等級的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥；c)配制早強漿材時粉煤灰摻量不宜大于水泥用量的10%;配制普通型漿材時宜摻加Ⅱ級以上粉煤灰，摻量不宜大于水泥用量的30%,或摻加S95礦渣粉，摻量不宜大于水泥用量的20%;d)丙烯酸脂等聚合物摻量宜為水泥材料質(zhì)量的0.5%～1%。6.3.2固結(jié)大空隙松散夾層時應(yīng)采用低壓慢速注漿工藝，宜采用攪拌和注漿一體的智能注漿設(shè)備，性能宜符合表5的要求。6.3.3以填充基層脫空為主的注漿，優(yōu)先選用智能攪拌注漿設(shè)備，也可采用普通注漿設(shè)備。型號、規(guī)格1一2高速剪切攪拌，轉(zhuǎn)速1300r/min~1600r/min.;智能精確控制加水量、各摻合料重量。準確配料、攪拌，宜為攪拌和注漿一體化設(shè)備。3最大注漿壓力4MPa~5MPa,可智能控制左右恒定2min以上，配附流量計。4567應(yīng)滿足攪拌、注漿和鉆孔電力6.4.1注漿加固范圍和深度符b)注漿深度應(yīng)根據(jù)鉆芯、地質(zhì)雷達探測缺陷深度的結(jié)果來確定，注漿孔應(yīng)穿透松散缺陷并進入下層不小于5cm;以基層層底脫空為主的缺陷，注漿孔應(yīng)穿過基層、進入級配碎石層不小于c)一般路段宜采用圖2～圖4的形式布孔，注漿孔直徑3cm~5cm。孔距應(yīng)根據(jù)試驗路驗證后確定，一般為1.2m~1.8m。對于橫縫和縱縫，注漿孔應(yīng)沿著裂縫走向交叉布置，注漿孔距離裂縫宜為0.3m。6.4.2基層注漿應(yīng)按從低處往高處的順序進行。6.5注漿工藝6.5.1注漿設(shè)計參數(shù)包括注漿壓力、單孔注漿量、孔徑、孔距等。76.5.2單孔注漿量應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定，也可參考同6.5.4固結(jié)大空隙松散碎石時采用低壓慢速注漿工藝，注漿過程壓力控制在0.5MPa~1.5MPa,并于1.5MPa時恒壓1min～2min,或待注漿流量很小時停止注漿。6.5.5路面基層注漿宜按圖1所示工藝流程施工。圖1注漿工藝流程6.5.6根據(jù)無損探測、鉆芯檢測結(jié)果進行注漿點的定位和布置，對注漿點進行噴漆標注，并根據(jù)路面a)注漿孔宜按實際情況布設(shè)，可為長方形(圖2)、正方形(圖3)或梅花形(圖4);b)注漿孔宜設(shè)多排，可布設(shè)于存在內(nèi)部缺陷路面的左右輪跡帶和車道中線共3條線上；d)裂縫處的注漿孔應(yīng)沿著裂縫走向布置，注漿孔距離裂縫的距離可取為0.3m。圖2注漿孔長方形布孔形式圖3注漿孔正方形布孔形式圖4注漿孔梅花形布孔形式86.5.8可采用兩種施工工藝注漿，包括一次鉆孔一次注漿工藝和兩次鉆孔兩次注漿工藝。一次鉆孔一次注漿工藝，第一次鉆孔至下基層頂面以下5cm,進行第一次注漿，一般第二天后在原孔位再鉆孔至級配碎石底基層以下5cm,進行第二次注漿。6.5.9現(xiàn)場養(yǎng)生的漿液結(jié)石試樣抗壓強度大于106.5.10單孔注漿量可按式(1)進行估算。6單孔注漿量(m3);A松散層(包括脫空)厚度(m); 松散層(包括脫空)空隙率(%)。6.5.11漿液擴散半徑R按式(2)進行計算。