壓漿法在107國道漯河境段改建工程舊路面病害處理中的應用

吳曉琳

【摘要】本文說明了壓漿法的優點，介紹了應用路段的概況，闡述了水泥壓漿強度形成的原理、施工方法、質量控制措施及應用效果，結論是壓漿法與挖補法相比，工程量小、工期短、費用低、不占地、不污染、影響交通小，質量好，可以推廣應用。

【關鍵詞】壓漿法；舊路面；病害；處理

1. 前言

公路在使用一段時間后便會產生不均勻的變化或損壞，有些地方變化不大，而有些地方強度嚴重不足。維修時對于強度嚴重不足者以前往往采用挖除后用新料填補的方法進行處理，使其達到設計要求。這種方法工程量大、工期長、費用高、影響交通大、廢棄料占地且污染環境，而壓漿法可以克服上述缺點。

2. 項目概況

107國道漯河境段1999年改建，路基寬度21m，路面寬度18m，雙向四車道平原微丘區二級公路，舊路面結構為：4cm厚中粒式瀝青混凝土+5cm厚粒式瀝青混凝土+18cm厚5%水泥穩定碎石上基層+18cm厚4：8：88水泥石灰綜合穩定土下基層+18cm厚12%石灰穩定土墊層。該路改建后交通量日益增大，特別是2009年撤銷二級公路收費站，由高速公路上分流至該路上的車輛日益增多，再加上超重車輛的屢禁不止，導致局部產生嚴重的病害，如網裂、沉陷、坑槽等，強度嚴重不足，最大彎沉值達到0.8mm，而有些部位彎沉值不足0.3mm。在2000年補強維修時，首先對彎沉值大于0.3mm的部位采取注漿法進行處理。

3. 水泥壓漿強度形成的原理

水泥壓漿技術是利用壓漿管把漿液均勻的壓入孔道內，水泥漿液在周圍的土體中，通過滲透、填充、壓密、擴張趕走土體縫隙內的積水和空氣，形成漿脈。由于地層中的不均勻，一方面通過鉆出的孔道，以一定水灰比的漿液高壓快速強行注入弱透水土層，在注漿點集中地形成近似球形的漿泡，擠壓臨近的土體，使土體被擠壓密實，固結形成強度，承載力得到提高。另一方面，在舊路面路基以上的結構層中，隨著壓漿的進行，漿液通過裂縫和滲透，填充到周圍的空隙中，在層間形成方向各異的片狀、帶條狀、塊狀的漿液體，漿液經一段時間的養生，凝結硬化后，膠結成一個整體良好，強度高，防水性能強的“結石體”。同時在鉆孔內形成柱狀體，與周圍的結構體相互作用均勻受力，形成了復合結構體，從而提高承載力。

4. 壓漿施工方法及質量控制

4.1水泥粉煤灰漿組成設計。

水泥粉煤灰漿的設計，是按照《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程》中規定的標準方法進行試驗得出。原材料的試驗項目根據技術規范的規定進行檢驗。水泥漿的稠度符合《公路水泥混凝土路面養護技術規范》（JTJ073.1-2001）的有關規定，粘聚性及保水性良好。

配合比設計：水泥：粉煤灰：膨脹劑：減水劑=50%：50%：5%：0.8%；水膠比（W/B）=0.41。

4.2施工機械及檢測設備。

壓漿法所用施工機械及檢測設備非常簡單，如表1所示。

為了確保施工正順利進行，所有施工設備都進行了調試及正常的保養工作，在試驗段施工過程中，設備性能穩定、運轉正常，能滿足施工需要。

4.3壓漿孔的要求。

（1）鉆孔直徑以60～90mm為宜，孔深以鉆到路床頂處土層為準。

（2）孔應按梅花型布置，其病害周邊孔宜超出病害邊緣20～30cm，每處病害鉆孔不少于2個，對于沉陷及坑槽病害應最少打1個中心孔。對于個別面積極小的病害，在監理工程師認可下，可以合理的縮短兩孔間距離。

