壓力注漿在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

劉 征

(臨沂市公路局蘭山區(qū)公路管理局)

1 壓力注漿的原理

壓力注漿是利用一定的壓力將能固結(jié)的漿液通過(guò)鉆孔技術(shù)灌入裂縫或路基壓實(shí)料之中，漿液與周邊土層凝結(jié)硬化，形成具有高物理性能的加固體，從而對(duì)路基起到加固的作用。

壓力注漿所用的漿液一般為水、水泥或外加粉煤灰按一定的比例配合攪拌而成。

2 壓力注漿的實(shí)施

2.1 樁孔位的確定與鉆孔

(1)選定沉陷路段:我們根據(jù)沿線出現(xiàn)裂縫的分布、裂縫的密度及新老路基結(jié)合有高填方的路段，選擇了9 處共2 km作為我們注漿的工作路段。

(2)確定樁孔的位置與布置:為保障新老路基結(jié)合，并增強(qiáng)新路基的強(qiáng)度，我們選擇樁孔為縱向兩排、之字形布置。樁孔間縱向距離為4 m，橫向距離為3 m。

(3)鉆孔:鉆孔的鉆頭采用4.5 cm 直徑，干式鉆法，鉆深1.5～2.0 m。

2.2 漿液的選配

經(jīng)過(guò)鉆孔，我們發(fā)現(xiàn)此路段路基的土層為砂漿巖結(jié)構(gòu)，此種料容易壓實(shí)，雖適合做路基填料，但較松散，流動(dòng)性強(qiáng)，新老路基容易產(chǎn)生裂縫與此土層有著極大的關(guān)系。

針對(duì)此土層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我們選用漿液成份為水與水泥，水為自然井水，水泥為32.5R 級(jí)，且按水:水泥為1∶0.8的比例進(jìn)行攪拌，形成灰漿方可使用。

2.3 注漿

(1)下管:選用高強(qiáng)度直徑為3 cm 的PVC 管作為注漿管，距管的下端50～60 cm 處四個(gè)方向各開(kāi)一個(gè)直徑為0.6 cm 的小孔，將PVC 管插入所鉆孔中，上端離地留40 cm，作為注漿的接頭，然后用泥漿將PVC 管與鉆口的周?chē)舛隆?/p>

(2)注漿:將帶有壓力表頭的注漿管與PVC 管頭相接、扎牢，打開(kāi)注漿泵，擰開(kāi)控制閥門(mén)，將攪拌好的水泥漿注入所鉆孔中。

(3)壓力控制:注漿剛開(kāi)始時(shí)，壓力表的指針基本不動(dòng)，待注入一定量的漿液后，壓力慢慢升到2.0 MPa，再繼續(xù)注入，壓力表的指針達(dá)到3.0 MPa，并且在此位置輕微擺動(dòng)，當(dāng)注入到一定程度時(shí)，壓力表的指針會(huì)出現(xiàn)突然向上跳動(dòng)，并超過(guò)4.0 MPa 的現(xiàn)象，這時(shí)需關(guān)閉控制閥門(mén)，待穩(wěn)定10 min后，將PVC 管彎折捆扎，此單孔注漿結(jié)束。

(4)水泥用量:根據(jù)所注各孔用水泥統(tǒng)計(jì)，各孔用量不統(tǒng)一，有的孔能注入2～4 t，而有的孔則需注入6 t 以上。

2.4 養(yǎng)護(hù)與清理

注漿結(jié)束后，注漿路段需要3～7 d 的養(yǎng)護(hù)期方可放車(chē)通行，養(yǎng)護(hù)期在7 天以上能達(dá)到較好的效果。養(yǎng)護(hù)期過(guò)后，將PVC 管高于路面的部分割除，且將注漿過(guò)程中所產(chǎn)生的溢漿從路面清除，保持路面的干凈、整潔。