r——注漿孔半徑(m);P——注漿壓力(MPa);Ts——滲透時間(s);n——松散層(包括脫空)空隙率；修正系數(shù)，取值120~190。6.5.12按照JTG3430—2020中的灌水法測試基層芯樣孔洞的體法測試基層芯樣(包括全部松散料)的實體體積，并計算芯樣空隙率。7注漿施工7.1一般規(guī)定7.1.1注漿施工前應(yīng)復(fù)查路面病害、檢測彎沉，與設(shè)計前檢測變化過大時應(yīng)動態(tài)調(diào)整設(shè)計方案或注漿7.1.2注漿前應(yīng)進行現(xiàn)場注漿試驗段施工，確定和調(diào)整注漿設(shè)計指標與參數(shù)、注漿材料配合比及注漿7.1.3夏季施工時，地聚合物注漿宜避開高溫時段，在該氣溫下漿液流動度應(yīng)滿足注漿要求。7.1.4日平均氣溫低于5℃或最低氣溫低于-3℃的條件下注漿時，應(yīng)采取保溫措施，防止?jié){液及管路凍結(jié)。7.1.5注漿不應(yīng)產(chǎn)生新的路面裂縫、局部脫空和路面抬升，不準許堵塞路面排水系統(tǒng)。7.2鉆孔7.2.1注漿孔應(yīng)放樣標計孔位。宜采用旋轉(zhuǎn)式鉆孔機注水鉆孔，鉆孔孔徑為30mm~50mm。鉆孔時應(yīng)97.2.2鉆機應(yīng)固定牢固、鉛直方向開孔，孔深應(yīng)符合設(shè)計要求。7.2.4鉆孔后宜采用內(nèi)窺鏡觀測注漿孔外觀，記錄孔壁密實和脫空情況。7.2.5鉆孔時產(chǎn)生的芯樣和孔渣應(yīng)用盛樣容器裝好，待注漿完工后進行集中統(tǒng)一處理，不準許隨意亂7.3攪拌7.3.1應(yīng)選用高速剪切攪拌機，攪拌機最低轉(zhuǎn)速不小于1300r/min,并具備智能精確控制加水量、各7.3.2應(yīng)嚴格控制材料各組分配比、水灰比，攪拌時間不少于90s。7.3.3攪拌后的漿液應(yīng)存儲于低速攪拌罐，漿液應(yīng)保持均勻，避免發(fā)生沉淀和離析的現(xiàn)象。7.3.4注漿施工結(jié)束后應(yīng)及時用水清洗攪拌機、注漿管和壓漿機等注漿設(shè)備。7.4注漿7.4.1對于固結(jié)大空隙松散夾層，采用低壓慢速注漿工藝，注漿壓力應(yīng)為0.5MPa~1.5MPa,當注漿壓力達到1.5MPa時保持靜止1min,如無漿液注入即停止注漿，如果有漿液注入則繼續(xù)注漿。對于注漿填充脫空，注漿壓力應(yīng)為0.3MPa~1.0MPa,當注漿壓力達到1.0MPa時保持靜止1min,如無漿液7.4.2如果在注漿過程中因注漿壓力過大導致注漿孔附近路面出現(xiàn)明顯拱起時，應(yīng)立即停止注漿，之7.4.3注漿施工時應(yīng)監(jiān)視注漿區(qū)路面是否抬升，周邊路基、邊溝是否冒漿等現(xiàn)象，出現(xiàn)異常情況時應(yīng)7.4.5注漿結(jié)束后，封孔應(yīng)符合以下規(guī)定：7.4.6對灑在路面上的漿液采用高壓水槍及時清理干凈。件的抗壓強度>10MPa時，經(jīng)驗收合格后方可開放交通。7.6施工質(zhì)量監(jiān)控7.6.1施工過程中應(yīng)記錄每天的天氣情況，檢測注漿孔間距、孔深度、注漿孔內(nèi)部表觀情況、漿液的流動度，成型立方體試件，各檢查項目的頻度應(yīng)符合表6要求。