淺談公路工程中灌漿施工技術(shù)探索

黃錦標(biāo)

（肇慶市公路工程有限公司　廣東　肇慶　526040）

淺談公路工程中灌漿施工技術(shù)探索

黃錦標(biāo)

（肇慶市公路工程有限公司廣東肇慶526040）

隨著時(shí)間的推移，任何事物都在變化中發(fā)展著，我國的經(jīng)濟(jì)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也有了日新月異的變化。人們生活水平質(zhì)量的提高，也使得其對(duì)公路的使用質(zhì)量關(guān)注度越來越高，只有確保公路的質(zhì)量問題，才可以減少交通事故的發(fā)生并使人們的生命、財(cái)產(chǎn)得到了一定的保障，還增加了公路使用的壽命，避免一些不必要的損失。灌漿技術(shù)作為一種新型的加固技術(shù)，在公路施工中應(yīng)用是極其重要的。本文即對(duì)公路工程中灌漿施工技術(shù)進(jìn)行探討。

公路工程；灌漿施工；技術(shù)探討

引言

在我國的公路建設(shè)過程中，由于施工所處的自然條件以及社會(huì)環(huán)境較為復(fù)雜，受到很多因素的限制，如：地形、地質(zhì)等因素。所以，對(duì)公路施工的技術(shù)要求也越來越高，灌漿技術(shù)在公路工程的應(yīng)用在很大程度上減小公路施工中的難度。另外，由于施工單位對(duì)灌漿技術(shù)的認(rèn)識(shí)還不夠全面，所投入的人力、物力以及財(cái)力會(huì)不充分，這樣就會(huì)產(chǎn)生一些不必要的損失，甚至導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，會(huì)存在麻煩和糾紛問題。

1　灌漿技術(shù)的加固原理

公路工程中使用灌漿技術(shù)會(huì)對(duì)混凝土有一定的加固作用，一般而言地下層的土體本身比較松散，分布不均勻，而鉆孔技術(shù)則能夠很好的對(duì)配比好的漿液壓進(jìn)土層，使得灌漿孔往外擴(kuò)張，漿體最終成行為圓柱狀，并對(duì)其周圍的土體產(chǎn)生一定的擠壓作用，而進(jìn)入鉆孔里。此外，漿體附近的土體由于被破壞或者被剪切掉，變?yōu)樽冃螀^(qū)，離漿體較遠(yuǎn)的土體區(qū)域則會(huì)發(fā)生彈性變形，因而鉆孔周圍土體的密度也會(huì)變大。在進(jìn)行灌漿時(shí)，土體的裂縫會(huì)隨著灌漿面積的擴(kuò)大而擴(kuò)大，為漿液滲透到地下層提供了便利，漿液滲透到地下層后會(huì)形成各種各樣，形狀不一、厚度不一的的漿體。再經(jīng)過一段時(shí)間的凝結(jié)固化形成縱橫交錯(cuò)的漿脈，加強(qiáng)了土體與結(jié)石體之間的聯(lián)系與接觸，并沿著灌漿管形成了規(guī)則粗細(xì)不一的樁柱體，而樁柱體和壓密度的地基土一同形成了復(fù)合地基，并共同作用以便控制公路沉降，從而提高公路的承載力。

2　灌漿技術(shù)的選擇和發(fā)展

就灌漿技術(shù)而言，需要依照時(shí)間、地點(diǎn)進(jìn)行選擇的，每一項(xiàng)工程的應(yīng)用范圍和發(fā)揮的實(shí)際功效都有所不同，比如有些工程可能是為了防洪蓄水而建，還有的工程主要是為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)田的灌溉作用，因而在選擇施工技術(shù)以及方法時(shí)要將這些因素都考慮到，并且要嚴(yán)格控制好灌漿技術(shù)施工過程中每個(gè)施工細(xì)節(jié)。此外，灌漿施工還能夠改善施工建設(shè)環(huán)境，平衡了施工標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)還能夠?qū)⒉焕蛩剞D(zhuǎn)化為有利因素。選擇科學(xué)合理的施工灌漿工藝，很大程度上能夠減少人力、物力、財(cái)力的投入，提高施工效率，更能夠保障施工的質(zhì)量。因而在施工前要對(duì)施工要求、特點(diǎn)等多方面因素進(jìn)行綜合的考慮和分析。