3 壓力注漿效能分析

3.1 注漿后漿液在土層中所形成的形狀

我們?cè)谑┕み^(guò)程中選用的是一支有多年注漿施工經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)伍，曾先后在大型水利、高速公路等養(yǎng)護(hù)工程中施過(guò)工，并在廢棄的路基路段做過(guò)試驗(yàn)，根據(jù)施工方所提供的對(duì)注漿后路基層層挖剝的照片看，注漿后漿液在土層中所形成的形狀大體有如下幾種:

球柱形、倒錐體形、球形、糖球形、不規(guī)則形等。

實(shí)際上，在注漿過(guò)程中，雖然壓力相同，但土層結(jié)構(gòu)并不完全相同，泥漿滲透的方向與滲透量并不一致，所形成的形狀千差萬(wàn)別。有裂縫的地方，泥漿將順著縫隙流淌，并將縫隙填滿，所以注漿后在地下所形成的結(jié)構(gòu)并不能用具體的形狀來(lái)描述。

3.2 注入漿液后的作用

(1)減緩沉降。所注入的漿液與土層結(jié)合后，膠成了一個(gè)整體，增強(qiáng)了路基的強(qiáng)度，防水性能得到相應(yīng)提高，有效減緩了路基的沉降。

(2)填充空隙。土層間的空隙率變小，相對(duì)地密實(shí)度增大，增強(qiáng)了抗壓能力。同時(shí)在水穩(wěn)層與路基間出現(xiàn)空層的地方，泥漿填充空層，減緩了水穩(wěn)層的斷裂。

(3)固化路基。所注入的漿液將新老路基結(jié)合在一起，同時(shí)在其它樁孔漿液的相互作用下，阻止了新路基與老路基的滑裂。

(4)搭板支承。在橋頭部位注漿后，漿液與土粒結(jié)合后形成支柱作用，支承水穩(wěn)層的沉陷，起到了搭板的作用。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)

(1)沉降現(xiàn)象明顯減輕。經(jīng)對(duì)路面觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)注漿后路段的裂縫，特別是橫向裂縫在注漿后擴(kuò)散的趨勢(shì)明顯減輕，而沒(méi)有注漿路段的裂縫相對(duì)擴(kuò)大了許多。

(2)縱向裂縫明顯減緩。原有縱向裂縫基本停留在原有的寬度上，裂縫擴(kuò)大趨勢(shì)得到有效控制。

(3)橋頭跳車(chē)不再加劇。在所屬路段幾個(gè)中橋的橋頭注漿后，跳車(chē)現(xiàn)象基本上與未施工前相同，說(shuō)明跳車(chē)現(xiàn)象沒(méi)再加劇。

4 實(shí)施壓力注漿需注意的幾個(gè)問(wèn)題

(1)注意施工地段的選擇。并不是所有的路段實(shí)施注漿工藝均能起到好的養(yǎng)護(hù)作用，對(duì)存有病害或存在潛在病害的路段有必要實(shí)施，而對(duì)于路況較好的路段則沒(méi)必要實(shí)施，否則會(huì)造成不必要的浪費(fèi)，相反會(huì)導(dǎo)致路基不均勻沉降而損壞公路。

(2)注意鉆孔的布置。應(yīng)根據(jù)路基沉降的原因，設(shè)置合理的鉆孔位置，力爭(zhēng)在注漿后各孔間相互作用，共同支承。

(3)注意鉆孔深度的掌控。針對(duì)高填方路段，鉆孔可適當(dāng)加深。但不宜太淺，否則注漿只在表層不能深入地下，起不到很好的加固支承作用。

(4)注意注漿壓力的大小。

注漿應(yīng)根據(jù)鉆孔的深度與土壤的結(jié)構(gòu)，選用合適的壓力。壓力太大，容易頂起土層，破壞路面結(jié)構(gòu);壓力太小，注放的液漿量少，起不到路基加固的作用。

［1］曲元梅.公路路基缺陷加固技術(shù)的應(yīng)用研究［D］.山東大學(xué)碩士論文，2006.

［2］高伏良.高填方路段自然沉降現(xiàn)象與應(yīng)對(duì)措施［J］.中南公路工程，2003，(2).