路基桩筏结构筏板底部脱空的整治方法与流程

[0001]
本申请涉及路基结构维修养护领域，尤其涉及一种路基桩筏结构筏板底部脱空的整治方法。


背景技术：

[0002]
刚性管桩与钢筋混凝土筏板组成的桩筏结构，是用于高速铁路、公路、轨道交通等桥路过渡段路基软弱地基沉降处理的有效方法，桩筏结构的筏板一般采用一定厚度的钢筋混凝土板制成，筏板可均化由上部传递到地基的载荷，同时筏板的设置也可对管桩的侧向变形起到较好的约束作用，避免局部应力集中和整体沉降的问题。
[0003]
然而，随着时间的推移，路基桩筏结构筏板底部容易发生脱空病害，其带来的危害是路基筏板外侧填土的沉降和边坡的开裂，严重影响路基结构的运行安全。


技术实现要素：

[0004]
路基桩筏结构筏板底部脱空的整治方法，以解决路基桩筏结构筏板底部脱空的问题。
[0005]
为达到上述目的，本申请实施例提供一种路基桩筏结构筏板底部脱空的整治方法，包括：
[0006]
确定桩筏结构的管桩和筏板的位置；
[0007]
根据所述管桩和所述筏板的位置，标记注浆孔的分布位置；
[0008]
根据所述注浆孔的分布位置，钻取所述注浆孔；
[0009]
将注浆管插入所述注浆孔；
[0010]
向所述注浆管内注入浆料。
[0011]
进一步地，向所述注浆管内注入浆料的步骤之前，所述整治方法还包括：
[0012]
在所述注浆管的管口处安装止浆塞。
[0013]
进一步地，向所述注浆管内注入浆料的步骤之前，所述整治方法还包括：
[0014]
制取泡沫水泥浆料；
[0015]
将所述泡沫水泥浆料过筛。
[0016]
进一步地，向所述注浆管内注入浆料的步骤中，采用全自动检测传感器，实时检测轨道的线形。
[0017]
进一步地，向所述注浆管内注入浆料的步骤之后，所述整治方法还包括：
[0018]
采用轨检小车，复核轨道的线形。
[0019]
进一步地，根据所述注浆孔的分布位置，钻取所述注浆孔的步骤，具体包括：
[0020]
根据所述注浆孔的分布位置，分别从线路的两侧向所述筏板底部引孔，采用套管跟进成孔，钻取所述注浆孔。
[0021]
进一步地，所述注浆管上设置有多组出浆口，每一组出浆口的数量为3～6个，相邻两组出浆口的间距为300mm～360mm。
[0022]
进一步地，所述注浆孔平行于所述筏板的底面且垂直于线路延伸的方向；和/或，
[0023]
所述注浆孔与所述筏板的底面贴合；和/或，
[0024]
所述注浆孔设置在相邻两管桩中间；和/或，
[0025]
所述注浆孔的深度大于或者等于所述筏板宽度的一半。
[0026]
进一步地，向所述注浆管内注入浆料的步骤，具体为：采用沿线路两侧对称注浆的方式，从所述线路延伸方向的两端向中间对所述注浆孔进行跳孔注浆。
[0027]
进一步地，从线路延伸方向的两端向中间对所述注浆孔进行跳孔注浆的步骤，具体为：
[0028]
当所述线路单侧的所述注浆孔的数量为奇数时，沿所述线路延伸的方向从两端的第一个所述注浆孔开始到中间的所述注浆孔，对所述注浆孔进行跳孔注浆，完成后，对剩余未注浆的所述注浆孔进行跳孔注浆；
[0029]
当所述线路单侧的注浆孔的数量为偶数时，沿所述线路延伸的方向，一端从第一个所述注浆孔开始，另一端从第二个所述注浆孔开始向中间的所述进行跳孔注浆，完成后，对剩余未注浆的所述注浆孔进行跳孔注浆。
[0030]
本申请实施例提供的路基桩筏机构筏板底部脱空的整治方法，通过钻取注浆孔，并在注浆孔内插入注浆管，可以将浆料注入到筏板的底部，从而有效地解决了筏板底部脱空的问题。