3　灌漿技術(shù)的施工流程

在對(duì)公路路基進(jìn)行壓力灌漿施工時(shí)，必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的工藝流程。①按照設(shè)計(jì)好的圖紙進(jìn)行孔位的確定以及孔的放樣。②進(jìn)行鉆孔施工，并對(duì)形成的鉆孔進(jìn)行檢驗(yàn)，質(zhì)量達(dá)標(biāo)后方能進(jìn)行灌漿施工，待滿足設(shè)計(jì)要求后停止灌漿。灌漿施工按照布設(shè)灌漿鉆孔、鉆機(jī)就位、成孔鉆進(jìn)、終孔移機(jī)、檢驗(yàn)孔深、安裝灌漿器、配制漿液、壓力灌漿、漿液變換、壓力灌漿、止?jié){并取出灌漿器、封孔這樣的一個(gè)順序進(jìn)行施工。

4　工程實(shí)例

4.1工程概況

某公路路基為高路基，東側(cè)下坡腳距離軌底4.5m西側(cè)下坡腳距離軌底4m。場(chǎng)區(qū)地形基本平坦，起伏不大，屬陡河沖擊扇部位，箱體底位于細(xì)砂層，地基允許承載力為260kPa。無不良地質(zhì)作用，勘察深度范圍內(nèi)未見到地下水。路基填料情況：該處鐵路路基組成主要有表層人工填土層，下部為粉細(xì)砂。

4.2材料與設(shè)備計(jì)劃

①灌漿材料。采用P.O.42.5硅酸鹽水泥、水玻璃和自來水混合的無收縮灌漿液。②主要機(jī)械8臺(tái)FL100型地質(zhì)型鉆機(jī)、4臺(tái)BW160/10壓漿泵和4臺(tái)9m3/min的空氣壓縮機(jī)。③施工配件。每臺(tái)鉆機(jī)配件：4m灌漿花管，20m螺旋鉆桿，2個(gè)鉆頭，4條配套管件，1個(gè)控制器，1個(gè)水箱3m×1.2m，兩臺(tái)鉆機(jī)動(dòng)力供應(yīng)設(shè)備為一臺(tái)9m3/min的柴油空氣壓縮機(jī)；每臺(tái)壓漿泵配件：5m吸漿管，40m出漿管，1個(gè)過濾器，1個(gè)連接器，1個(gè)1m3攪漿筒，1個(gè)慢速電機(jī)，10m 2.5平電纜，1.5寸清水泵1臺(tái)，20m 1.5寸水管。④施工備件。易損件如墊片、皮帶、鉆桿、鉆頭；消耗品如機(jī)油、潤滑油進(jìn)行儲(chǔ)備。

4.3施工工藝技術(shù)隆起量等參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)束7d后，對(duì)三塊試驗(yàn)段、現(xiàn)場(chǎng)原始土的承載力分別進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比，然后選取最優(yōu)配合比。計(jì)劃灌漿量為被加固土體的5％，具體視現(xiàn)場(chǎng)加固情況而定。灌漿壓力0.3MPa（靠近路基面的第一排灌漿管灌漿壓力控制在0.1MPa，并適當(dāng)減少漿液的注入率）；當(dāng)單孔灌漿終壓達(dá)到0.6～1.0MPa，持續(xù)10min，進(jìn)漿量很少或不進(jìn)漿時(shí)，可結(jié)束本孔灌漿C灌漿擴(kuò)散半徑灌漿管直徑60mm，單孔漿液擴(kuò)散半徑0.6～1.0m，孔位間距為2m。

4.3.2施工方法

（1）灌漿方式

本工程灌漿形式采用一孔多角度輻射灌漿加固路基土體。灌漿方式通過帶花管的鉆桿進(jìn)行，在鉆頭后連接兩節(jié)帶灌漿花管的鉆桿，鉆桿長度為0.7m，在間隔0.2m穿兩個(gè)5mm灌漿孔，灌漿孔呈梅花布置。鉆孔結(jié)束后在孔口四周空隙采用干硬性水泥漿封口（封口深度為1.0m）結(jié)束后立即用速硬水泥封孔，封口深度為1m。

（2）灌漿孔位參數(shù)（與地面夾角）

根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖并結(jié)合附近地道橋施工線路灌漿情況，灌漿管角度取15°、25°、35°、55°四個(gè)角度。灌漿管均長為15m，孔距2.0m，底板下地基處加密。但考慮到路基護(hù)坡處機(jī)械作業(yè)較困難，路基灌漿管角度可適當(dāng)調(diào)小。