根據上述情況用紅油漆標注好孔位，打孔機就位按已標注好的標記進行打孔。

（3）埋設進漿管

封孔圓管采用PPC管，內徑2.5cm，截成70cm長，露出原地表20～30 cm，以便后期注漿使用。封口之前首先清除孔口周邊的廢料。封口采用水泥砂漿封堵，先使用編織袋纏裹PPC管身，埋置管口以下，封口混凝土厚度要超過瀝青路面5cm以上，混凝土強度應達到2MPa后，即可進行壓漿。

4.4拌漿的控制。

根據配合比稱出各原材備好，開動攪拌機，按照水，粉煤灰，水泥，膨脹劑，減水劑的順序依次加入攪拌鍋中，添加各集料時應緩慢加入，避免出現結塊現象。攪拌過程中不得中途停止，攪拌結束后應檢查攪拌鍋鍋底，攪拌鍋底不得有結塊現象，不能有上稀下稠的現象，更不能有未攪拌開的粉煤灰和水泥，如果發現應繼續攪拌，直至水泥漿無結塊，拌合均勻為止。打開閥門將拌合好的漿液通過過濾網流進儲漿罐中，流進儲漿罐中的漿液應繼續攪拌，防止離析。拌合均勻以后，水泥漿稠度控制14～20秒方可灌注。

4.5壓漿。

壓漿之前應該對注漿泵進行氣檢，保證壓力達到0.4MPa時不漏氣。將注漿口插進PPC管中，用鐵絲綁緊。打開閥門，向孔內注漿，旁邊應安排專人觀察此孔周圍的變化，注漿壓力達到1.5～2.0MPa。壓漿時應注意以下幾點：

（1）灌漿應遵循連續不間斷。

（2）灌漿時，由于灌漿壓力較大，灌漿口應該和PPC管子結合緊密，保證壓漿壓力。

（3）由于灌漿存在一定危險性，應給灌漿人員配備保護設備及衣物。

（4）壓漿時，一般要求在向一個孔內注漿時，其周邊孔均應有溢漿為宜，注漿過程中應控制注漿壓力，最大壓力不宜超過2MPa。對于壓力達不到2MPa，一直能進漿的孔，應保持連續壓漿，直至壓力穩定、老路起鼓或裂縫明顯發展為止。對于沒有溢漿的孔應逐一注漿，每孔注漿壓力均達到2MPa為宜。當其它孔中流出新鮮漿液后，彎折PPC管，并用鐵絲捆綁。

（5）對已注完漿的段落全封閉養護，禁止任何車輛通行。

5. 壓漿處理后的質量驗收

（1）在壓漿過程中，相關人員做好壓漿記錄要詳細記錄每一處病害的孔數及使用的材用量，以備有問題時查閱。現場每天應進行水泥砂漿試件的制作，試件標養三天抗壓強度應不小于6MPa。現場應根據天氣情況選擇合適的時間進行壓漿后彎沉測試，測試過程中應對同一病害處，相鄰不同的位置，多點進行對比測試，對比壓漿前彎沉值有明顯減小，且彎沉小于30（×0.01mm）為壓漿合格。

（2）現將107國道漯河境段改建工程的K860+760～K861+420（左）段及K862+003～K862+280（右）段，壓漿前后彎沉檢測數據作一對比，如表2所示。

（3）通過上表實測數比較，壓漿后彎沉值明顯變小，對于舊路整體穩定性起到了決定性作用，為提高路面施工質量墊定了良好基礎。

維修后三年來的跟蹤觀察表明，舊路強度嚴重不足處與相對較好處沒有規律性的差別。

6. 結束語

壓漿處置，使舊路面病害部位空隙變小，壓漿后漿液基本充滿了舊路面的病害缺陷，舊路面基層的穩定性得到大幅度提高，與挖除回填的方法相比，工期縮短了，施工成本降低了，處理效果更好，同等情況下又可延長路面使用壽命，同時，減少了安保投入費用，既符合當前我國節能降耗的根本國策，又取得了很好的經濟效益和社會效益。

參考文獻

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