解决硬、软土层沉降速度差异的桥头跳车路面的修复方法与流程

本发明涉及一种桥头跳车路面的修复方法，能够对桥头台背处进行修复，消除桥头跳车现象。

背景技术：
随着我国公路与铁路里程的不断增加，桥梁、涵洞等公路构造所占的比重越来越大，很多这类构造的台背回填处普遍存在“桥头跳车”现象，所谓“桥头跳车”是指桥梁、涵洞等构造本身及台背由于行车载荷和自重的作用而继续沉降，构造沉降与台背沉降不一致而产生的不均匀沉降，致使台背与构造连接处的路面出现台阶，高速行驶的车辆通过台背回填处产生颠簸跳跃的现象。出现上述现象的立要原因在于，一般桥面要高于路面并通过桥墩与路基（硬土层）相连，因此具有高度差的桥面与路面之间由搭板来连接，为了支撑该搭板需要在搭板下方的原有路基上堆设压实的人工土层（软土层），该人工土层为后期形成因此相较原路基（硬土层）更松软，桥梁在后期运营过程中由于自然沉降作用，其桥面及路面的高度都会下降，然而上述软土层的沉降过程比硬土层更快，因此桥面与搭板之间出现高度差引起桥头跳车现象；同时软土层与搭板之间会形成脱空并使桥面与搭板之间错位，从而加剧了桥头跳车现象。中国专利号为CN102051861的文献提出了利用高聚物材料注射入搭板底部的脱空内来消除脱空、提升已沉陷的搭板来消除桥头跳车现象，然而该方法未能对引起桥头跳车现象的不同土层的沉降速度差异采取措施，因此未能从根本上解决桥头跳车的问题。

