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路基沉陷成因及靜壓灌漿施工技術研究

2023-01-08 10:16趙洪濤
交通世界 2022年9期
關鍵詞:靜壓漿液灌漿

趙洪濤

(石家莊市公路橋梁建設集團有限公司,河北石家莊 050000)

0 引言

路基作為公路重要組成部分,由于受到不同方面因素的影響,易產(chǎn)生一些病害,沉陷屬于一種常見的病害類型,對路基的危害很大,嚴重時將導致路面也產(chǎn)生破壞。對于路基沉陷,應在明確其產(chǎn)生原因的基礎上,采用靜壓灌漿的方法來處理。

1 工程概況與路基沉陷產(chǎn)生原因分析

某公路由于路基強度不足、產(chǎn)生不均勻沉降等原因產(chǎn)生了一定程度的沉陷。為解決路基沉陷問題,通過雙液注漿進行加固,使路面調平,采用水泥、水與水玻璃作為主要原材料。灌漿孔的孔徑按50mm控制,孔深為6m。灌漿孔的間隔距離為:縱向2.0m,橫向:行車道中的灌漿孔間隔距離為1.90m,相鄰兩條行車道之間的灌漿孔距離為1.60m。灌漿孔按梅花形進行布置,在路基灌漿結束后,應確保漿液在土層范圍內均勻分布,每個灌漿孔的實際灌漿量按1.6~2.0m3的范圍控制。在灌漿的同時還應通過檢查確定是否存在漏漿等問題。當發(fā)現(xiàn)漏漿時,應及時對灌漿口予以封堵,并對灌漿工藝予以適當?shù)恼{整[1]。

2 灌漿參數(shù)

(1)在灌漿過程中,灌漿壓力是達到預期灌漿質量的一個重要因素;若壓力太小,則漿液將無法流到要求的范圍內,由于擴散范圍較小,因此容易形成空白區(qū)域;而若壓力太大,則會對原路基造成一定程度的破壞,將路面頂破,導致漿液通過薄弱部位大量沖出,無法達到預期的灌漿目標。基于此,根據(jù)路基實際情況,將灌漿壓力確定在1.0~2.0MPa范圍內,在施工過程中以實際情況為依據(jù)進行適當調整,使灌漿緩慢,避免使路面被抬高。

(2)灌漿用漿液的水泥為普硅水泥,水灰比按1∶1控制,水泥、水、水玻璃的質量比為1∶1∶0.025。

(3)灌漿孔的孔徑為50mm,孔深為6m,孔深結合鉆桿鉆進深度進行控制。

(4)漿液輸送速度建議按照1.4~2.0m/s的范圍嚴格控制。

(5)漿液膠凝時間一般不能超過60s。

3 施工工藝

3.1 施工工藝流程

路基靜壓灌漿施工需按照以下施工工藝流程進行:測量放樣→鉆孔布置→鉆進成孔→打管下管→壓管配漿→分段灌漿→記錄觀測→灌漿結束→清洗管路→養(yǎng)護→開放路段交通→質量檢測驗收。

3.2 鉆孔

鉆孔需采用隔排跳孔方式進行。在鉆機就位以后,對鉆頭進行調整使其與孔位完全對準,使偏差不超過50mm,且鉆桿的垂直度實際偏差不超過1%。在開鉆以后,應在保持的同時經(jīng)常性檢查和校核鉆孔實際垂直度,使鉆孔始終保持垂直。為避免路基受到破壞,孔徑不能過大,而且鉆孔應使用干鉆的方法,禁止在漿液中加水,否則將導致路基被水浸泡,導致路基遭到一定程度的破壞,帶來不必要的損失[2]。鉆孔設備為潛孔錘,直到結構層以下,然后在土體中設置鍍鋅管,將其作為漿液的入口,并認真做好相關記錄。

3.3 注漿

(1)采用拌漿機按照設計要求的配合比進行拌漿。所有制漿材料都必須嚴格按照要求的配比進行計算與稱量,對于計量的偏差,不能超過5%;但添加劑由于添加量較少,其計量誤差不能超過1%。

(2)按照要求進行水玻璃漿液的準確配制。

(3)將配制完成的水泥漿與水玻璃漿液均放入到貯漿桶當中備用。

(4)在需要灌漿時,開啟灌漿泵,采用兩個灌漿泵和兩條管路與Y型接頭進行灌漿。

(5)在開啟或關閉灌漿泵的過程中,應先操作化學灌漿泵,防止管路被堵塞。

(6)灌漿應使用圍、擠和壓的方式,先圍住整個灌漿區(qū),然后在中間將漿液擠密。一般情況下先對路肩后行車道予以灌漿,保證灌漿質量;在同一個加固區(qū)當中,應先對外圈孔進行灌漿,然后對內圈孔進行灌漿,即按照從外到內的順序進行灌漿;先通過灌漿完成加固后,再予以抬升,通過間隔式的交替灌漿,避免漿液在附近其他鉆孔處流出;先對下沉較為嚴重的鉆孔進行灌漿,再灌注下沉量相對較小的鉆孔;在灌漿過程當中必須確保供漿保持連續(xù),符合灌漿量方面的要求;如果灌漿的壓力已經(jīng)達到最大值的兩倍,但依然不進漿,則即可停止灌漿;在停止灌漿以后,需灌入適量清水,再拆除灌漿管,用清水沖洗,避免殘留的漿液達到凝固影響下次正常使用[3]。

