郭 震,袁先敏
(江西省高速公路投資集團有限責任公司,江西 南昌 330000)
在高速公路中,路基因受到內(nèi)外部因素的影響可能產(chǎn)生沉陷,路基沉陷有很大負面影響,應(yīng)采取有效措施處理?,F(xiàn)在最常用且操作簡單的處理方法為注漿,而為了達到理想的注漿效果,需要根據(jù)工程實際情況,制定施工技術(shù)。
在路基沉陷處理施工開始前,應(yīng)先結(jié)合現(xiàn)場的具體情況,認真做好各項準備工作。
(1)施工臨時用電以發(fā)電機為主,施工臨時用水以附近的河水為主。將臨時用水和臨時用電都接通后,先對鉆機與注漿設(shè)備進行試運行,保證所有設(shè)備都能處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。在施工人員進場前,要對其資歷進行嚴格審核,經(jīng)審核確認滿足施工要求后方可批準進場。
(2)材料準備:水泥:選擇初凝時間不少于3 h,終凝時間相對較長,且強度等級不低于42.5級的普硅水泥,不可使用已經(jīng)變質(zhì)的水泥。因注漿施工對水泥的消耗很多,單個注漿孔的注漿量就可以達到1.6~2.0 m3,根據(jù)配合比進行換算,單個注漿孔需要使用水泥1.5 t左右,所以在施工開始前應(yīng)保證有兩天以上的水泥量,在施工中還要制定材料組織計劃,避免停工待料情況的發(fā)生。在水泥材料進場后,應(yīng)立即報相關(guān)部門進行數(shù)量核實,為后續(xù)的收方結(jié)算提供方便。水:人、畜飲用水都可在施工中使用,若對水質(zhì)有懷疑,應(yīng)委托相關(guān)部門進行檢測,僅檢測確認對泥漿性能無影響后,方可使用。另外,還可根據(jù)周圍的環(huán)境情況,通過溝渠取水進行注漿施工。水玻璃:模數(shù)在2.4~3.2范圍內(nèi),波美度在42°~46°范圍內(nèi),密度在1.40~1.46 g/cm2范圍內(nèi)。
(3)技術(shù)準備:基于技術(shù)總工程師的指導,根據(jù)工程特點,對各類資料進行收集,制定合理可行的施工方案,并提出有效的技術(shù)管理方法;分項工程施工開始前,組織相關(guān)人員對招標文件進行熟悉,以掌握設(shè)計方案和施工要求;組織施工人員認真學習相關(guān)技術(shù)標準,確保施工始終按照規(guī)范的要求進行;對現(xiàn)場全體操作人員做安全和技術(shù)交底。
(1)在注漿過程中,注漿壓力是達到預期注漿質(zhì)量的關(guān)鍵因素,若壓力不足,將無法使?jié){液流至指定范圍,漿液的擴散范圍很小,會產(chǎn)生空白區(qū);而若壓力過高,會對原路基結(jié)構(gòu)造成破壞,將路面層頂壞,導致漿液在薄弱的位置沖出,無法達到理想的注漿效果。對此,確定實際的灌漿壓力是十分重要且必要的,根據(jù)以往施工經(jīng)驗,注漿壓力一般不超過1.0~2.0 MPa的范圍,在施工中可根據(jù)現(xiàn)場具體情況進行適當?shù)恼{(diào)整,同時使注漿緩慢,做好對壓力的控制,避免抬高路面。
(2)注漿漿液的水泥為強度等級為P.042.5的普硅水泥,漿液的水灰比按1∶1控制,水、水泥與水玻璃三種主要材料的質(zhì)量比為1∶1∶0.025。
(3)如前所述,注漿孔的直徑和深度分別為50 mm、6.0 m。對于注漿孔之間的距離,應(yīng)根據(jù)預先繪制好布孔圖確定,而對于注漿孔的孔深,可使用控制鉆桿進行控制。漿液采用管道進行輸送,輸送速度按1.4~2.0 m/s范圍控制。對于漿液膠凝時間,一般不能超過60 s。
鉆孔采用隔排跳孔的方法進行,在鉆機就位以后,對其鉆頭進行調(diào)整,使其與孔位完全對準,偏差不超過50 mm,鉆桿應(yīng)始終保持垂直,垂直度偏差不超過1%,在開鉆后,應(yīng)始終保持垂直,并經(jīng)常性檢查與校核垂直度。為避免路基被破壞,鉆孔過程中孔徑不能太大,應(yīng)采用干鉆法施工,不可加水,否則會使路堤被水浸泡,對路基的結(jié)構(gòu)造成破壞,而且還會對注漿施工造成一定程度的負面影響。施工中,先用潛孔錘引到路面結(jié)構(gòu)層的下方,然后在土體中打入鍍鋅管,將其作為注漿的入口,同時做好鉆孔作業(yè)的檢查和記錄。
