高速公路路基施工壓力灌漿技術(shù)應(yīng)用分析

趙建強(qiáng)

山西路橋第一工程有限公司 山西太原 030000

高速公路工程在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，受到自然氣候環(huán)境與車輛荷載的作用，很容易發(fā)生病害問(wèn)題，尤其是路基沉陷病害，其直接威脅著高速公路的安全運(yùn)行。針對(duì)高速公路路基病害，主要選擇壓路灌漿施工技術(shù)。從本質(zhì)上分析，壓力灌漿技術(shù)指的是通過(guò)設(shè)備增壓把漿液灌入到孔隙結(jié)構(gòu)內(nèi)，排出孔隙結(jié)構(gòu)內(nèi)部水、空氣，當(dāng)漿液凝固后形成一個(gè)新的整體結(jié)構(gòu)，切實(shí)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而防止發(fā)生路基沉陷病害。同時(shí)，壓力灌漿技術(shù)具備成型快、成本低、操作簡(jiǎn)單等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，所以普遍應(yīng)用在高速公路工程領(lǐng)域。

1 項(xiàng)目背景

此高速公路工程的全線長(zhǎng)度是11．06km，下部沿線包含了多個(gè)涵管，而且埋深涵管應(yīng)展開(kāi)回填施工。由于工程現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件比較復(fù)雜，回填料的性能、質(zhì)量無(wú)法滿足工程實(shí)際要求，嚴(yán)重影響了土體結(jié)構(gòu)孔隙率與壓實(shí)性等。與此同時(shí)，回填料在荷載作用下也會(huì)發(fā)生沉降等現(xiàn)象，造成路面凹凸不平，影響行車安全。因此，必須對(duì)路基土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理，通過(guò)綜合對(duì)比、分析研究最后決定選用壓力灌漿技術(shù)[1]。

2 壓力灌漿技術(shù)方案

2.1 布局灌漿孔

綜合考量此高速公路回填問(wèn)題實(shí)施有效的回填土施工（施工區(qū)回填土）。由于工程現(xiàn)場(chǎng)地下存在多條涵管，需要選擇涵管的兩側(cè)設(shè)置灌漿孔，每一側(cè)設(shè)置一排灌漿孔。選用的灌漿材料是硅酸鹽水泥（P．O32．5），漿液的密度范圍是 1．6-1．8g/cm3。

2.2 施工流程

2.3 技術(shù)內(nèi)容

（1）測(cè)量放樣。實(shí)施測(cè)量放樣，以使灌漿管位置滿足設(shè)計(jì)方案與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，并準(zhǔn)確標(biāo)注孔位置。

（2）鉆孔。以鉆孔放樣為依據(jù)，把鉆機(jī)安裝至相應(yīng)位置，并保證其穩(wěn)定性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求。結(jié)合實(shí)際情況科學(xué)調(diào)整鉆機(jī)位置，以保證與鉆孔位置相對(duì)應(yīng)。鉆桿與地面相垂直，當(dāng)滿足各項(xiàng)規(guī)定要求之后才可鉆進(jìn)施工。而在鉆進(jìn)施工階段，技術(shù)人員需要對(duì)所有環(huán)節(jié)實(shí)施跟蹤與記錄，保證鉆進(jìn)施工達(dá)到質(zhì)量要求。若是鉆進(jìn)出現(xiàn)問(wèn)題，必須及時(shí)采用相應(yīng)的處理措施[2]。在成孔后，需要安排專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)檢查驗(yàn)收，只有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定才可以進(jìn)行后續(xù)孔位鉆進(jìn)，同時(shí)保證孔位偏差范圍處在5cm以內(nèi)。

（3）外管下放。按照設(shè)計(jì)方案與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求制作灌漿外管，保證外管的直徑、長(zhǎng)度以及搭接等滿足要求。而外管的下放必須達(dá)到指定位置，然后進(jìn)行有效連接與固定。此外需要建立截止閥，對(duì)位置進(jìn)行詳細(xì)、準(zhǔn)確記錄。

（4）漿液調(diào)制。嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)方案與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求調(diào)制漿液，且保證均勻、質(zhì)量達(dá)標(biāo)。一般選擇攪拌機(jī)進(jìn)行漿液調(diào)制，攪拌時(shí)間是90s。當(dāng)漿液調(diào)制完成之后，必須根據(jù)具體要求存放，保證4h以內(nèi)用完，若是漿液超過(guò)了規(guī)定時(shí)間則視為廢料處理。此外，灌漿施工結(jié)束后需要對(duì)水泥用量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，從而為后續(xù)施工創(chuàng)造有利條件。

