公路桥梁路基施工中注浆技术的应用

2020-11-27晏伟

建材发展导向 2020年10期

晏伟

（中国路桥集团西安实业发展有限公司，陕西西安 710075）

1 工程案例

本文以某高速公路工程为例，该路段为半填挖路基，在载荷车辆的反复碾压下路基出现纵向裂缝和不均匀沉降，纵向裂缝的长度在170m 左右，路面沉降下陷情况尚不严重，但严重的侧移情况出现在公路边缘。为了避免严重的路基裂缝和不均匀沉降出现在公路后期运营中，需要采取压力灌浆技术对路基病害进行处治，从而确保路基稳定性，提高路基整体质量，延长高速公路使用寿命。

2 高速公路路基病害原因分析

1）路基填土具有较低的压实度，导致不均匀沉降出现在路基中，引起路面混凝土面板开裂，另外一个原因是填土力学性能较差。通过对岩芯分析能够看出高压缩性的淤泥质土存在于路基基底，厚度大概在2cm 左右。2）路基处于挖方和填方的交界处，因为填土与原土之间存在不同的孔隙度、含水量以及密实度，再加之路基受外界载荷作用从而出现不均匀沉降。

3 压力灌浆技术的原理

灌浆技术随着科学技术的发展，也在不断的改进和发展中，其运用于公路的路基施工中，主要有以下几种方式，一是接缝；二是回填；三是固结。灌浆的主要形式就是钻孔，把浆液灌入土壤之中；再借助加压的方式和手段，通过对土壤结构的挤压，以提高加固路基的效果。在操作工程中，浆泡会沿着注浆管慢慢的扩张，土壤结构中与浆泡紧邻的部分受到应力的破坏，而后重新形成塑性变形结构，在与浆泡较远的距离处以弹性变形为主，从而有效增加土壤的密度，实现加固路基的目。

4 路基病害处治中压力灌浆技术分析

4.1 确定合理灌浆方案

在道路两边紧急停车带采用静压注浆，将钢筋插入孔内使其形成微型桩群，针对路基与构筑物之间存在的空隙通过注浆方式填充，使填方路基的密实性得到增强，并使水泥土通过填土与水泥浆液的相互作用形成，路基土体的力学性能得到进一步提高，路基土受地下水渗透影响出现的破坏情况大幅减少。对于路基沉降问题，可采用袖管注浆法进行加固处理，需要通过压力灌浆改变改善土体的力学性质和结构，实现对单侧单幅路基的预加固处理。

4.2 合理配制灌浆液

应用压力灌浆技术的首要关键是要先将灌浆液合理的配制好，因为浆液的配置比例是不合理的、不科学的，会直接影响到高速公路路基质量，两者之间有着直接的关系；所以，在配制灌浆液的时候，首先要了解工程的实际情况，根据工程具体情况进行配制。

4.3 注浆孔布置

布置注浆孔时需要对路基强度要求、灌浆特点以及路基形态进行综合考虑。按照现场注浆试验确定有效注浆半径，本次施工采用注浆孔和勘探孔2 种布置方式：勘探孔的注浆孔径控制在110mm 左右，将4～7 个勘探孔布置在加固区处理段，对施工段路基填筑层的厚度及密实度进行明确，对不良地质问题进行分析，全面掌握填筑土质量的好坏，确定注浆孔的深度；注浆孔的注浆孔径一般控制在110mm 左右，紧急停车带的钻孔深度需要穿过原状土抵基岩面，而行车道和超车道的钻孔一般布置成梅花形，深度控制在原生粘土层以下1m 左右。

4.4 钻孔和清孔

在钻孔过程中，尽可能钻小孔，避免破坏公路路基，施工需采取干钻的方式，禁止施工中加水，防止施工用水浸泡公路路堤，最大限度的保护路基结构。钻孔要对回次进尺严格控制，准确分层，详细记录，按照不同地层的要求详细描述岩芯。施工人员要整齐摆放注浆孔取出的岩芯，在做好原始记录的同时对其进行妥善保管。与此同时，深度钻孔方法的选择需要根据公路路基的高度以及填料的情况来决定。

4.5 封孔施工

一般压力灌浆技术分为全孔段注浆和分段注浆2 种，施工过程中需要根据钻孔深度和地层情况进行适当选择。如果分段注浆，需要对2 根注浆管长度及封孔位置进行确定。用铁丝在注浆管指定封孔位置牢牢绑住水泥袋，随注浆管下入孔内。在施工时需要将一定量的碎石砼或砂浆分段倒入注浆管内进行捣鼓，压浆施工需要在封孔24h 以后进行。

4.6 灌浆施工

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P.042.5mpa 普通硅酸盐水泥来配置水泥浆液并进行压浆。水泥浆拌制用水宜用饮用水，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。