公路施工中压力灌浆技术分析

胡晓雯

摘 要：压力灌浆技术在应用过程中有较多要点，本文先阐释了其原理和灌浆形式，然后结合实际案例，详细分析了技术应用流程，最后提出了效果检验方法，希望能够起到良好的借鉴作用。

关键词：压力灌浆技术;公路;路基;施工

1 压力灌浆技术概述

1）压力灌浆技术的原理。压力灌浆的原理是在路基的合适位置进行钻孔，将制备好的浆液灌注到孔内，浆液发生一定的物化作用，最终形成复杂的应力，并且向水平和竖向位置进行扩散。在这个过程中，土壤的密度会降低，变得更加紧密，强度得到有效提升，路基的坚固性和稳定性明显增强，承担来自路面的荷载，实现加固的目的。压力灌浆施工适用于小范围的土体加固，不易受到外在环境的影响，加固的效果在短期内非常明显，并且能够降低施工成本，易于操作和实施。土体的密实度、浆液材料的性能在很大程度上决定着加固的范围，在粗颗粒的岩土层内适应性最强，效果非常好。

2）灌浆形式。（1）开放式灌浆。将浆液直接灌入到桩端部分中预留的灌浆结构内，然后在桩体一侧的岩土内注入浆液，就是开放式灌浆施工。这种灌浆技术的操作步骤比较简单，在岩土层均匀的地质中比较适用，但是在土层薄弱地区，很容易出现漏浆问题，效果难以得到保证，需要予以控制。（2）封闭式灌浆。封闭式灌浆需要将压力注浆室与钢筋笼直接下放到孔底，然后适用压力灌浆装置，将浆液直接注入到注浆室内。这种灌浆技术容易受到灌浆容器的影响，灌浆形式、灌浆位置、灌浆量难以控制，并且易出现变动。另外，这种技术施工步骤较多，操作复杂程度较高，会耗费较多的成本。

2 工程概况

某公路工程A段总长为40m的路基，在施工过程中没有进行分层填筑和碾压，导致在一段时间以后路基达到固结，产生一定沉降。另外，施工過程中正值雨季，沉降部位长时间被水浸泡，同时还有大量的水进入到路基中，使路基土强度大幅降低，整体软化并沉陷。经调查，沉陷区总长为30m左右，宽为28m左右，总面积达800余m2，沉陷最深处可达20cm。目前，本工程底基层、基层、下面层作业均已完成，应对路基沉陷进行及时有效的处理，避免对路面施工造成影响，延误工期，影响质量，通过研究后决定采用压力灌浆的方法进行处理，提高路基整体强度，保证路基稳定性。

3 压力灌浆技术在公路路基施工中的应用

1）原材料及施工机具设备。（1）水泥。水泥一般选用强度较高的普通硅酸盐水泥，避免出现受潮变质现象，如果存在此情况应及时更换和处理，严禁使用过期或者质量不达标的水泥。（2）水。配置浆液必须用到水，主要是水温的控制，一般在40℃左右为宜，可以根据实际情况适当升高或者降低。（3）钻机。根据工程量的大小以及施工现场的地质条件合理选择，检查钻杆和钻头，可以批量检查或者抽样检查，保证钻机的使用性能。（4）灌浆泵。灌浆泵的选择应以浆液浓度为基础进行选择，压力的控制是最主要的工序，正常情况下，泵机的工作压力为1.5倍最大压力，为了及时掌握和灵活调整，可以增设压力表，保障后期灌浆的精确性。

2）合理配制灌浆液。浆液的配置情况在很大程度上决定着最终的路基质量，必须合理控制浆液的比例，根据国家规定的标准，针对公路工程的实际情况，对浆液进行合理配置，提高浆液的使用性能。在施工操作中，灌浆液的配置比例一般以水泥浆的比例为参照，在规定的范围内，将水和石灰进行合理配置，保证比例的科学合理，使浆液能够充分发挥出自身的性能。另外，可以使用水泥粉煤灰，增强配置浆液的合理性，代替水泥浆的使用效果。同时，在混合料中，合理控制粉煤灰的比例，结合以往的经验，一般在20%～30%之间，保证路基的合理施工。

3）科学选择注浆孔的位置。在压力灌浆技术的应用中，有一个重要的内容需要注意，那就是选择注浆孔的位置，在施工中注浆孔位置的选择要具有科学性，这样可以提高灌浆液的质量。注浆孔位置在公路施工中有两种分布形式，一是多排孔分布，二是单排孔分布。在具体施工中，要合理的选择注浆孔之间的位置，确保选择的注浆孔之间保留一定的重合性，注浆孔之间的重合性可以有效的加固路基。注浆孔位置的分布和选择在施工中占着很重要的位置，在具体的操作中合理的、科学的选择注浆孔的位置，可以提高压力灌浆技术在公路路基施工中的加固效果，因此，在施工时要注意提高压力注浆的水平，确保施工的质量。