檢查項目1附錄A21d,3d,28d抗壓強度3附錄A41d,3d,28d抗壓強度檢查項目5現(xiàn)場清點6注漿孔位偏差(mm)鋼卷尺量測7鉆孔深度(mm)施工時鋼卷尺量測8芯樣完整，結(jié)石密實程度鉆芯，孔深不小于設(shè)計深度。92008或T0953—2008檢測7.6.2宜采用內(nèi)窺鏡對注漿孔內(nèi)部表觀情況進行觀測，抽檢頻率不小于5%,以驗證設(shè)計文件給出的7.6.3注漿過程中應(yīng)按表6的頻率抽檢注漿液的流動度，與注漿材料室內(nèi)標準試驗的流動度比較，允許偏差為±1s,如果偏差超限則需分析原因。7.6.4注漿施工應(yīng)按表6的項目進行檢測、控制施工質(zhì)量。8.1一般規(guī)定8.1.1注漿加固質(zhì)量驗收應(yīng)符合設(shè)計文件等有關(guān)要求。8.1.3路面外觀潔凈，無新增裂縫，平整無隆起，注漿8.2工程驗收標準要求8.2.1現(xiàn)場摻配的注漿材料，應(yīng)有原材料檢驗報告，檢測項目和指標應(yīng)符合表1、表3的要求。外購8.2.2對注漿補強加固后的路面進行外觀檢查，注漿孔應(yīng)填滿并與原路面齊平，注漿孔附近的路面應(yīng)8.2.3對注漿補強加固后的路面采用貝克曼梁彎沉儀或FWD進行彎沉檢測，如果達到設(shè)計要求，則原8.2.4對注漿補強加固后的路面進行鉆芯，觀測芯樣漿液結(jié)石情況，如果原松散材料被固結(jié)或原脫空8.2.5對注漿補強加固后的路面進行地質(zhì)雷達檢測，對比注漿前后地質(zhì)雷達圖像存在的差異，根據(jù)差8.3.1注漿加固后每公里鉆芯不少于3個，當注水檢查基層層底脫空率少于10%時，表明大空隙松散碎石得到固結(jié)；或采用2D、3D地質(zhì)雷達檢測注漿段雷達圖像情況，或采用面波儀檢測，綜合評價注漿8.3.2注漿后3d路段代表彎沉、單點彎沉及開放交通前彎沉代表值應(yīng)符合表6的要求。8.3.3鉆孔注水檢查基層底脫空率>10%時，應(yīng)在脫空孔周圍補充鉆孔注漿，然后再次檢測。8.3.4注漿后路段代表彎沉或單點彎沉不符合設(shè)計要求時，應(yīng)鉆孔觀察基層缺陷類型，基層缺陷屬于8.4.1驗收資料應(yīng)包括完整的設(shè)計文件、施工記錄和檢評資料等。8.4.3檢評資料應(yīng)包括注漿后鉆芯情況、彎沉檢測結(jié)果，以及驗收評定結(jié)果。8.4.4驗收合格后，施工路段轉(zhuǎn)入日常養(yǎng)護，驗收資料移交管養(yǎng)單位。9.1.1注漿施工作業(yè)時交通組織應(yīng)符合JTGH30和GB5768.4中的養(yǎng)護作業(yè)區(qū)安全防護要求。9.1.2應(yīng)在交通控制區(qū)域內(nèi)進行作業(yè)，夜間封閉時，應(yīng)設(shè)好警示燈。9.1.3施工作業(yè)區(qū)應(yīng)完全隔離封閉，安全防護等級應(yīng)滿足相同路段交通安全防護設(shè)施的要求。9.1.4道路封閉施工信息應(yīng)在自治區(qū)級及以上公路管理信息平臺或道路交通安全管理信9.2.1注漿作業(yè)應(yīng)根據(jù)注漿類型特點，嚴格控制注漿壓力，防止管道爆裂和漿體壓力對人身或道路結(jié)9.2.2注漿施工中臨時