附图说明
[0031]
图1为本申请一实施例提供的路基桩筏结构一方向的剖视图；
[0032]
图2为本申请一实施例提供的路基桩筏结构中注浆孔的分布图；
[0033]
图3为本申请一实施例提供的整治方法的流程图；
[0034]
图4为本申请另一实施例提供的整治方法的流程图；以及
[0035]
图5为本申请又一实施例提供的整治方法的流程图。
[0036]
附图标记说明：
[0037]
1、管桩；2、筏板；21、筏板边界线；3、注浆孔；4、注浆管；51、路肩线；52、坡脚线；6、轨道线路；7、土体。
具体实施方式
[0038]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。
[0039]
本申请的描述中的方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0040]
现有技术中，请参阅图1和图2，高速铁路、公路、轨道交通等运营的线路，如轨道线路6，通常铺设在路基上，路基包括桩筏结构，桩筏结构通常包括管桩1和筏板2，管桩1的一端插设在土体7中，另一端连接筏板2，以对筏板2提供一定的支撑。此外，路基通常还具有路肩线51和坡脚线52，而筏板2两侧的筏板边界线21位于坡脚线52的内侧。
[0041]
然而，随着时间的推移，路基土体7在载荷作用下产生超静孔隙水压力组件消散，孔隙水排出，孔隙体积减小，如若土体7的固体骨架长时间缓慢的蠕变变形，导致土体7发生压密沉降或者次固结沉降，使得路基桩筏结构的筏板2底部发生脱空病害。
[0042]
本申请一实施例提供一种路基桩筏结构筏板底部脱空的整治方法，请参阅图1～图5，整治方法包括：
[0043]
s10、确定桩筏结构的管桩1和筏板2的位置；
[0044]
s20、根据管桩1和筏板2的位置，标记注浆孔3的分布位置；
[0045]
s30、根据注浆孔3的分布位置，钻取注浆孔3；
[0046]
s40、将注浆管4插入注浆孔3；
[0047]
s50、向注浆管4内注入浆料。
[0048]
具体地，采用人工挖探的方式，对施工范围基线附近进行挖探，确定桩筏整体结构管桩1和筏板2的实际位置，根据三者的位置，确定注浆孔3的位置并标记出来。需要说明的是，桩身1可以是预应力管桩，包括桩身和桩帽，桩帽连接在桩身与筏板2的连接处，用于增大桩身与筏板2之间作用力的作用面积，以减小对筏板2的损伤。而为了整治筏板2底部的脱空，注浆孔3应尽量分布在筏板2的底部，且需要避开桩身以及桩帽的位置。比如为了便于施工以形成注浆孔3，注浆孔3的延伸方向应垂直于管桩1的桩身方向和线路延伸的方向。注浆孔3的数量应根据筏板2底部脱空的部分沿线路方向的长度具体设置，以保证能够解决筏板2底部脱空病害的同时，又不至于造成筏板2的过度上拱。
[0049]
本申请实施例提供的整治方法，通过钻取注浆孔3，并在注浆孔3内插入注浆管4，从而可以将浆料注入到筏板2的底部，待浆料在筏板2底部凝固成形后，便可以为筏板2提供一定的支撑，从而有效地解决了筏板2底部脱空的问题。
[0050]
可以理解的是，注浆管4的管身上应设置有出浆口，如此浆料在一定的压力下注入注浆管4内后，会经由注浆口流出到筏板2的底部脱空处，以对筏板2底部进行填充。
[0051]
