公路路基施工中壓力灌漿技術(shù)的應(yīng)用

王娜 安亞芳

摘 要：公路規(guī)模范圍的擴(kuò)大，對(duì)公路質(zhì)量和數(shù)量提出了新的要求，路基作為公路中的關(guān)鍵性部分，直接決定著建設(shè)的最終效果。壓力灌漿技術(shù)在施工中得到了廣泛應(yīng)用，不僅施工效率高，而且成本比較低，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益?；诖耍疚膶?duì)壓力灌漿技術(shù)的具體情況進(jìn)行了細(xì)致分析，希望能夠提供參考性意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：壓力灌漿技術(shù);公路;路基;施工

在公路運(yùn)行的過(guò)程中，非常容易出現(xiàn)路基沉降的現(xiàn)象，車輛的通行受到嚴(yán)重影響，同時(shí)引發(fā)一系列的交通安全問(wèn)題，公路工程的價(jià)值也大大降低。對(duì)于這種問(wèn)題，可以采用壓力灌漿技術(shù)，結(jié)合地區(qū)的實(shí)際情況，對(duì)路基的狀況進(jìn)行全面化的了解，分析施工步驟和特點(diǎn)，最大化的發(fā)揮出技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，應(yīng)盡可能降低施工成本，實(shí)現(xiàn)資源配置的最優(yōu)化效果，有效控制路基沉降病害，保障公路工程的質(zhì)量，使公路工程能夠真正保障人們的日常出行。

1 壓力灌漿技術(shù)

1）壓力灌漿技術(shù)的原理。壓力灌漿的原理是在路基的合適位置進(jìn)行鉆孔，將制備好的漿液灌注到孔內(nèi)，漿液發(fā)生一定的物化作用，最終形成復(fù)雜的應(yīng)力，并且向水平和豎向位置進(jìn)行擴(kuò)散。在這個(gè)過(guò)程中，土壤的密度會(huì)降低，變得更加緊密，強(qiáng)度得到有效提升，路基的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)，承擔(dān)來(lái)自路面的荷載，實(shí)現(xiàn)加固的目的。

壓力灌漿施工適用于小范圍的土體加固，不易受到外在環(huán)境的影響，加固的效果在短期內(nèi)非常明顯，并且能夠降低施工成本，易于操作和實(shí)施。土體的密實(shí)度、漿液材料的性能在很大程度上決定著加固的范圍，在粗顆粒的巖土層內(nèi)適應(yīng)性最強(qiáng)，效果非常好。灌漿的擴(kuò)散過(guò)程與漿液和固體的顆粒大小有關(guān)，并且受到壓力的影響，這些數(shù)值需要結(jié)合工程實(shí)際情況進(jìn)行確定，盡量延伸漿脈，實(shí)現(xiàn)大面積的加固效果，保障巖土層土體的密實(shí)性。

2）灌漿形式。（1）開(kāi)放式灌漿。將漿液直接灌入到樁端部分中預(yù)留的灌漿結(jié)構(gòu)內(nèi)，然后在樁體一側(cè)的巖土內(nèi)注入漿液，就是開(kāi)放式灌漿施工。這種灌漿技術(shù)的操作步驟比較簡(jiǎn)單，在巖土層均勻的地質(zhì)中比較適用，但是在土層薄弱地區(qū)，很容易出現(xiàn)漏漿問(wèn)題，效果難以得到保證，需要予以控制。（2）封閉式灌漿。封閉式灌漿需要將壓力注漿室與鋼筋籠直接下放到孔底，然后適用壓力灌漿裝置，將漿液直接注入到注漿室內(nèi)。這種灌漿技術(shù)容易受到灌漿容器的影響，灌漿形式、灌漿位置、灌漿量難以控制，并且易出現(xiàn)變動(dòng)。另外，這種技術(shù)施工步驟較多，操作復(fù)雜程度較高，會(huì)耗費(fèi)較多的成本。