(7)在灌漿完成后,立即用水泥混凝土對灌漿孔進行封堵,避免灌入的漿液發(fā)生流失,完成封孔之后,灌漿孔應能與路表面保持平齊。

(8)完成以上各項工序的施工后,方可轉入到下一個孔位進行施工。

3.4 施工注意事項

在路基靜壓灌漿施工中,應注意以下幾個要點:

(1)鉆孔方式以沖擊轉和回轉鉆相結合的方式為宜,在鉆進時不可加水。根據(jù)設計方案要求的鉆孔深度進行鉆進,直到設計要求的深度和位置,無論是鉆進的角度還是灌漿深度,都應滿足設計要求[4]。

(2)灌漿孔的方向與深度都必須滿足相關設計要求,實際孔位和設計要求的孔位偏差不能超過50mm。在開鉆之前,應使鉆機保持平穩(wěn),孔斜不超過1%,鉆孔直徑的偏差則不能超過±5mm。在鉆進過程中應使用中檔速度,如果遇到硬層,則應進一步放慢鉆進的速度,避免卡鉆。

(3)對灌漿孔的鉆進應跳孔實施,并進行跟孔灌漿。注意不可完全鉆進完成后再予以灌漿,防止發(fā)生串漿,使施工難度增加或增大清孔等方面的工作量。對灌漿孔進行的施工應按照從外圍到中間的順序進行,同時先灌注兩側孔,再灌注中間孔,以保證實際的灌漿質量。

(4)在實際的灌漿施工中,應先混合水泥漿,然后加入適量的水玻璃溶液,最后采用泵送的方法對混合液體進行輸送。對漿液中不同組分實際重量予以嚴格控制,使水泥漿實際配置質量達到要求。

(5)灌漿時,若灌漿壓力突然大幅上升,或檢查發(fā)現(xiàn)漿液的流量明顯增大,或灌漿加固范圍以外產(chǎn)生跑漿漏漿等問題,都應立即停止灌漿,在查明問題產(chǎn)生原因后采取有效處理措施,常用處理措施包括間歇灌漿、嵌縫和表面封堵。灌漿時一旦發(fā)現(xiàn)串漿的問題,若發(fā)生串漿問題的鉆孔可進行灌漿,則可同時予以灌漿,灌漿要做到一泵一孔。否則要對灌漿孔進行封堵,在灌漿孔灌漿完成后,再對發(fā)生串漿的鉆孔進行清掃與沖洗,經(jīng)檢查確認無誤后再進行后續(xù)的鉆進與灌漿。

(6)采取合理有效的措施使灌漿始終保持連續(xù),盡量防止發(fā)生中斷。如果因故不得不中斷,則要盡可能早地恢復正常灌漿狀態(tài)。對于中斷的時間,不能超過漿液自身初凝時間,否則要將完成灌注的部分鑿除,再重新進行灌漿。

(7)每個鉆孔的實際灌漿量由于地質情況不同因此會存在一定的差異,如果連續(xù)灌漿過程中單個鉆孔的實際灌漿量相對較大,則應邀請現(xiàn)場管理人員進入施工現(xiàn)場進行勘探,然后再采取適宜的措施加以處理。

(8)灌漿孔施工結束后,立即進行灌漿管的埋設。止?jié){塞要設置在結構層的下方,避免漿液進入到結構層當中造成不必要的破壞,止?jié){塞的具體埋設深度要以銑刨方案為依據(jù)確定。

(9)在灌漿施工完成后,應立即采取措施對鉆孔進行封堵,在封孔完成以后鉆孔要和路表面保持平齊。

(10)在實際的鉆孔過程當中應對鉆孔的位置、深度與土層變化等予以詳細地記錄,并采取有效處理措施。在施工中還應做好相應的施工日志與各項檢查和測量項目。

4 質量控制

(1)在施工用機具設備全部進入施工現(xiàn)場后,應對其進行嚴格的檢查、維護和保養(yǎng),確保機具設備始終處在良好使用狀態(tài)當中。

(2)為了使灌漿的質量達到設計要求,有效處理灌漿時發(fā)生的各類突發(fā)事件,要對全體作業(yè)人員進行嚴格的專業(yè)培訓。對于關鍵工序,應安排專人負責操作,不可隨意調換,同時設立好專門的隊伍,按照紀律施工。

(3)編制具體的作業(yè)指導文件,并設立專門的施工質量與安全檢查員。

(4)灌漿實際上是一門需要現(xiàn)場發(fā)揮的工程技術,在施工中要以灌漿情況為依據(jù)對漿液的配合比進行嚴格控制,完成灌漿后做好相關資料的整理,組織人員認真對施工工藝進行研討,以提高實際的灌漿效率。

(5)建立一個完善的質保體系,并設立專門的檢查組和檢查員,以隨時對施工中每個環(huán)節(jié)予以嚴格的監(jiān)督檢查,做到定員定崗,將質量嚴格落實到個人。

(6)施工必須嚴格按照設計方案實施,做好逐層拔管,防止質量不合格的產(chǎn)品使用至下一道工序當中。

5 結語

綜上所述,路基沉陷屬于一種常見病害類型,大多采用靜壓灌漿的方法予以處理。目前,該工程的路基靜壓灌漿處理施工已經(jīng)完成,且經(jīng)檢查確認質量和效果良好,工程所用灌漿方法合理可行,可供同類工程參考借鑒。

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