公路路基施工中壓力灌漿技術(shù)分析

盛斌乾

摘 要：以某公路項目為研究背景，對壓力灌漿技術(shù)在路基工程施工中的要點進行研究。首先對該工程項目的資料背景進行分析，其次在分別從處理區(qū)域施工、灌漿孔布設(shè)施工以及注漿技術(shù)要求等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，詳細(xì)的解析了壓力灌漿技術(shù)的應(yīng)用要點。希望解析后，可以給相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：公路路基;壓力灌漿;技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：U656.113 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

在公路的使用過程中，難免會出現(xiàn)路面損壞狀況，對于高速公路，路況不僅僅是關(guān)系到了道路的正常行駛，還對過往車輛帶來了較大的安全隱患。高速公路最常出現(xiàn)的道路損壞現(xiàn)象是道路發(fā)生沉陷。針對道路沉陷，通常會采取壓力灌漿技術(shù)，對路面進行修補。這種方法通過高壓設(shè)備，將泥漿液壓入沉陷部位的鉆孔中。并在高壓下將沉陷部位的空氣和水，使得泥漿液和路面充分契合，形成一個堅固的整體，這樣凝結(jié)而成的固塊強度高、防滲性能好，能夠有效解決路面沉陷問題。在道路維護施工過程中，路基的壓力灌漿技術(shù)不斷發(fā)展，以其良好的效果和較低的施工成本著稱，在行業(yè)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。

1 灌漿加固原理

對于灌漿加固技術(shù)而言，按照加固施工原理可以劃分為壓力灌漿以及壓密灌漿，劈裂灌漿，還有滲透灌漿技術(shù)。但是總體來說其操作工藝均相似。即是將通過漿包以及擠壓的方式實現(xiàn)土壤的有效加固，在應(yīng)用的階段中主要是在設(shè)計好相應(yīng)配合比材料基礎(chǔ)上，通過壓力設(shè)備把漿液灌注到路基縫隙當(dāng)中，通過材料的化學(xué)反應(yīng)能夠提高路基的強度。一般而言，壓力灌漿技術(shù)通常應(yīng)用于路基病害處理以及路基密度存在能力提高領(lǐng)域當(dāng)中。

2 高速公路工程概況

此次施工路段長130 km，路基寬度設(shè)計26 m，路基分為整體式路基和分離式兩類。此路段臨江，臨江路段的路基高度根據(jù)水位而確定，經(jīng)實地檢測發(fā)現(xiàn)，此處河道窄小、流速大，并且沿岸有橋梁和隧道等交通設(shè)施，導(dǎo)致路基長度相對較短。并且發(fā)現(xiàn)路基的填充材料均是隧道和橋梁建設(shè)過程中產(chǎn)生的廢渣和河道中的沙礫。兩者結(jié)合結(jié)果較差，導(dǎo)致路面強度不勻，所以需要對整體路段的路基進行加固處理。相關(guān)設(shè)計人員通過初步的施工工藝對比，決定采用高壓灌漿技術(shù)對路基進行加固。

3 施工方案

3.1 處理區(qū)域及灌漿孔布設(shè)

由于施工路段的路基填筑材料不合格，所以此次施工的主要目的是灌注填土，要將施工路段所有回填土都進行重新填筑灌漿。而且調(diào)查發(fā)現(xiàn)，此次施工路段下有多條涵管，為防止涵管被破壞和確保灌漿質(zhì)量，特將灌漿孔鉆在涵管周邊，兩側(cè)分別布置多個灌漿孔。具體設(shè)計方案如下表。