2 工程概況

某公路工程，設(shè)計(jì)總里程為240km，路基寬度設(shè)計(jì)為27m，路基部分主要由整體式路基與分離式路基組成。公路會(huì)穿過(guò)江水，對(duì)于臨江路段，以水位為參照設(shè)計(jì)路基，由于河道較窄、河流速度快、周圍其他構(gòu)造物的影響，設(shè)計(jì)困難較大。填筑材料的選擇，主要以隧道中的棄渣和砂礫石為主，其他根據(jù)后期施工而定，為防止出現(xiàn)路基沉降現(xiàn)象，決定使用壓力灌漿技術(shù)進(jìn)行施工。

3 公路路基施工中壓力灌漿技術(shù)的應(yīng)用

1）原材料及施工機(jī)具設(shè)備。（1）水泥。水泥一般選用強(qiáng)度較高的普通硅酸鹽水泥，避免出現(xiàn)受潮變質(zhì)現(xiàn)象，如果存在此情況應(yīng)及時(shí)更換和處理，嚴(yán)禁使用過(guò)期或者質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的水泥。（2）水。配置漿液必須用到水，主要是水溫的控制，一般在40℃左右為宜，可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)升高或者降低。（3）鉆機(jī)。根據(jù)工程量的大小以及施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件合理選擇，檢查鉆桿和鉆頭，可以批量檢查或者抽樣檢查，保證鉆機(jī)的使用性能。（4）灌漿泵。灌漿泵的選擇應(yīng)以漿液濃度為基礎(chǔ)進(jìn)行選擇，壓力的控制是最主要的工序，正常情況下，泵機(jī)的工作壓力為1.5倍最大壓力，為了及時(shí)掌握和靈活調(diào)整，可以增設(shè)壓力表，保障后期灌漿的精確性。

2）設(shè)計(jì)灌漿材料配合比例。灌漿材料的比例必須經(jīng)過(guò)科學(xué)配置，根據(jù)工程案例以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合卵石層的滲透率，水灰比一般在0.8：1-1：1之間，如何設(shè)備條件允許，可以適當(dāng)進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)材料的膠結(jié)能力。如果使用的是水泥漿，混合材料的比例應(yīng)控制在20%-30%之間，也可以用水泥粉煤灰進(jìn)行替代。在制作漿液的過(guò)程中，為了提升其流動(dòng)性，使其性能變得更加穩(wěn)定，可以加入適量的膨潤(rùn)土外加劑。制備好之后應(yīng)及時(shí)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，避免漿液出現(xiàn)變質(zhì)和結(jié)塊現(xiàn)象。

3）界定灌漿邊界范圍和擴(kuò)散半徑。灌漿邊界范圍的界定，具體如下：處理公路長(zhǎng)度中軸線方向，明確其寬度，以路基底部寬度為參照，將其作為橫向處理看度，對(duì)平面灌漿的寬度和縱向灌漿的深度進(jìn)行確定，如果是軟土地基，承載力必須達(dá)到200KPa。在實(shí)際控制時(shí)，以陷量標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，大于30cm為最佳，保證各項(xiàng)指標(biāo)的準(zhǔn)確性。后期漿液入孔后會(huì)持續(xù)擴(kuò)散，必須確定出擴(kuò)散半徑。對(duì)于復(fù)雜路基，施工人員應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，在經(jīng)過(guò)數(shù)次灌漿試驗(yàn)后，計(jì)算出漿液的擴(kuò)散半徑。如果地基是柱體狀擴(kuò)散，必須結(jié)合地質(zhì)條件，將土層的滲透系數(shù)作為一項(xiàng)重要數(shù)據(jù)，保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4）布置灌漿孔。單孔布設(shè)、多排孔布設(shè)施工中比較常見(jiàn)。在實(shí)際布置的時(shí)候，必須讓相鄰的兩孔重疊，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的加固效果。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)顯示，按照梅花形布置比較理想，以現(xiàn)有裂縫為基礎(chǔ)，超出大約2m的距離，布置相應(yīng)大小的鉆孔，同時(shí)應(yīng)根據(jù)地基的沉降情況靈活調(diào)整。本工程鉆孔數(shù)量為200個(gè)，孔徑大小為80mm，深度在6m左右，其中包含著前期勘查地質(zhì)的鉆孔。