(1)根據(jù)設(shè)計確定的配合比使用拌漿機對漿液進行拌和。所有制漿材料都要按照配比進行計算,結(jié)果的偏差不能超過5%,對于添加劑的劑量,其偏差不能超過1%。
(2)將水玻璃配制好以后,將其與水泥漿一同放到攪拌桶當中。在注漿時,開啟注漿泵,采用兩臺注漿泵與兩條管路與Y型接頭相連,從孔口處開始向孔底注漿。
(3)在開關(guān)注漿泵的過程中,應(yīng)注意先對化學注漿泵進行開關(guān),否則將使管路被堵塞。注漿使用圍、擠、壓相結(jié)合的方法,即先圍住整個注漿區(qū),然后在中間進行注漿擠密,先對路肩后的路基進行注漿,保證注漿質(zhì)量;在同一個注漿區(qū)當中,應(yīng)先對外圈注漿孔進行注漿,然后對內(nèi)圈孔進行注漿;遵循先加固和后抬升的基本原則,注漿時采用間隔交替注漿的方法,避免漿液從周圍其它孔中流出;先對沉陷最為嚴重的注漿孔進行注漿,然后對沉陷相對較小的孔進行注漿;注漿時供漿必須保持連續(xù),達到注入量要求。
(4)如果注漿壓力已經(jīng)達到標準注漿壓力兩倍,但仍然沒有進漿,則可完成注漿;此時要壓入清水,再將注漿管拆下,用清水對機械設(shè)備進行沖洗和必要的保養(yǎng)。
(5)在注漿完成后,需要及時使用水泥混凝土等材料對注漿孔進行封堵,以免漿液發(fā)生流失,在完成封孔之后,孔口要和路表面保持平齊。之后即可對下一個注漿孔進行施工。
(1)對于鉆孔方式,以沖擊鉆和回轉(zhuǎn)鉆相結(jié)合的方式為宜,在鉆進時不允許加水。根據(jù)設(shè)計要求鉆進到指定深度,然后對鉆進的角度和注漿深度都進行嚴格檢測,確認能夠達到設(shè)計要求。
(2)注漿孔方向與深度都必須滿足設(shè)計要求。注漿孔的位置偏差不能超過50 mm,在鉆進開始前,應(yīng)檢查機身是否保持平穩(wěn),垂直度偏差不超過1%,鉆孔直徑的偏差不超過±5 mm,鉆進過程中使用中速,當遇到堅硬層時應(yīng)減慢鉆進的速度,避免卡鉆。
(3)注漿孔的鉆進應(yīng)跳孔進行,并跟孔注漿,不可將孔都鉆完以后再進行注漿,避免孔位之間發(fā)生串漿,增加工作的難度和清孔的工作量。注漿時,按照從外到內(nèi)的順序進行,同時先在兩側(cè)進行注漿,再對中間部位進行注漿,以保證最終的注漿質(zhì)量。
(4)注漿時,先混合水和水泥配制水泥漿,然后加入適量的水玻璃,最后對混合液進行泵送。期間要對漿液中不同組成部分實際重量進行控制,以保證水泥漿質(zhì)量。
(5)注漿時,若壓力突然上升或漿液的實際流量驟然增加,或加固區(qū)以外發(fā)現(xiàn)跑漿及冒漿,則停止注漿,并查明其產(chǎn)生原因,然后根據(jù)產(chǎn)生原因制定有效的處理措施,包括間歇注漿、嵌縫與封堵等。在注漿時如果發(fā)現(xiàn)串漿的問題,若串漿孔有注漿的條件,則可同時注漿,一泵注一孔。若不具備注漿的條件,則要用塞子將其賽住,在注漿孔的施工完成后,對發(fā)生串漿的鉆孔進行掃孔和沖洗,然后繼續(xù)進行鉆進與注漿。
(6)采取必要的措施保證注漿能夠連續(xù)穩(wěn)定的進行,盡可能避免中斷。如果因故中斷,則要盡可能早的恢復正常注漿。間斷的時間不能超過漿液初凝時間。
(7)不同注漿孔的實際注漿量可能存在很大的偏差,如果連續(xù)注漿過程中單個注漿孔的實際注漿量很大,則要由現(xiàn)場管理人員進行勘查,采取有效措施處理。
(8)在鉆孔施工完成后,立即埋設(shè)注漿管,將止?jié){塞設(shè)于路面以下,避免將漿液進入到路面結(jié)構(gòu)層當中;具體的埋設(shè)深度要根據(jù)路面銑刨方案來確定。
(9)在注漿完成以后,要立即封孔,完成封孔后,孔口要和路表面保持平齊。在鉆孔過程中要對孔的位置、深度、土層變化等進行記錄,并制定有效處理措施。
綜上所述,注漿是最常用且最有效的路基沉陷處理方法,目前該工程的路基沉陷處理施工已經(jīng)完成,不僅過程順利,而且經(jīng)檢測確認注漿質(zhì)量合格,說明以上注漿處理技術(shù)合理可行,值得類似工程參考借鑒。