4）科学确定灌浆量。灌浆量需要经过精确计算，灌注施工半径范围出现的空习空隙体积之和就是压力灌浆量，这种方式比较简便精确。但是在实际施工的时候，往往出现空隙无法完全填满的情况，并且Ⅰ序孔、Ⅱ序孔灌注量计算不同，以理论计算值作为标准，Ⅰ序孔会低于实际的灌浆量，进而导致Ⅱ序孔的灌注量高于理论值。在这种情况下，必须详细考量土壤结构、浆液配置、材料控制等因素，将各项数值进行准确分析，以严谨的态度进行计算，并且多次审核与复查，保证灌浆量的准确，减少误差出现的概率。

5）注浆施工。压浆前需要用压水对钻孔进行冲洗，彻底清理残留的岩粉及循环泥浆。施工人员可采用普通硅酸盐水泥来配置水泥浆液并进行压浆。水泥浆拌制用水通常为饮用水，搅拌水泥浆液的时间控制在3min以上，用3mm×3mm的双层滤网过滤搅拌好的水泥浆液并将其入泵。在压力灌浆技术中，灌浆压力、浆液浓度以及操作方法是关键内容，施工人员要合理控制灌浆压力，如果灌浆压力未达到设计标准，则会导致浆液无法到达预定施工位置，从而出现空白区;如果灌浆压力超出设计标准，则会冲垮边坡或顶破路面，对路基结构造成损坏，造成公路路基薄弱部位流入大量浆液，从而达不到压力灌浆的目的。灌浆压力一般由低到高，凝胶时间由长到短，需要从沉降量最大的地方开始，对路基沉降和裂缝情况进行全面掌握，确保灌浆压力符合要求，当另一个注浆孔或接缝位置处冒出浆液时，就完成注浆作业。

4 公路路基病害处治中压力灌浆效果检验

1）灌浆材料分析。此次施工共完成1209个灌浆孔，总体为5579.72m，水泥灌入量共1855.4t，每孔水泥平均灌入量为1.535t，每米水泥灌入量平均为0.333t。通过分析可见，被灌段土体空隙下降幅度较大，由此可见，此施工段地层具有可灌入性。

2）静荷载试验。完成施工15d后，在施工段内选取代表点（5个）实施静荷试验。如在杂填土顶面单点进行130或140kN加载施工，便可满足施工规定，即可停止加载。此时沉降量范围9.31-11.72mm，10.3mm为其平均值，由此可见，该位置地基土并没有达到极限破坏状态，表明其路段复合路基与杂填土承载力标准值均在130kpa以上。

3）钻孔取芯标贯试验及深槽开挖检查。在施工段范围内，选取钻孔检验点共12个，以此实施钻孔取芯、标贯试验，由钻孔取样的芯样分析可得，杂填土内具有大量水泥结石，且结石可紧密胶结土体。淤泥质土体内水泥结石的形态以成团块状分布，部分块状结石主要通过淤泥、淤泥质土体胶结，同时水泥结石也存在于粉、细砂内，土工试验得出，可有效提高其密度，状态已从较为松散转化为密实形态。标贯试验可见，杂填土密实度良好，11.2击为其平均击数，原来粉、细砂平均击数仅为6击，现已增至11击，且承载力标准值也增至148kpa。通过深槽开挖检查结果分析，片状、条带状为杂填土的水泥结石形态，1-5cm为其厚度范围，可形成路基硬壳表层。

5 结语

公路路基施工中，压力灌浆技术的应用，能够切实提升路基质量，推动公路事业的进步。在实际施工中，必须结合实际情况，把握施工步骤，结合其原理，做好施工中的各个步骤，保证整个流程的规范性与合理性。同时，必须加强质量控制，采取合适的方法检验施工质量，切实提升公路质量，满足施工标准。

参考文献

[1]王珍妮.压力灌浆技术在公路路基施工中的应用分析[J].交通世界，2016（34）：34-35.

[2]陈恒军.试论压力灌浆技术在公路路基施工中的应用[J].建材与装饰，2016（3）：279-280.

[3]俞斌，石爱赣.压力灌浆技术在公路路基施工中的应用[J].交通世界，2015（10）：86-87.