3.2 注漿技術(shù)要求

這次施工所用水泥選用型號為R32.5號的普通硅酸鹽水泥。為滿足施工質(zhì)量，要使用80×80 mm的孔篩進行水泥細(xì)度篩選。灌漿操作要確保符合相關(guān)的行業(yè)規(guī)范。一般來說，水泥的存放時長不應(yīng)超過三個月，并且依照相關(guān)規(guī)定，施工所用水要保證攪拌時溫度不得超過四十?dāng)z氏度。設(shè)備采購人員要根據(jù)設(shè)計圖紙，進行施工現(xiàn)場的實地考察，結(jié)合實際情況，要使設(shè)備可以滿足施工質(zhì)量要求。設(shè)備包括鉆機、灌漿泵、泥漿拌和機。其中，灌漿泵性能應(yīng)滿足工作壓力為超五成的最大壓力，而拌和機應(yīng)滿足連續(xù)施工的要求。然后根據(jù)此次施工現(xiàn)場的交通狀況、地質(zhì)情況最終選定設(shè)備。

3.3 施工內(nèi)容

壓力灌漿技術(shù)應(yīng)用的過程，需要按照路基工程的施工方案要求，對每個施工環(huán)節(jié)進行控制，以下對壓力灌漿技術(shù)的操作過程進行解析。

3.3.1 測量放樣

在施工之前，需要按照路基的實際，做好下穿涵道測量，精確的將涵管的輪廓位置確定出來。而后根據(jù)設(shè)計方案的要求，對鉆孔鉆位置進行測量施工，從而切實的將孔位確定出來。需要注意的是在進行測量方向工作開展的階段，為了能夠?qū)崿F(xiàn)不同測量方式參數(shù)的一致提高，整體測量效果，針對涉及到的相關(guān)參數(shù)要進行二次復(fù)核，只有保證每一次復(fù)核的參數(shù)一致之后才能夠進行后續(xù)的作業(yè)施工。

3.3.2 鉆孔

放樣結(jié)束后就要進行正式的鉆孔作業(yè)。鉆機的安置必須穩(wěn)固，不能有太大位移，而且可以根據(jù)施工的實際情況進行鉆機的調(diào)整。鉆頭鉆桿應(yīng)保持豎直狀態(tài)，確保鉆孔質(zhì)量。鉆孔作業(yè)過程中，應(yīng)安排相關(guān)人員做好跟進工作，記錄鉆孔位置、鉆孔情況、路基地層狀況等信息，及時發(fā)現(xiàn)問題并加以解決。鉆孔結(jié)束后，技術(shù)人員要對每個鉆孔進行質(zhì)量復(fù)核，確保鉆孔位置沒有較大差異，孔深孔徑等數(shù)值符合標(biāo)準(zhǔn)。

3.3.3 外管下孔

施工過程中，外管的規(guī)格需和設(shè)計方案完全一致，并要進行管道質(zhì)量的多次審核，保證施工質(zhì)量。外管下方時，需保證平穩(wěn)安放，并在設(shè)計節(jié)點處進行連接。待外管下放完畢，需及時的安裝截止閥，以控制灌漿過程，并作為灌漿記錄段點。

3.3.4 漿液調(diào)制

泥漿的配合比依照設(shè)計方案，由攪拌機進行均勻攪拌，此過程較為簡單，僅僅需要攪拌機一種設(shè)備。將原料混合后，啟動攪拌機進行攪拌，按照規(guī)定，需要進行攪拌一分半鐘。泥漿需即用即拌，拌和結(jié)束后的泥漿不得儲存超過四小時，超出則無法使用。同時，在泥漿制備的時候，需要對泥漿的稠度、含水量等指標(biāo)進行研究，保證滿足施工要求。并且要在拌和過程中要統(tǒng)計實際所用的水泥量，方便后續(xù)施工的順利進行。

3.3.5 清孔

清孔工作也對灌漿質(zhì)量有著較大影響。本次施工使用優(yōu)質(zhì)泥漿對鉆孔進行清孔操作，完善的清孔狀況可以保證灌漿效果，提升施工質(zhì)量。

3.3.6 灌漿的壓力方法

灌漿前，要對鉆孔進行壓力測試，確定鉆孔可以承受的灌漿壓力。壓力試驗的數(shù)值保持在0.2～0.4 MPa之間，得出準(zhǔn)確數(shù)值后再進行灌漿操作。