技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种桥头跳车路面的修复方法，能够解决硬土层与软土层沉降速度差异的问题。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种桥头跳车路面的修复方法，其包括如下步骤：a.利用探测雷达检测受损桥梁的搭板中脱空位置，在搭板的表面标记出脱空的位置并测出该脱空及硬土层的深度；b.在搭板表面标出注浆孔一的位置并钻孔，注浆孔一深达硬土层，注浆孔一以阵列方式布置，使脱空落入阵列范围内；c.在软土层的侧面标出注浆孔二的位置并钻孔，各注浆孔二贯通该软土层并与注浆孔一相交，在各注浆孔二两端设有排气的单向阀；d.对注浆孔一进行注浆并利用三维探测雷达即时检测脱空及各注浆孔一、注浆孔二内部的浆料填充情况，当浆料充满该脱空及各注浆孔一、注浆孔二时停止注浆；e.注浆停止后再次利用探测雷达对填充部位检测复查，对未被浆料填充处重新进行钻孔、注浆；f.注浆结束10分钟后，取下单向阀并对各注浆孔一、注浆孔二进行封孔。所述注浆孔一与注浆孔二的直径为5-10cm，相邻注浆孔一的中心间距为10-20cm。所述注浆孔二水平贯通该软土层且垂直于搭板中线，各注浆孔一分别与脱空下方的多个注浆孔二相交。本发明还提供一种修复浆料，该浆料用于上述桥头跳车路面的修复方法的注浆过程。该浆料是高强度发泡型树脂。该浆料的自由膨胀比达20:1，在注入3分钟后即可填充脱空，注入10分钟后达到最终强度。该浆料的出机粘度为100±45mPa•s，其最终强度满足压缩强度≥20MPa，弯曲强度≥15MPa。相对于现有技术，本发明具有的技术效果是：1）本发明的桥头跳车路面的修复方法，通过探测雷达检测与钻孔、注浆相结合，不仅填补了搭板下方的脱空并抬升搭板使桥头平顺，还通过相交的注浆孔一及注浆孔二使固化后的浆料体形成网状结构，将搭板、软土层及硬土层连接成一体，从而使软土层与硬土层的沉降速度保持一致，搭板的沉降速度将与硬土层保持一致，防止软土层与搭板间形成脱空，从而避免桥面与搭板因各自沉降速度差异而引起的桥头跳车现象；2）脱空部位注入的浆料固化后形成一个浆料层，该浆料层上方连接搭板、下方通过浆料立柱与硬土层连接，注浆孔一及浆料立柱直径为5-10cm，能够将搭板上的部分载荷通过浆料立柱直接传递至硬土层，从而减少软土层受压后的沉降量；注浆孔二及浆料横梁直径为5-10cm，能够使部分经软土层传导的搭板载荷经浆料横梁传导至浆料立柱，再经浆料立柱传导至硬土层，从而减少经软土层传导的载荷，进一步减少软土层的沉降量；相邻注浆孔一的中心间距为10-20cm，既可以使浆料立柱排列紧密又利于对注浆孔一进行钻孔；3）注浆孔二水平贯通该软土层且垂直于搭板中线，便于钻孔及注浆过程中浆料的流动与填充，在脱空下方的软土层内设置多个与注浆孔一相交的注浆孔二，能够加大软土层与硬土层、搭板之间的连接强度，同时也有利于将更多经软土层传导的载荷通过浆料横梁、浆料立柱直接传导至硬土层；4)该浆料不含水的高强度发泡型树脂，不会产生干缩现象，能够密实填充脱空；浆料固化后有柔韧性与弹性，不容易发生开裂，同时该树脂材料具有良好的抗渗性，可以阻止雨水下渗入搭板内，对裂缝和接缝有良好的密封作用；5）该浆料注入3分钟后即可填充脱空，注入10分钟后达到其最终强度，固化时间短，减少了施工时间及对交通的影响，浆料固化后形成发泡状固体，其密度为水泥浆的20%，不会对结构产生较大载荷；6）该浆料的自由膨胀比可达20:1，能够快速填充脱空，在膨胀过程中进一步压实脱空周围的土层；7）固化后的浆料稳定性强，不易老化变形，其耐久性可达百年；8）浆料固化后，各化学成分不会溶解或分解于雨水内而流失，对环境无污染；9）经该浆料修复后的搭板结构，后期无需定期维护、保养，减少了养护成本。附图说明为了清楚说明本发明的创新原理及其相比于现有产品的技术优势，下面借助于附图通过应用所述原理的非限制性实例说明可能的实施例。在图中：图1为本发明中受损桥梁的断面图；图2为本发明中钻孔后的桥梁的断面图；图3为本发明中设有注浆孔一的搭板的俯视图；图4为本发明中固化后的浆料体的左视图。具体实施方式实施例1如图1所示，受损的桥梁一般包括：铺装面1，搭板2，脱空3，桥面4，路面5，软土层6，硬土层7。脱空一般出现在搭板2与软土层6之间，随着软土层的沉降脱空体积会逐渐增大，由于软土层6高出路基，便于从侧面对软土层6进行钻孔。如图1-3所示，本发明的桥头跳车路面的修复方法，包括以下步骤：（1）利用三维探测雷达检测受损桥梁的搭板中脱空3位置，在搭板2的表面标记出脱空3的位置并测出该脱空3及硬土层7的深度；（2）在脱空3上方的搭板2表面标出各注浆孔一8的位置并钻孔，注浆孔一8的直径为5-10cm并深达硬土层7，所有注浆孔一8以方形阵列方式布置，相邻注浆孔一8的中心间距为10-20cm并使上述标记的脱空3落入所述注浆孔一8的阵列范围内；（3）在软土层6的侧面标出注浆孔二9的位置并钻孔，各注浆孔二9水平贯通该软土层且相交于注浆孔一8，每个注浆孔一8与设于脱空3下方的三个注浆孔二9相交，各注浆孔二9垂直于搭板中线且直径为5-10cm；（4）在各注浆孔一8的位置安装注浆管11，注浆管11伸入至注浆孔一8的底部，在各注浆管11上安装注浆接头，调试注浆设备并与注浆接头连接，检验注浆材料并加入注浆设备中，在各注浆孔二9两端设有仅可排出空气的单向阀；（5）对注浆孔一8进行注浆并利用三维探测雷达即时检测脱空3及各注浆孔一8、注浆孔二9内部的浆料填充情况，当浆料充满该脱空3及各注浆孔一8、注浆孔二9时停止注浆；（6）注浆停止后再次利用探测雷达检测该脱空3及各注浆孔一8、注浆孔二9内是否还有未被浆料填充部位，对存在上述情况的位置重新进行钻孔、注浆；（7）等待10分钟后，填充的浆料固化并达到最终强度，取下单向阀并对各注浆孔一8、注浆孔二9进行封孔。经固化后的浆料形成如图4所示的浆料体10，包括多排由多个垂直的浆料立柱101、水平的浆料横梁103组成的网状结构及充满脱空3的浆料层102，该浆料体10与搭板2、软土层6及硬土层7固定连接。实施例2本发明中所述的浆料采用一种高强度发泡型树脂，其型号为SZ3，注浆时将该树脂加入上述注浆设备中，从该注浆设备中流出的树脂粘度（出机粘度）为100±45mPa•s，该树脂浆料在流动中体积不断增大，其渗透能力强，适于快速到达脱空部位或进入缝隙内，在压力作用下适于排挤出积水，当上述浆料注入3分钟后即可填充脱空，注入10分钟后达到其最终强度，其压缩强度≥20MPa，弯曲强度≥15MPa。该浆料具有以下特点：（1）该浆料不含水，不会产生干缩现象，能够密实填充脱空；浆料固化后有柔韧性与弹性，不容易发生开裂，同时该树脂材料具有良好的抗渗性，可以阻止雨水下渗入软土层，对裂缝和接缝有良好的密封作用；（2）浆料固化后形成发泡状固体，其密度为水泥浆的20%，不会对结构产生较大载荷；（3）该浆料的自由膨胀比可达20:1，能够快速填充脱空，在膨胀过程中进一步压实脱空周围的土层；（4）固化后的浆料稳定性强，不易老化变形，其耐久性可达百年；（5）浆料固化后，各化学成分不会溶解或分解于雨水内而流失，对环境无污染；（6）经该浆料修复后的搭板结构，后期无需定期维护、保养，减少了养护成本。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。