公路路基施工中压力灌浆技术分析

盛斌乾

摘 要：以某公路项目为研究背景，对压力灌浆技术在路基工程施工中的要点进行研究。首先对该工程项目的资料背景进行分析，其次在分别从处理区域施工、灌浆孔布设施工以及注浆技术要求等内容的基础上，详细的解析了压力灌浆技术的应用要点。希望解析后，可以给相关工作人员提供参考。

关键词：公路路基;压力灌浆;技术应用

中图分类号：U656.113 文献标识码：A

0 引言

在公路的使用过程中，难免会出现路面损坏状况，对于高速公路，路况不仅仅是关系到了道路的正常行驶，还对过往车辆带来了较大的安全隐患。高速公路最常出现的道路损坏现象是道路发生沉陷。针对道路沉陷，通常会采取压力灌浆技术，对路面进行修补。这种方法通过高压设备，将泥浆液压入沉陷部位的钻孔中。并在高压下将沉陷部位的空气和水，使得泥浆液和路面充分契合，形成一个坚固的整体，这样凝结而成的固块强度高、防渗性能好，能够有效解决路面沉陷问题。在道路维护施工过程中，路基的压力灌浆技术不断发展，以其良好的效果和较低的施工成本著称，在行业内得到了广泛应用。

1 灌浆加固原理

对于灌浆加固技术而言，按照加固施工原理可以划分为压力灌浆以及压密灌浆，劈裂灌浆，还有渗透灌浆技术。但是总体来说其操作工艺均相似。即是将通过浆包以及挤压的方式实现土壤的有效加固，在应用的阶段中主要是在设计好相应配合比材料基础上，通过压力设备把浆液灌注到路基缝隙当中，通过材料的化学反应能够提高路基的强度。一般而言，压力灌浆技术通常应用于路基病害处理以及路基密度存在能力提高领域当中。

2 高速公路工程概况

此次施工路段长130 km，路基宽度设计26 m，路基分为整体式路基和分离式两类。此路段临江，临江路段的路基高度根据水位而确定，经实地检测发现，此处河道窄小、流速大，并且沿岸有桥梁和隧道等交通设施，导致路基长度相对较短。并且发现路基的填充材料均是隧道和桥梁建设过程中产生的废渣和河道中的沙砾。两者结合结果较差，导致路面强度不匀，所以需要对整体路段的路基进行加固处理。相关设计人员通过初步的施工工艺对比，决定采用高压灌浆技术对路基进行加固。

3 施工方案

3.1 处理区域及灌浆孔布设

由于施工路段的路基填筑材料不合格，所以此次施工的主要目的是灌注填土，要将施工路段所有回填土都进行重新填筑灌浆。而且调查发现，此次施工路段下有多条涵管，为防止涵管被破坏和确保灌浆质量，特将灌浆孔钻在涵管周边，两侧分别布置多个灌浆孔。具体设计方案如下表。

3.2 注浆技术要求

这次施工所用水泥选用型号为R32.5号的普通硅酸盐水泥。为满足施工质量，要使用80×80 mm的孔筛进行水泥细度筛选。灌浆操作要确保符合相关的行业规范。一般来说，水泥的存放时长不应超过三个月，并且依照相关规定，施工所用水要保证搅拌时温度不得超过四十摄氏度。设备采购人员要根据设计图纸，进行施工现场的实地考察，结合实际情况，要使设备可以满足施工质量要求。设备包括钻机、灌浆泵、泥浆拌和机。其中，灌浆泵性能应满足工作压力为超五成的最大压力，而拌和机应满足连续施工的要求。然后根据此次施工现场的交通状况、地质情况最终选定设备。

3.3 施工内容

压力灌浆技术应用的过程，需要按照路基工程的施工方案要求，对每个施工环节进行控制，以下对压力灌浆技术的操作过程进行解析。

3.3.1 测量放样

在施工之前，需要按照路基的实际，做好下穿涵道测量，精确的将涵管的轮廓位置确定出来。而后根据设计方案的要求，对钻孔钻位置进行测量施工，从而切实的将孔位确定出来。需要注意的是在进行测量方向工作开展的阶段，为了能够实现不同测量方式参数的一致提高，整体测量效果，针对涉及到的相关参数要进行二次复核，只有保证每一次复核的参数一致之后才能够进行后续的作业施工。

3.3.2 钻孔

放样结束后就要进行正式的钻孔作业。钻机的安置必须稳固，不能有太大位移，而且可以根据施工的实际情况进行钻机的调整。钻头钻杆应保持竖直状态，确保钻孔质量。钻孔作业过程中，应安排相关人员做好跟进工作，记录钻孔位置、钻孔情况、路基地层状况等信息，及时发现问题并加以解决。钻孔结束后，技术人员要对每个钻孔进行质量复核，确保钻孔位置没有较大差异，孔深孔径等数值符合标准。