灌漿工藝選用二序孔，這樣可以使得鉆孔的密集程度達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。并且，根據(jù)計算確定，此次施工的一序孔間距5 m，二序孔間距2.5 m。還要注意灌漿過程應(yīng)由上而下進行，并且為保障灌漿質(zhì)量，每孔灌漿次數(shù)應(yīng)在兩次以上。需要注意的是在灌溉的階段中，為了能夠提高整體灌漿的效果，對于壓力的控制之外還需要對換壓的量進行控制，避免灌溉量過多而出現(xiàn)的漏漿冒漿等問題。

3.3.7 補灌

灌漿孔的具體位置可以根據(jù)泥漿的實際擴散情況安設(shè)。在當(dāng)前的地層條件下，泥漿的擴散情況受限于漿料本身性質(zhì)和灌漿操作。若排空效果不能滿足灌漿前提，應(yīng)設(shè)置三排孔進行多孔灌漿。采用三排孔灌漿可以使得泥漿主體的厚度過關(guān)，并且避免了因鉆孔不夠密集帶來的強度不足問題。

4 施工質(zhì)量控制

為了能夠提高公路路基工程的質(zhì)量，在壓力灌漿技術(shù)應(yīng)用時需要從以下幾個層面做好施工質(zhì)量的控制。

4.1 選取壓力灌漿的形式

此次施工還涉及到了卵石地層。這種地層的滲水能力強，為了確保灌漿質(zhì)量，特采用敞開式的樁端壓力灌漿技術(shù)。這樣使得卵石地層的保漿能力提升，節(jié)省了施工成本。與閉式樁端壓力灌漿技術(shù)相比，施工過程更加簡單，工作壓力低，更適合較長樁體的灌漿施工。

4.2 選用灌漿材料

在公路路基施工的階段中，由于質(zhì)量要求性能比較高，合理的選擇灌漿材料是提高工程項目質(zhì)量的關(guān)鍵。上文提及，卵石地層的滲透性強，保漿能力弱。所以灌漿材料的選用是十分講究的。水泥基材料是卵石層灌漿的較好材料選擇。施工過程中，對水泥拌和過程進行控制，以最佳的配合比拌和，確保泥漿的結(jié)實率，保證凝結(jié)時間和強度。卵石層的灌漿施工常為滲透灌漿。其它的壓密灌漿則要相應(yīng)的減少水灰比，增加泥漿的密度和凝結(jié)后的強度。此次施工中的水灰比就較其它施工所用泥漿的水灰比較低，這使得其結(jié)石率大大提升。并且要做到上文提及的即用即拌，避免出現(xiàn)泥漿結(jié)塊現(xiàn)象。

4.3 灌漿過程的控制

本次施工，確定了壓力灌漿技術(shù)的技術(shù)要點在于對灌漿過程的控制和把握。其控制要點有三方面：灌漿所用工作壓力、樁頂?shù)纳咸Я亢凸酀{用量。對上抬量進行控制可以提升樁體和土層的穩(wěn)定性。經(jīng)測量，樁體的上抬量最大不超過四毫秒，本次施工的樁體上抬量選取0.23 mm。而灌漿所選壓力和灌漿用量直接影響灌漿質(zhì)量，是控制灌漿過程進行和結(jié)束的關(guān)鍵參數(shù)。在滲透灌漿施工過程中，灌漿壓力小，但是泥漿用量較大，此時就以灌漿用量作為施工結(jié)束的控制參數(shù)。

5 結(jié)語

綜上所述，壓力灌漿技術(shù)能夠有效改善路基的強度和滲透性能，尤其對卵石地層的加固灌漿施工有著較大的優(yōu)勢，可以很好的避免和預(yù)防高速公路使用過程中出現(xiàn)的一些沉陷病害。并且灌漿施工的操作過程簡單，成本低，效果好。僅僅通過泥漿對路基的填充和壓力擠出土層中空氣和水的操作就可以很好的實現(xiàn)路基強度提升。除此之外，壓力灌漿技術(shù)還可以有很大的發(fā)展前景，解決其它路面病害問題，提升公路使用性能。

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