在一实施例中，本申请提供的整治方法中，注浆管4上设置有多组出浆口，每一组出浆口的数量为3～6个，相邻两组出浆口的间距为300mm～600mm。比如，每一组出浆口的数量可以是3个、4个、5个或者6个，相邻两组出浆口的间距可以为300mm、400mm、500mm或者600mm。可以理解的是，通过控制出浆口的分布，可以控制注浆的位置，而通过控制出浆口的数量，则可以控制注浆量的多少，从而有利于操作人员更准确地把控注浆的过程。可以理解的上，出浆口的直径对注浆压力等有较大的影响，通常选取注浆口的直径为4mm。
[0052]
在一实施例中，本申请提供的整治方法中，s30、根据注浆孔3的分布位置，钻取注浆孔3的步骤，具体包括：根据注浆孔3的分布位置，从线路的两侧向筏板2底部引孔，采用套筒跟进成孔，钻取注浆孔3。
[0053]
具体地，从线路的两侧分别进行引孔，更加便于注浆孔3的钻取施工，同时可提高注浆孔3的直线度，降低其在钻取的过程中发生偏斜的量，进而损坏筏板2或者管桩1等结构的风险。而采用套筒跟进成孔，则有利于防止在钻取注浆孔3的过程中发生土体塌方等事故。优选地，注浆管4为钢制的注浆花管，注浆孔3的直径为110mm，注浆花管的管径为40mm。
[0054]
为了避免施工时对路基结构造成扰动影响行车安全，可采用自进式螺杆钻进行注浆孔3引孔的钻孔，钻机应放置平稳、牢固，钻头应对准注浆孔3的中心，钻杆的钻入角度应平行于筏板2底部且垂直于线路方向，比如钻杆角度和设计要求的角度之间偏差宜控制在
±
1.5％的范围内。
[0055]
在一实施例中，请参阅图4，本申请提供的整治方法中，s50、向注浆管4内注入浆料的步骤之前，整治方法还包括：
[0056]
s60、在注浆管4的管口处安装止浆塞。
[0057]
可以理解的是，浆料是在一定的压力下注入注浆管4内的，通过设置止浆塞，可以有效地防止注浆管4内的浆料从注浆管4的管口回流出来。
[0058]
在一实施例中，请参阅图5，本申请提供的整治方法中，s50、向注浆管4内注入浆料的步骤之前，整治方法还包括：
[0059]
s70、制取泡沫水泥浆料；
[0060]
s80、将泡沫水泥浆料过筛。
[0061]
泡沫水泥浆料具有质轻、防水能力强以及整体性能好等优点，在制取泡沫水泥浆料时，通常采用42.5等级的普通硅酸盐水泥，按照水灰比为0.6～1.2的比例制备水泥浆料，单方水泥浆料使用发泡剂20～50kg/m
3
，通过机械发泡设备制备泡沫，将制备好的水泥浆料和泡沫混合，采用叶式机械搅拌机拌合。
[0062]
在泡沫水泥浆料初步制备完成后，需要对泡沫水泥浆料过筛，优选地，过筛孔的直径为3～6mm，比如，可以为3mm、4mm、5mm或者6mm等，通过过筛，可以筛除泡沫水泥浆料中直径较大的颗粒，防止其存在于泡沫水泥浆料中影响其整体的性能。
[0063]
在一实施例中，本申请提供的整治方法中，s50、向注浆管4内注入浆料的步骤中，采用全自动检测传感器，实时检测轨道的线形，以便于操作人员判定是否继续注浆。
[0064]
具体地，当全自动传感器检测到注浆压力超过一定值，比如0.2mpa，且压力稳定在一段时间后，比如10分钟等，或者当全自动传感器检测到轨道上拱量超过一定值，比如2mm时，应当终止注浆。可以理解的是，注浆量不宜过多也不宜过少，当注浆压力超过一定压力时，说明筏板2底部的浆料已经达到一定的体积，该体积下的浆料已经能够满足整治筏板2底部脱空所需要的浆料量的相关要求了，此时，自然应当终止注浆。而当轨道上拱梁超过一定的值时，说明轨道的线形已经达到相关要求了，自然也需要终止注浆。
