壓力注漿在公路養護中的應用

劉 征

(臨沂市公路局蘭山區公路管理局)

1 壓力注漿的原理

壓力注漿是利用一定的壓力將能固結的漿液通過鉆孔技術灌入裂縫或路基壓實料之中，漿液與周邊土層凝結硬化，形成具有高物理性能的加固體，從而對路基起到加固的作用。

壓力注漿所用的漿液一般為水、水泥或外加粉煤灰按一定的比例配合攪拌而成。

2 壓力注漿的實施

2.1 樁孔位的確定與鉆孔

(1)選定沉陷路段:我們根據沿線出現裂縫的分布、裂縫的密度及新老路基結合有高填方的路段，選擇了9 處共2 km作為我們注漿的工作路段。

(2)確定樁孔的位置與布置:為保障新老路基結合，并增強新路基的強度，我們選擇樁孔為縱向兩排、之字形布置。樁孔間縱向距離為4 m，橫向距離為3 m。

(3)鉆孔:鉆孔的鉆頭采用4.5 cm 直徑，干式鉆法，鉆深1.5～2.0 m。

2.2 漿液的選配

經過鉆孔，我們發現此路段路基的土層為砂漿巖結構，此種料容易壓實，雖適合做路基填料，但較松散，流動性強，新老路基容易產生裂縫與此土層有著極大的關系。

針對此土層的結構特點，我們選用漿液成份為水與水泥，水為自然井水，水泥為32.5R 級，且按水:水泥為1∶0.8的比例進行攪拌，形成灰漿方可使用。

2.3 注漿

(1)下管:選用高強度直徑為3 cm 的PVC 管作為注漿管，距管的下端50～60 cm 處四個方向各開一個直徑為0.6 cm 的小孔，將PVC 管插入所鉆孔中，上端離地留40 cm，作為注漿的接頭，然后用泥漿將PVC 管與鉆口的周圍封堵。

(2)注漿:將帶有壓力表頭的注漿管與PVC 管頭相接、扎牢，打開注漿泵，擰開控制閥門，將攪拌好的水泥漿注入所鉆孔中。

(3)壓力控制:注漿剛開始時，壓力表的指針基本不動，待注入一定量的漿液后，壓力慢慢升到2.0 MPa，再繼續注入，壓力表的指針達到3.0 MPa，并且在此位置輕微擺動，當注入到一定程度時，壓力表的指針會出現突然向上跳動，并超過4.0 MPa 的現象，這時需關閉控制閥門，待穩定10 min后，將PVC 管彎折捆扎，此單孔注漿結束。

(4)水泥用量:根據所注各孔用水泥統計，各孔用量不統一，有的孔能注入2～4 t，而有的孔則需注入6 t 以上。

2.4 養護與清理

注漿結束后，注漿路段需要3～7 d 的養護期方可放車通行，養護期在7 天以上能達到較好的效果。養護期過后，將PVC 管高于路面的部分割除，且將注漿過程中所產生的溢漿從路面清除，保持路面的干凈、整潔。

3 壓力注漿效能分析

3.1 注漿后漿液在土層中所形成的形狀

我們在施工過程中選用的是一支有多年注漿施工經驗的施工隊伍，曾先后在大型水利、高速公路等養護工程中施過工，并在廢棄的路基路段做過試驗，根據施工方所提供的對注漿后路基層層挖剝的照片看，注漿后漿液在土層中所形成的形狀大體有如下幾種:

球柱形、倒錐體形、球形、糖球形、不規則形等。

實際上，在注漿過程中，雖然壓力相同，但土層結構并不完全相同，泥漿滲透的方向與滲透量并不一致，所形成的形狀千差萬別。有裂縫的地方，泥漿將順著縫隙流淌，并將縫隙填滿，所以注漿后在地下所形成的結構并不能用具體的形狀來描述。

3.2 注入漿液后的作用

(1)減緩沉降。所注入的漿液與土層結合后，膠成了一個整體，增強了路基的強度，防水性能得到相應提高，有效減緩了路基的沉降。

(2)填充空隙。土層間的空隙率變小，相對地密實度增大，增強了抗壓能力。同時在水穩層與路基間出現空層的地方，泥漿填充空層，減緩了水穩層的斷裂。

(3)固化路基。所注入的漿液將新老路基結合在一起，同時在其它樁孔漿液的相互作用下，阻止了新路基與老路基的滑裂。

(4)搭板支承。在橋頭部位注漿后，漿液與土粒結合后形成支柱作用，支承水穩層的沉陷，起到了搭板的作用。

3.3 現場比對

(1)沉降現象明顯減輕。經對路面觀測，發現注漿后路段的裂縫，特別是橫向裂縫在注漿后擴散的趨勢明顯減輕，而沒有注漿路段的裂縫相對擴大了許多。

(2)縱向裂縫明顯減緩。原有縱向裂縫基本停留在原有的寬度上，裂縫擴大趨勢得到有效控制。

(3)橋頭跳車不再加劇。在所屬路段幾個中橋的橋頭注漿后，跳車現象基本上與未施工前相同，說明跳車現象沒再加劇。

4 實施壓力注漿需注意的幾個問題

(1)注意施工地段的選擇。并不是所有的路段實施注漿工藝均能起到好的養護作用，對存有病害或存在潛在病害的路段有必要實施，而對于路況較好的路段則沒必要實施，否則會造成不必要的浪費，相反會導致路基不均勻沉降而損壞公路。

(2)注意鉆孔的布置。應根據路基沉降的原因，設置合理的鉆孔位置，力爭在注漿后各孔間相互作用，共同支承。

(3)注意鉆孔深度的掌控。針對高填方路段，鉆孔可適當加深。但不宜太淺，否則注漿只在表層不能深入地下，起不到很好的加固支承作用。

(4)注意注漿壓力的大小。

注漿應根據鉆孔的深度與土壤的結構，選用合適的壓力。壓力太大，容易頂起土層，破壞路面結構;壓力太小，注放的液漿量少，起不到路基加固的作用。

［1］曲元梅.公路路基缺陷加固技術的應用研究［D］.山東大學碩士論文，2006.

［2］高伏良.高填方路段自然沉降現象與應對措施［J］.中南公路工程，2003，(2).