3.3.3 外管下孔

施工过程中，外管的规格需和设计方案完全一致，并要进行管道质量的多次审核，保证施工质量。外管下方时，需保证平穩安放，并在设计节点处进行连接。待外管下放完毕，需及时的安装截止阀，以控制灌浆过程，并作为灌浆记录段点。

3.3.4 浆液调制

泥浆的配合比依照设计方案，由搅拌机进行均匀搅拌，此过程较为简单，仅仅需要搅拌机一种设备。将原料混合后，启动搅拌机进行搅拌，按照规定，需要进行搅拌一分半钟。泥浆需即用即拌，拌和结束后的泥浆不得储存超过四小时，超出则无法使用。同时，在泥浆制备的时候，需要对泥浆的稠度、含水量等指标进行研究，保证满足施工要求。并且要在拌和过程中要统计实际所用的水泥量，方便后续施工的顺利进行。

3.3.5 清孔

清孔工作也对灌浆质量有着较大影响。本次施工使用优质泥浆对钻孔进行清孔操作，完善的清孔状况可以保证灌浆效果，提升施工质量。

3.3.6 灌浆的压力方法

灌浆前，要对钻孔进行压力测试，确定钻孔可以承受的灌浆压力。压力试验的数值保持在0.2～0.4 MPa之间，得出准确数值后再进行灌浆操作。

灌浆工艺选用二序孔，这样可以使得钻孔的密集程度达到设计标准。并且，根据计算确定，此次施工的一序孔间距5 m，二序孔间距2.5 m。还要注意灌浆过程应由上而下进行，并且为保障灌浆质量，每孔灌浆次数应在两次以上。需要注意的是在灌溉的阶段中，为了能够提高整体灌浆的效果，对于压力的控制之外还需要对换压的量进行控制，避免灌溉量过多而出现的漏浆冒浆等问题。

3.3.7 补灌

灌浆孔的具体位置可以根据泥浆的实际扩散情况安设。在当前的地层条件下，泥浆的扩散情况受限于浆料本身性质和灌浆操作。若排空效果不能满足灌浆前提，应设置三排孔进行多孔灌浆。采用三排孔灌浆可以使得泥浆主体的厚度过关，并且避免了因钻孔不够密集带来的强度不足问题。

4 施工质量控制

为了能够提高公路路基工程的质量，在压力灌浆技术应用时需要从以下几个层面做好施工质量的控制。

4.1 选取压力灌浆的形式

此次施工还涉及到了卵石地层。这种地层的渗水能力强，为了确保灌浆质量，特采用敞开式的桩端压力灌浆技术。这样使得卵石地层的保浆能力提升，节省了施工成本。与闭式桩端压力灌浆技术相比，施工过程更加简单，工作压力低，更适合较长桩体的灌浆施工。

4.2 选用灌浆材料

在公路路基施工的阶段中，由于质量要求性能比较高，合理的选择灌浆材料是提高工程项目质量的关键。上文提及，卵石地层的渗透性强，保浆能力弱。所以灌浆材料的选用是十分讲究的。水泥基材料是卵石层灌浆的较好材料选择。施工过程中，对水泥拌和过程进行控制，以最佳的配合比拌和，确保泥浆的结实率，保证凝结时间和强度。卵石层的灌浆施工常为渗透灌浆。其它的压密灌浆则要相应的减少水灰比，增加泥浆的密度和凝结后的强度。此次施工中的水灰比就较其它施工所用泥浆的水灰比较低，这使得其结石率大大提升。并且要做到上文提及的即用即拌，避免出现泥浆结块现象。

4.3 灌浆过程的控制

本次施工，确定了压力灌浆技术的技术要点在于对灌浆过程的控制和把握。其控制要点有三方面：灌浆所用工作压力、桩顶的上抬量和灌浆用量。对上抬量进行控制可以提升桩体和土层的稳定性。经测量，桩体的上抬量最大不超过四毫秒，本次施工的桩体上抬量选取0.23 mm。而灌浆所选压力和灌浆用量直接影响灌浆质量，是控制灌浆过程进行和结束的关键参数。在渗透灌浆施工过程中，灌浆压力小，但是泥浆用量较大，此时就以灌浆用量作为施工结束的控制参数。

5 结语

综上所述，压力灌浆技术能够有效改善路基的强度和渗透性能，尤其对卵石地层的加固灌浆施工有着较大的优势，可以很好的避免和预防高速公路使用过程中出现的一些沉陷病害。并且灌浆施工的操作过程简单，成本低，效果好。仅仅通过泥浆对路基的填充和压力挤出土层中空气和水的操作就可以很好的实现路基强度提升。除此之外，压力灌浆技术还可以有很大的发展前景，解决其它路面病害问题，提升公路使用性能。

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