[0065]
在一实施例中，请参阅图4和图5，本申请提供的整治方法中，s50、向注浆管4内注入浆料的步骤之后，整治方法还包括：
[0066]
s90、采用轨检小车，复核轨道的线形。
[0067]
在注浆施工完成后，通过轨检小车对轨道的线形进行复核，确认轨道的线形无误后方可开通线路通车，如此更有利于保证铁路的安全运营。
[0068]
在一实施例中，请参阅图1和图2，本申请提供的整治方法中，注浆孔3平行于筏板2的底面且垂直于线路延伸的方形，如此更有利于注浆孔3的钻取，更有效地降低注浆孔3的施工对管桩1和筏板2造成的不良影响。
[0069]
在一实施例中，请参阅图1，本申请提供的整治方法中，注浆孔3与筏板2的底部贴合，从而于注浆后，浆料凝固成形后与筏板2的结合效果更好，对筏板2提供更好的支撑作用。
[0070]
在一实施例中，请参阅图2，本申请提供的整治方法中，注浆孔3设置在相邻两管桩1中间。可以理解的是，管桩1的分布是有一定的规律的，通过将注浆孔3设置在相邻两管桩1中间，更有利于注浆孔3的整体分布，以便于更加均匀地在筏板2底部进行注浆。同时，由于
相邻两排管桩1之间的沿线路的两侧分别设置一个注浆孔3，为了防止两侧的注浆孔3在施工的过程中产生干涉，通常情况下，相邻两排管桩1之间的两个注浆孔3的轴线相隔一定的距离，如图2所示。
[0071]
在实施例中，请参阅图2，本申请提供的整治方法中，注浆孔3的深度大于或者等于筏板2宽度的一般。对于沿线路两侧分别施工的注浆孔3，通过设置注浆孔3的深度大于或者等于筏板2宽度的一半，以保证筏板2的中间位置也能够有足够的浆料填充。
[0072]
在一实施例中，本申请提供的整治方法中，s50、向注浆管4内注入浆料的步骤，具体为：采用沿线路两侧对称注浆的方式，从线路延伸方向的两端向中间对注浆孔3进行跳孔注浆。具体地，相邻管桩1之间，线路两侧的注浆孔3内应同时注浆，以提高筏板2的两侧受力和发生变形的均匀性。而采用跳孔注浆的方式，则可以防止一次性流入筏板2底部的浆料过多，造成串浆的现象。
[0073]
具体地，在一实施例中，本申请提供的整治方法中，从线路延伸方向的两端向中间对注浆孔3进行跳孔注浆的步骤，具体为：
[0074]
当线路单侧的注浆孔3的数量为奇数时，沿线路延伸的方向从两端的第一个注浆孔3开始到中间的注浆孔3，对注浆孔3进行跳孔注浆，完成后，对剩余未注浆的注浆孔3进行跳孔注浆，即沿线路延伸的方向从两端的第二个注浆孔3开始到中间的注浆孔3，对注浆孔3进行跳孔注浆。
[0075]
而当线路单侧的注浆孔3的数量的偶数时，沿线路延伸的方向，一端从第一个注浆孔3开始，另一端从第二个注浆孔3开始向中间的注浆孔3对注浆孔3进行跳孔注浆，完成后，对剩余未注浆的注浆孔3进行跳孔注浆，即沿线路延伸的方向，一端从第二个注浆孔3开始，另一端从第一个注浆孔3开始向中间的注浆孔3进行跳孔注浆。
[0076]
这样做的目的是，每次注浆时，相邻两个注浆孔3管内不会同时进行注浆，有利于筏板2底部浆料的均匀分布。可以理解的是，每次进行跳孔注浆时，需要对线路两侧的注浆孔3同时进行注浆，而为了节约时间，且为了便于检测轨道的线形，对跳孔后的注浆孔3同时注浆。也就是说，共进行两次注浆，且每次注浆时的注浆孔3彼此不相邻。
[0077]
本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。