5）灌漿管埋設(shè)方式。結(jié)合不同的灌漿技術(shù)，埋設(shè)灌漿管，分為樁身灌漿管以及鉆孔埋管灌漿兩種方式。預(yù)埋樁身灌漿管時(shí)，在樁體的結(jié)構(gòu)上鉆多個(gè)小孔，在結(jié)構(gòu)內(nèi)埋設(shè)注漿管，將鋼筋籠進(jìn)行下放，直接注入漿液。在樁體外側(cè)埋設(shè)注漿管，能夠使結(jié)構(gòu)的整體性能得到提升，承載力更強(qiáng)，抗壓強(qiáng)度更大。實(shí)際操作的時(shí)候，在樁體的一側(cè)位置鉆出相應(yīng)數(shù)量的孔洞，預(yù)埋之后進(jìn)行檢查，然后開(kāi)始灌漿。

6）科學(xué)確定灌漿量。灌漿量需要經(jīng)過(guò)精確計(jì)算，灌注施工半徑范圍出現(xiàn)的空習(xí)空隙體積之和就是壓力灌漿量，這種方式比較簡(jiǎn)便精確。但是在實(shí)際施工的時(shí)候，往往出現(xiàn)空隙無(wú)法完全填滿的情況，并且Ⅰ序孔、Ⅱ序孔灌注量計(jì)算不同，以理論計(jì)算值作為標(biāo)準(zhǔn)，Ⅰ序孔會(huì)低于實(shí)際的灌漿量，進(jìn)而導(dǎo)致Ⅱ序孔的灌注量高于理論值。在這種情況下，必須詳細(xì)考量土壤結(jié)構(gòu)、漿液配置、材料控制等因素，將各項(xiàng)數(shù)值進(jìn)行準(zhǔn)確分析，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度進(jìn)行計(jì)算，并且多次審核與復(fù)查，保證灌漿量的準(zhǔn)確，減少誤差出現(xiàn)的概率。

7）水泥漿灌注。實(shí)際灌漿過(guò)程中，一般采用高壓灌漿泵裝置，順序?yàn)橄韧獠亢髢?nèi)部，保持一定的間隔，保障施工的科學(xué)性。灌漿初期將填充和滲透作為主要內(nèi)容，將灌漿壓力控制在1MPa左右，結(jié)束之后可以進(jìn)行后期灌漿。之后的灌漿順序不變，形式主要為擠密和壓密，適當(dāng)增大灌漿壓力，可以保持在1.5MPa左，使前期灌入的漿液能夠在外力作用下逐漸凝固和穩(wěn)定。在持續(xù)高壓作用下，漿液會(huì)滲透在土體縫隙中，孔隙逐漸被填滿，堅(jiān)固性開(kāi)始增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了加固的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，公路施工遇到的問(wèn)題較多，路基是公路中的重要組成部分，在環(huán)境的影響下，會(huì)出現(xiàn)各種各樣難以控制的現(xiàn)象，尤其沉降病害的存在，嚴(yán)重影響了車輛的通行，因此，對(duì)施工技術(shù)和施工人員提出了較高的挑戰(zhàn)。壓力灌漿技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不言而喻，必須對(duì)復(fù)雜的施工環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)化，結(jié)合制定的方案，與施工標(biāo)準(zhǔn)相互對(duì)照，在因地制宜的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)施工技術(shù)的針對(duì)性與合理性。另外，必須發(fā)揮出人力、物力、財(cái)力的最大作用，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化組合，使公路施工質(zhì)量得到全方位的保障，滿足人們的出行需求。

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