表1　灌漿參數(shù)表

4.3.1技術(shù)參數(shù)

（1）灌漿范圍

路基固化寬度范圍：框架橋?qū)挾燃皟蓚?cè)10m，共計(jì)約87m（框架橋斜寬67m）。路路基固化長度范圍：東起四道外側(cè)5.857m，西至津山下行線外側(cè)8.847m，共長35.668m。路基固化深度：自軌底以下3m至框構(gòu)底板底以下1.5m，約計(jì)6.3m。路基灌漿固化土體體積：35.668×87×6.3=19550m3。

（2）灌漿加固原理

灌漿時(shí)在不改變地層組織的情況下，將土層顆粒間空隙充滿漿液并使其固結(jié)，達(dá)到改良土層性狀的目的。灌漿特性是使該土層粘結(jié)力（c）內(nèi)摩擦角（φ）值增大，從而使地層粘結(jié)強(qiáng)度及密實(shí)度增加，起到加固作用，從而保證頂進(jìn)時(shí)不塌方。

（3）灌漿材料、配合比、壓力、灌漿量及擴(kuò)散半徑

①灌漿材料：采用P.O.42.5硅酸鹽水泥、水玻璃和自來水混合的無收縮灌漿液。無收縮灌漿液屬于安全性、高滲透性的灌漿材料，有以下優(yōu)點(diǎn)：a.固結(jié)硬化時(shí)間容易調(diào)整，設(shè)計(jì)硬化時(shí)間長的灌漿液強(qiáng)度很高。b.滲透性良好，特別是對(duì)微細(xì)砂層的滲透性優(yōu)易。c.漿液不流失，固化后不收縮，硬化劑無毒，對(duì)地下水不會(huì)造成污染。

②灌漿配合比、壓力和灌漿量：根據(jù)設(shè)計(jì)要求和以往施工經(jīng)驗(yàn)，暫定配合比為：水泥：水：水玻璃=1：1：0.005（重量比）；同時(shí)在施工現(xiàn)場(chǎng)選取一塊4×6m灌漿試驗(yàn)段，首先將原地面進(jìn)行硬化，然后在硬化后的地面上彈線，平均分成三塊，進(jìn)行布樁位，1m間距梅花形布置，灌漿深度由地面向下6m，灌漿量相同，配合比分別選用1：0.8：0.005、1：1：0.005和1：1.2：0.005。灌漿前在每塊四角和中心釘鐵釘作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，在距離灌漿范圍50m外，布置基準(zhǔn)點(diǎn)，記錄原始數(shù)據(jù)。灌漿過程中詳細(xì)記錄灌漿量、灌漿壓力，地面

（3）灌漿順序

東西兩側(cè)各43個(gè)孔，灌漿順序先注周邊，后注中間，并間隔鉆孔灌漿，隔一跳一進(jìn)行施工，先進(jìn)行奇數(shù)孔施工，再進(jìn)行偶數(shù)孔施工；每孔施工時(shí)隔一角度進(jìn)行下角度施工。若灌漿孔位與支撐樁或防護(hù)樁發(fā)生沖突，可適當(dāng)挪移灌漿孔位。

（4）灌漿配合比控制

攪漿筒體積為1m3，每攪漿一筒需加入500kg水（半攪漿筒），攪拌桶上做標(biāo)記；500kg水泥，即水泥10袋，每袋50kg；25kg水玻璃，專人負(fù)責(zé)配合比監(jiān)測(cè)記錄。水由50kg的水桶盛放，水玻璃用計(jì)量器皿盛放。

5　結(jié)語

總之，在我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展條件下，公路事業(yè)取得了很大的進(jìn)步及發(fā)展，灌漿技術(shù)作為一種新型的加固技術(shù)，在公路工程施工方面的應(yīng)用越來越廣泛，灌漿技術(shù)的應(yīng)用也逐步走向成熟，其發(fā)展的前景十分廣闊。但是，在公路施工中，還存在一些施工細(xì)節(jié)的問題，還需要進(jìn)一步地進(jìn)行處理及完善，不斷提高灌漿技術(shù)的發(fā)展及創(chuàng)新，確保公路的安全使用。

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[2]黃樂樂.淺談公路工程中灌漿施工技術(shù)[J].科技與企業(yè)，2015（6）：89～90.

[3]劉仲.淺析公路工程中灌漿施工技術(shù)[J].科技展望，2015（3）：90.

U416.1

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1673-0038（2015）29-0301-02

2015-7-3