（5）清孔。灌漿施工結(jié)束之后，需要按照設(shè)計(jì)要求開(kāi)始清孔作業(yè)，從而提高注漿質(zhì)量。而清孔主要選擇優(yōu)質(zhì)泥漿材料，以保障后續(xù)施工順利進(jìn)行。

3 壓力灌漿技術(shù)要求

3.1 材料

（1）水泥。此公路工程選擇的是硅酸鹽水泥（P．032．5），相關(guān)技術(shù)性能指標(biāo)均達(dá)到了規(guī)定要求，而且無(wú)受潮變質(zhì)問(wèn)題。

（2）水。水是混合漿液調(diào)制中的一項(xiàng)重要材料，其技術(shù)性能指標(biāo)必須滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，不可選用包含雜質(zhì)的水，同時(shí)水的溫度必須控制在40℃左右。

3.2 施工設(shè)備

（1）鉆機(jī)。綜合分析工程現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境條件，然后選用合理的鉆機(jī)類型與機(jī)號(hào)，并且配置與之相契合的鉆桿、鉆頭。而鉆機(jī)配套之前需要進(jìn)行全面、仔細(xì)檢查，保證滿足規(guī)定要求方可使用。結(jié)合此高速公路工程實(shí)際情況，最后決定選擇回旋式鉆機(jī)。

（2）灌漿泵。灌漿泵必須和漿液濃度相適應(yīng)，一般灌漿泵的最大壓力是工作壓力1．5倍。具體施工階段應(yīng)保證管路通暢，且抗壓性能達(dá)到規(guī)定要求。此外，技術(shù)人員應(yīng)選擇孔口位置安裝壓力表，及時(shí)監(jiān)測(cè)灌漿壓力變化情況，以保證灌漿泵參數(shù)合格。

3.3 制漿

制漿階段應(yīng)對(duì)相關(guān)材料進(jìn)行稱重，以免出現(xiàn)偏差（偏差允許范圍是5%以內(nèi)），保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。在漿液攪拌時(shí)需要嚴(yán)格檢查其均勻性、合格性，對(duì)漿液密度參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)定。若是選擇普通攪拌機(jī)，則應(yīng)保證持續(xù)攪拌90s；若是選擇高效攪拌機(jī)，則攪拌時(shí)間控制在30s左右。當(dāng)漿液攪拌施工完成之后，需要及時(shí)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)并開(kāi)始灌漿施工，若是超過(guò)了4h則作為廢料處理。為了滿足灌漿施工規(guī)定基本要求，必須有效控制漿液運(yùn)輸速度，一般運(yùn)輸速度范圍處在1．4m/s至2．0m/s間。與此同時(shí)，漿液的溫度應(yīng)控制在5℃至40℃，若是工程現(xiàn)場(chǎng)氣候環(huán)境溫度比較低，應(yīng)及時(shí)采取保溫或是加熱措施，防止?jié){液出現(xiàn)結(jié)塊問(wèn)題。若是漿液的溫度出現(xiàn)異常，則要作為肥料處理，禁止使用到工程之中[3]。

3.4 灌漿壓力及方法

首先是灌注試驗(yàn)，壓力取值范圍是0．2MPa至0．4MPa，確定合適的灌注壓力參數(shù)。此高速公路工程選擇的灌漿方式為二序孔，同時(shí)灌漿孔密集式布局，然后根據(jù)由下至上的順序施工，每一個(gè)孔完成2次灌漿，以提升灌漿施工質(zhì)量。

3.5 鉆孔

鉆孔是壓力灌漿技術(shù)的一項(xiàng)關(guān)鍵工序，其直接關(guān)系到高速公路工程路基施工質(zhì)量。因此應(yīng)對(duì)鉆孔質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，保證將誤差控制在5%以內(nèi)，垂直度的偏差控制在1%以內(nèi)，若是出現(xiàn)了孔斜問(wèn)題就容易引發(fā)塌孔事故。同時(shí)根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定仔細(xì)檢查沉渣厚度（0．2m為合格），也要保證孔深合格，若是未達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)就要停止施工。

4 結(jié)語(yǔ)

高速公路工程易發(fā)生沉陷現(xiàn)象，而采用壓力灌漿技術(shù)不僅施工效率高、成本低，而且能夠提高路基強(qiáng)度。本文結(jié)合某高速公路路基工程項(xiàng)目，分析了壓力灌漿技術(shù)與實(shí)施要點(diǎn)。實(shí)踐表明，通過(guò)應(yīng)用壓路灌漿技術(shù)有效增強(qiáng)了公路承載性能，保障了高速公路行車安全。