公路橋梁路基施工中注漿技術(shù)的應(yīng)用探討

陳永亮

（中鐵十八局集團(tuán)第二工程有限公司，河北 唐山064000）

近年來，我國公路事業(yè)得到了較快地發(fā)展。在公路施工中，會(huì)面臨路基沉陷問題。為了使公路工程整體施工質(zhì)量得到有效提高，做好路基沉陷施工環(huán)節(jié)的工作非常重要。要使這個(gè)環(huán)節(jié)施工質(zhì)量得到保障，有必要融入有效的施工技術(shù)。應(yīng)用注漿技術(shù)進(jìn)行公路橋梁路基施工具有花費(fèi)低、效率高等諸多優(yōu)勢，可以在降低施工預(yù)算的同時(shí)，增強(qiáng)公路橋梁路基的安全性和隔水性。所以，施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)充分應(yīng)用注漿技術(shù)的優(yōu)勢對路基進(jìn)行施工，從而實(shí)現(xiàn)提高我國公路橋梁路基最終施工質(zhì)量的目的。

1 注漿技術(shù)原理

注漿技術(shù)應(yīng)用于公路橋梁路基施工，主要原理是對事先配制的水玻璃、水泥以及其他相關(guān)材料共同組成的漿液通過合理的方式，按照一定的摻量以及壓力將其輸送至橋梁縫隙、地基軟弱層等需要進(jìn)行強(qiáng)化的位置，利用漿液具有隔水、快凝等特點(diǎn)，使其和注入處周圍的介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，最終達(dá)到使公路橋梁路基隔水性、安全性或其他特性有所提高的效果。注漿技術(shù)進(jìn)行施工的主要原因在于，注漿技術(shù)與其他施工技術(shù)相比具有速度快、設(shè)備小、范圍廣等諸多特性，能夠提高機(jī)器注漿工作時(shí)的穩(wěn)定性，與此同時(shí)，還可以合理利用液壓原理，對注入處周圍的土壤或巖石施加一定壓力，加快二者融合、凝固的速度，提高公路橋梁的安全性和隔水性。

2 公路路基沉陷的原因

不同車輛的載重以及路面結(jié)構(gòu)對于路基的影響深度都不盡相同，因此，路基的層位不同，其受到力的情況也是不同的。將路床的底面為界線，加上外界溫度、濕度變化對其的影響，路床的上面路基路面所能承受的車輛的荷載也是不同的；而路床的下方，路基則受到其自身重力和地下的毛細(xì)水上升帶來的濕度變化對其也有所影響。路面以路基為基礎(chǔ)，車輛的荷載是由路基和路面共同承擔(dān)的。路面的平穩(wěn)情況，在很大的程度上與路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定狀況有關(guān)。路基的沉陷嚴(yán)重影響著公路上行車的效率和安全問題，因此，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)對此足夠重視，采取合適的注漿方式減少路基沉陷給人們出行帶來的不便。

2.1 受到公路所在地地形和氣候的影響

公路所在地本身地面軟弱、地質(zhì)條件不好、承載力低，這都不符合施工要求，尤其是在流沙、泥淖等劣質(zhì)地段，在填筑之前如果沒有將土地壓實(shí)好，對地基的處理不到位都會(huì)使得公路后期使用出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象。另外，公路所在地的氣候，比如說當(dāng)?shù)睾樗⒏珊祷蛘咚獌霈F(xiàn)象頻繁等都會(huì)使得路基出現(xiàn)沉降的問題。公路周邊應(yīng)當(dāng)做好排水工作，降低積水量，保護(hù)土壤結(jié)構(gòu)。

2.2 公路設(shè)計(jì)本身存在問題

如果公路在設(shè)計(jì)方案上存在問題也會(huì)導(dǎo)致公路路基的沉陷，比如，公路的斷面尺寸不合理，公路路段的排水系統(tǒng)存在漏洞，防護(hù)系統(tǒng)不夠牢靠等，都會(huì)導(dǎo)致公路路基出現(xiàn)沉降。在眾多設(shè)計(jì)因素中，路基的排水設(shè)計(jì)是尤其重要的，過多的積水就會(huì)使得水滲透到路基，會(huì)使得路基填料出現(xiàn)問題，降低路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。因此，水對于路基的危害不容小覷，應(yīng)當(dāng)足夠重視路基的排水問題，避免路基出現(xiàn)沉降，影響交通安全。

2.3 公路施工時(shí)存在缺陷

施工時(shí)如果施工人員沒有按照規(guī)范的施工步驟，也會(huì)導(dǎo)致路基出現(xiàn)沉陷。施工過程出現(xiàn)問題的步驟如下：第一，路基填充材料的順序沒有按照要求，沒有進(jìn)行合理的分層。除了分層問題需要注意外，路基各個(gè)填充材料的厚度也應(yīng)當(dāng)達(dá)到一定的要求。第二，根據(jù)相關(guān)的施工規(guī)范，公路路基壓實(shí)應(yīng)當(dāng)采用合適的壓實(shí)工具，并且按照正確的步驟進(jìn)行。第三，填充材料的界線不明顯，沒有挖臺階，這會(huì)導(dǎo)致公路在后期使用過程出現(xiàn)不均勻的塌陷。第四，公路施工過程露天或者遭遇雨天，排水問題沒引起重視，造成路基建設(shè)之初就有嚴(yán)重的積水現(xiàn)象。

