公路路基工程壓力灌漿施工技術的應用

韓偉

山西交通控股集團有限公司太原分公司 山西太原 030000

1 項目背景

此公路工程項目的全線長度是118.37km，路基寬是26m，公路路基主要包含了整體式路基和分離式路基，其中臨河段路基高度需要結合具體水位情況而定，因為工程現(xiàn)場河道寬度尺寸小，河流流速相對較快，同時沿線布設了橋梁與隧道，所以路基施工影響要素比較多。此公路路基采用的填筑材料為隧道工程開挖階段形成的棄渣與河道開挖砂礫石，由于填筑材料包含很多粗粒料，因此就造成各路面性能之間存在差異。通過綜合分析、研究公路路基工程現(xiàn)場實際情況，并進行討論最后決定采用壓力灌漿施工技術。

2 壓力灌漿技術原理概述

2.1 灌漿加固原理

以灌漿加固原理為依據(jù)，壓力灌漿主要包括壓密灌漿、劈裂灌漿以及滲透灌漿。其中壓密灌漿指的是通過漿泡和擠壓土壤完成加固；而劈裂灌漿指的是通過漿脈擠壓實現(xiàn)土體結構的有效加固；滲透灌漿指的是通過水泥漿液凝結，使結構較為松散的巖石形成一個問結構穩(wěn)定的整體，切實強化巖層結構的承載力與穩(wěn)定性[1]。

從本質(zhì)上分析，壓密灌漿施工技術具備較強的加固效果，且造成的影響相對偏小，主要適用領域是較小范圍之內(nèi)的土體加固處理；針對滲透灌漿施工技術而言，漿液、固體顆粒直接關系到灌漿擴散效果，同時加固范圍和土體密實度、漿液性能息息相關，基本應用在粗顆粒巖土層加固處理方面；劈裂灌漿在壓力作用下能夠?qū)崿F(xiàn)漿脈遠延伸，主要適用于大范圍巖層土體加固處理。

2.2 灌漿管埋設方式

以不同形式的灌漿技術為依據(jù)，灌漿管埋設主要包括樁身灌漿管埋設與鉆孔埋管灌漿[2]。在樁身預埋灌漿過程中，需要經(jīng)過鋼筋籠且把漿液灌入鋼筋籠之中，選擇樁中心預埋，也可選擇樁體一側預埋。結合公路路基工程具體狀況，鉆孔埋管灌漿主要包含樁身鉆孔和樁側鉆孔，其中樁身鉆孔可以有效解決樁體質(zhì)量問題，選擇樁體合適位置進行鉆孔，然后把灌漿管布設樁體結構之中，最后實施壓力灌漿。樁側鉆孔能夠增強結構抗壓性與承載性，需要在樁體一側鉆孔，然后把灌漿管布設在樁體結構之中，最后實施壓力灌漿。

3 壓力灌漿施工技術

3.1 樁端壓力灌漿設備

樁端壓力灌漿設備安裝主要包含了地面壓漿系統(tǒng)和地下壓漿系統(tǒng)，其中地面壓漿系統(tǒng)需要注漿泵、觀測儀與材料拌合機等相關設備，也需要其它一些管路系統(tǒng)；而地下壓漿系統(tǒng)需要灌漿管和樁端灌漿設備。

3.2 地面管路系統(tǒng)

其核心部分是漿液地面輸送管路。在進行正式施工前，必須嚴格按照規(guī)定要求對其密封性進行檢查，確保所有連接部分的密封性完好。輸送管選擇的為高壓膠管或者是無縫鋼管，并將管路的長度控制在50m 以內(nèi)，輸送管和注漿管的連接位置需要安裝閥門，以實現(xiàn)對漿液的有效控制[3]。若是漿液輸送距離相對偏遠，需要在系統(tǒng)結構中安裝流量計和壓力監(jiān)測設備。

3.3 灌漿管

灌漿管是完成漿液灌注的重要性設備，所以灌漿管必須選擇高強度、高耐壓力的材料。而灌漿管主要采用焊接連接形式，同時需要加大連接位置的密封性控制，保證其與鋼筋籠有效連接，并把灌漿管置于孔內(nèi)，然后實施穩(wěn)固處理。

綜合分析公路路基工程具體狀況，然后對樁端灌漿管的數(shù)量進行確定。若是樁體的直徑d ≤1000mm，則需要埋設3 根灌漿管；若是樁體的直徑范圍是1000mm ≤d ≤2000mm，則需要埋設4根灌漿管；若是樁體的直徑d ＞2000mm，則應埋設5 根灌漿管。在進行灌漿管焊接時，需要將外徑控制在25mm 以內(nèi)，灌漿管樁身應選擇超聲波技術進行檢測，保證其內(nèi)徑符合檢測規(guī)定基本要求，同時灌漿管壁厚≥2.5mm。此外，若是鋼筋籠的長度＞規(guī)定基本要求，或者是鋼筋籠重量超標，則必須結合公路路基工程項目具體要求適量延長管徑，以及增大管道壁厚，以確保符合公路路基工程施工實際要求。

3.4 樁端壓力灌漿流程

從樁端壓力灌漿施工方面分析，其具體流程是：施工準備→成孔→清孔→置入鋼筋籠→灌注樁身混凝土→灌注漿液→檢測。

3.5 灌漿試驗

此次樁端灌漿施工選擇的是三缸臥式壓漿機，根據(jù)公路路基工程實際情況設定的壓力參數(shù)是3.6MPa。在進行灌漿施工時通過相關設備實現(xiàn)灌漿壓力的實時監(jiān)控，最后通過百分表對試驗樁撥量進行監(jiān)控。

4 質(zhì)量控制

4.1 保證灌漿材料性能

材料的性能直接關系到灌漿施工效果，所以必須對材料水灰比進行合理控制，保證材料膠結性等符合工程規(guī)定基本要求。具體施工時，還需要根據(jù)卵石層滲透率優(yōu)化漿液水灰比。若是選用壓密灌漿技術，且設備條件允許，應科學地優(yōu)化與調(diào)整水灰比。在進行漿液制作時需要摻入適量膨潤土作為外加劑，以增強漿液流動性和穩(wěn)定性。為了能夠保證施工效率，應在材料制作結束后，及時地將材料運輸至工程現(xiàn)場，以免漿液發(fā)生結塊與變質(zhì)等問題，從而影響漿液性能。

4.2 灌漿過程控制

施工階段需要對灌漿質(zhì)量進行嚴格控制，主要包括漿液的用量、水灰比以及壓力等相關參數(shù)控制。樁頂上抬量的根本性作用是提高樁體和土壤之間的摩擦力，但必須保證最大上抬量≤4mm，此公路路基工程最大上抬量是0.32mm。此外，灌漿過程中必須合理控制漿液用量、滲透率以及穩(wěn)定性，從而保證壓力灌漿施工質(zhì)量。

5 結語

壓力灌漿施工技術能夠解決卵石層問題，有效保證公路路基工程施工質(zhì)量。而在壓力灌漿施工技術具體使用時，利用壓力實現(xiàn)巖層內(nèi)部水、空氣壓縮，并通過壓力灌漿裝置把水泥漿液灌入其中，從而使巖層成為一個整體，增強土層結構的承載力與穩(wěn)定性。