3 公路路基沉陷問題防治的原則

公路路基沉陷問題的綜合防治原則就是要因地制宜，預(yù)防為先，在出現(xiàn)問題的時(shí)候選擇合理的措施，最后再治養(yǎng)結(jié)合。根據(jù)各個(gè)公路的自身特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際的情況，實(shí)事求是解決問題，在公路的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)格執(zhí)行，在選擇施工單位時(shí)應(yīng)當(dāng)對其有所考察，選擇資質(zhì)過關(guān)、認(rèn)真負(fù)責(zé)的團(tuán)隊(duì)，嚴(yán)格把握質(zhì)量。在公路建設(shè)過程中，采用科學(xué)合理的工程技術(shù)，對施工過程的潛在問題進(jìn)行防治，并且采取一定的養(yǎng)護(hù)措施，從而達(dá)到治養(yǎng)結(jié)合的目的。

4 注漿技術(shù)種類

4.1 滲透技術(shù)

注漿技術(shù)的滲透主要指的是將特殊種類的填充物與土壤相融合，達(dá)到在最短的時(shí)間內(nèi)使土壤中的顆粒迅速膨脹、結(jié)合，最終形成具有高度穩(wěn)定性的綜合體的過程?，F(xiàn)階段，我國在公路橋梁路基施工過程中，主要使用球形和柱形兩種注漿擴(kuò)散方法，球形常見于以點(diǎn)為基礎(chǔ)單位進(jìn)行注漿的過程中，柱形主要用于以面為單位進(jìn)行注漿的過程中，因此，相關(guān)單位在施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工區(qū)域的實(shí)際情況對擴(kuò)散方法進(jìn)行選擇，以達(dá)到最佳的注漿效果。

4.2 壓密技術(shù)

注漿法的工作原理是通過對具有巨大鉆孔的氣壓，將配制好的漿液與巖土相融合。運(yùn)用這種方式注漿時(shí)，氣壓會(huì)使?jié){液互相聚集形成漿泡，然后與巖土相融合，再通過氣壓的擠壓，對注入處周圍的巖土產(chǎn)生壓力，以達(dá)到對巖土鞏固的目的?，F(xiàn)階段，主要運(yùn)用這種注漿技術(shù)進(jìn)行壓密的工程包括對建筑物進(jìn)行抬升，或?qū)Φ鼗寥澜Y(jié)構(gòu)進(jìn)行鞏固等，需要施工人員注意的是，這種注漿技術(shù)的適用范圍具有一定限制，在透水性不佳或是含水量較大的工程中難以達(dá)到最佳效果。

5 路基施工注漿技術(shù)要點(diǎn)

5.1 前期準(zhǔn)備

前期準(zhǔn)備是確保應(yīng)用注漿技術(shù)高效開展相關(guān)施工的前提，因此，在公路橋梁路基的注漿施工前，施工人員首先應(yīng)當(dāng)做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，在施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)出來后，承擔(dān)工程施工的企業(yè)和個(gè)人就應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工區(qū)域內(nèi)的實(shí)際情況對施工圖紙進(jìn)行一定的改進(jìn)，以確保其準(zhǔn)確性和實(shí)用性，在實(shí)地考察過程中，若是發(fā)現(xiàn)與需求不符的圖紙內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)在最短的時(shí)間內(nèi)反饋給設(shè)計(jì)師，讓設(shè)計(jì)師對其進(jìn)行完善，以達(dá)到高效應(yīng)用注漿技術(shù)的目的。

5.2 施工準(zhǔn)備

公路橋梁路基的施工時(shí)，可從四個(gè)方面進(jìn)行準(zhǔn)備：第一，根據(jù)施工區(qū)域的實(shí)際情況對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行討論，并且對在施工過程中應(yīng)用注漿技術(shù)時(shí)可能出現(xiàn)的問題加以歸納，確保施工人員能夠在遇到相關(guān)問題時(shí)及時(shí)進(jìn)行解決，保證施工效率。第二，施工人員應(yīng)當(dāng)就設(shè)計(jì)圖紙的內(nèi)容與設(shè)計(jì)師進(jìn)行共同探討，提出問題并由設(shè)計(jì)師解決。第三，在施工開始前進(jìn)行測量和放樣工作，施工人員通過審核水準(zhǔn)線和其他相關(guān)設(shè)施，確保定位工作的準(zhǔn)確、高效開展。第四，在施工人員以及施工過程所應(yīng)用的設(shè)施進(jìn)行配置時(shí)，應(yīng)當(dāng)與施工標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合。

5.3 選擇材料

在注漿技術(shù)中，液漿材料的選擇會(huì)在很大程度上影響著公路橋梁路基最終的施工質(zhì)量，因此，結(jié)合施工區(qū)域的實(shí)際情況對液漿材料進(jìn)行準(zhǔn)確選擇就變得尤為重要。液漿材料的種類繁多，不同種類的液漿具有不同的性能，在對公路橋梁路基施工過程中，最為常見的是應(yīng)用普通和化學(xué)兩種材料進(jìn)行注漿，漿液的特殊性也決定了進(jìn)行滲透的時(shí)間和速度都會(huì)在其性能方面產(chǎn)生相應(yīng)的影響。因此，在施工過程中，施工人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同公路橋梁的土質(zhì)、造價(jià)、現(xiàn)場情況等諸多因素對注漿材料進(jìn)行科學(xué)、合理的選擇，滿足施工要求，以達(dá)到增強(qiáng)施工區(qū)域的隔水性和安全性的目的。

5.4 注漿順序

現(xiàn)階段我國在公路橋梁路基施工的過程中，主要的注漿順序由下到上，也就是說在應(yīng)用注漿技術(shù)進(jìn)行部分加固時(shí)，首先進(jìn)行鉆孔放樣，然后再從公路或橋梁最底部開始進(jìn)行加固。需要施工人員注意的是，在進(jìn)行注漿時(shí)，應(yīng)當(dāng)將保證煤粉灰和水泥比例作為前提，在此基礎(chǔ)上對注漿的壓力大小進(jìn)行控制，避免壓力過大或過小的情況發(fā)生。

5.5 鉆孔放樣

作為注漿技術(shù)最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，鉆孔放樣能夠在很大程度上保證注漿施工過程的規(guī)范性。在施工過程中，施工人員對放樣處測量時(shí)需要使用專門的工具，并且需要將管道、錨桿等部分繞開，根據(jù)施工區(qū)域內(nèi)漿液擴(kuò)散的范圍以及現(xiàn)場的實(shí)際情況，對放樣排距、孔距、排數(shù)、孔數(shù)以及其他進(jìn)行確定，以確保成孔的最終質(zhì)量。

5.6 注漿入孔

由于不同公路橋梁在地質(zhì)方面具有一定的差別，因此，注漿技術(shù)分為滲透和壓密兩種，供施工人員根據(jù)實(shí)際情況選擇和使用。注漿技術(shù)進(jìn)行公路橋梁路基施工時(shí)，分為以下幾個(gè)步驟：鉆孔放樣、定位、下注漿管、封孔以及最后的注漿入孔。由于施工過程中需要以施工區(qū)域的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，因此，在同一區(qū)域內(nèi)的不同土質(zhì)處進(jìn)行注漿時(shí)也會(huì)有所分別，這就決定了注漿過程中需要根據(jù)前期考察時(shí)的編號進(jìn)行，鉆孔放樣的工作告一段落后，接下來就是將注漿管置入孔內(nèi)，并且使用砂石等材料將射管和套管二者間的縫隙填滿，然后拔出套管，將水泥通過降壓泵注入射管之中。需要施工人員注意的是，這一環(huán)節(jié)不可中途間斷，必須一次完成，不然會(huì)對最終施工效果產(chǎn)生不好的影響。

5.7 灌漿質(zhì)量檢驗(yàn)及評估

灌漿屬于地下隱蔽工程之一，為了使灌漿質(zhì)量得到有效保障，需落實(shí)灌漿質(zhì)量檢驗(yàn)及評估措施。一方面，檢驗(yàn)灌漿是否按照相關(guān)施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，例如，對高等級公路軟弱地基進(jìn)行灌注時(shí)，需保證路基承載力大于200kPa，同時(shí)沉陷最高值需控制在小于30era，這樣才能夠使灌漿工程的質(zhì)量得到有效保障。另外，需對灌漿質(zhì)量進(jìn)行評估，可采取靜載試驗(yàn)、彎沉試驗(yàn)以及鉆孔取芯標(biāo)貫試驗(yàn)等方法，評價(jià)灌漿的整體質(zhì)量。只有灌漿整體質(zhì)量得到有效保障，才能使公路工程路基沉陷問題得到有效解決。

6 結(jié)束語

我國公路出現(xiàn)路基沉陷的情況，對行車輛產(chǎn)生了巨大的危害。為了解決該問題，主要使用注漿處治技術(shù)，這樣不僅可以減少成本，還可以減少維修的步驟，最重要的是注漿處治技術(shù)施工簡單，效果明顯，修補(bǔ)路基沉陷過程中，公路臺背的問題是效果最好的。因此，通過注漿處治技術(shù)的使用，可解決我國公路路基沉陷的問題，從而提高我國高速公路的質(zhì)量，提高維修的技術(shù)和手段，確保車輛在高速公路上行駛的安全性。