龍良輝

（江西贛粵高速公路工程有限責任公司，江西 南昌 330069）

高速公路完成建設投入使用后，會長期經(jīng)受車輛的荷載碾壓，另外受環(huán)境、天氣等其他因素的影響，高速公路發(fā)生病害的幾率大大增加。在所有公路病害中，最為常見的就是路基沉陷問題。在開展實際施工的過程中，壓力灌漿技術(shù)的應用可以極大程度地降低公路在后續(xù)運營過程中出現(xiàn)路基沉降的概率。壓力灌漿的原理就是通過壓力將已經(jīng)調(diào)配好的漿液灌注到鉆孔內(nèi)，排除孔內(nèi)之前存在的空氣和水，待漿液發(fā)生凝固作用后其就會和周圍的土體成為一個完整的結(jié)構(gòu)，使得原有的土體結(jié)構(gòu)的強度有所增加。這個過程也有效改善了土壤的物理力學形式，極大程度地避免了沉陷等問題的發(fā)生。另外，該技術(shù)的應用提高了灌漿凝結(jié)的速度，并具有操作過程較為便捷、應用成本較低等優(yōu)點，使得該技術(shù)在實際施工過程中得到了極為廣泛的應用。

1 工程概況

本文涉及公路總長度為12km。該工程的施工區(qū)域地下埋設了數(shù)量較多的涵管，需要開展回填施工。在開展實際施工的過程中，施工環(huán)境較差、回填材料質(zhì)量不合格使得項目工程的實際施工質(zhì)量達不到相應的設計要求，再加上回填材料受自身荷載的影響出現(xiàn)了較大程度的沉降，對路面整體的平整性造成了巨大的影響，路面行駛的安全性也有所降低。基于此，施工企業(yè)對所有的施工方案進行了比較，綜合考慮經(jīng)濟性以及項目工程條件，決定應用壓力灌注漿的施工方式開展施工。

2 壓力灌漿技術(shù)的原理

在開展高速公路路基施工的過程中，較為常見的灌漿技術(shù)有三種：固結(jié)、接縫以及回填。所謂灌漿，其實就是將漿液通過鉆孔灌入土壤，改善土壤的結(jié)構(gòu)以達到路基加固的目的[1]。應用灌漿加固路基具有以下特點：在注漿管的周圍，漿泡會不斷地向周圍進行擴張，然后在土壤結(jié)構(gòu)的內(nèi)部形成具有一定復雜程度的應力，在土壤結(jié)構(gòu)中和漿泡相鄰的結(jié)構(gòu)會受到應力的影響發(fā)生結(jié)構(gòu)變形，另外，在應力的影響下土壤的密度會有所降低，而和漿泡距離較遠的土壤結(jié)構(gòu)會發(fā)生彈性形變，使得這個區(qū)域內(nèi)部的土壤密度增加，綜合起來基本實現(xiàn)了路基的加固效果。

在我國范圍內(nèi)，在開展高速公路項目建設施工的過程中，路面建設所應用到的主要材料有瀝青和水泥混凝土，特別是山區(qū)公路中往往還會應用砂礫鋪設路面，不管應用哪種施工材料進行路面施工，經(jīng)過長期的使用后路面都會或多或少地出現(xiàn)一定程度的沉陷問題，嚴重影響公路的正常使用。應用壓力灌漿技術(shù)對路基進行加固，不僅可以有效改善路基沉降問題，還可以延長高速公路路面的使用壽命。

3 壓力灌漿加固施工工藝

3.1 處理范圍及注漿孔位布置

在本文涉及公路開展施工的過程中，需要對基槽開挖深度以內(nèi)的回填材料進行加固處理。注漿孔主要分布在涵管的兩側(cè)，在兩側(cè)還需要布置一排垂直注漿管。具體的注漿孔設計參數(shù)如表1 所示。本文涉及工程主要應用到的注漿材料為強度等級32.5 的普通硅酸鹽水泥，另外還需要嚴格控制漿液的密度處于1.6~1.8g/cm3之間。

表1 注漿孔的具體設計參數(shù)

3.2 注漿施工工藝流程

工程中進行壓力灌漿施工工藝流程具體為：孔位測量放樣→鉆孔→下注漿外管→制漿→下注漿內(nèi)管→注漿→補灌→結(jié)束。

3.3 施工程序

1） 鉆孔測量。測量涵管以得出涵管的外輪廊線，然后再嚴格按照設計圖紙的具體要求開展鉆孔的測量放樣，并且對孔位進行標識。

2） 鉆孔。根據(jù)鉆孔的位置完成鉆機的安裝和就位，在這個過程中需要保證鉆機的安裝和就位必須牢固和穩(wěn)定[2]。保證鉆桿處于垂直的狀態(tài)并對其進行檢查，其垂直度達到相應的要求后可以開展正式的鉆孔施工作業(yè)。在開展鉆機施工的過程中，配置專業(yè)的工作人員做好數(shù)據(jù)采集和記錄工作，重點對鉆孔深度和方向、地城情況、孔位移的方向進行記錄。一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即采取有效的措施合理處理。完成鉆孔施工后，需要專業(yè)的技術(shù)人員進行鉆孔驗收，保證鉆孔質(zhì)量合格后方可開展下一個孔的施工。合理控制孔位的偏差不能超過5cm。

3） 下放注漿外管。制作完注漿管就可以按相應的要求進行下放，在下放注漿管的過程中必須保證平穩(wěn)性[3]。當注漿外管達到相應的設計標高后可以對其進行連接，保證連接的牢固程度。確保各個截止閥安裝的可靠性，記錄好各個灌漿段點的位置。

4） 制漿。嚴格按具體的設計配合比制作注漿材料，通常來說，漿液的攪拌工作都是應用普通攪拌機進行，合理控制漿液的攪拌時間不能超過90s。漿液完成制作后嚴格控制漿液的存儲時間，一般來說漿液存儲時間不能超過4h，一旦超出立即棄用。完成每一個孔的注漿施工后，及時計量水泥的具體用量。

5） 洗孔。完成注漿施工后按照具體的要求進行洗孔，從而保證注漿效果。應用優(yōu)質(zhì)的泥漿進行洗孔，保證下次注漿施工可以順利有序的開展。

6） 補灌。當注漿壓力以及注漿量均達到相應的設計要求后，采用相應的方法對注漿外管進行封口補灌處理，進一步保證注漿管內(nèi)可以填滿灰漿。

4 壓力灌漿施工技術(shù)要點

4.1 灌漿材料配合比設計

根據(jù)以往的灌漿經(jīng)驗以及公路路基的實際情況，確定水泥漿最佳的配合比范圍為0.8∶1~1∶1（水和石灰混合比），在實際施工過程中可以應用水泥粉煤灰代替水泥漿，但是需要合理控制粉煤灰在混合料中的用量。

4.2 壓力灌漿邊界范圍的界定

在界定壓力灌漿邊界范圍的時候需要注意以下內(nèi)容：1）根據(jù)平面的角度確定灌漿的寬度；2） 合理處理公路長度中軸線；3） 確定縱向注漿的深度。另外，對于軟弱地基的灌漿施工需要合理控制承載力，通常來說必須保證承載能力超過200kPa，有效控制公路中軸線方向上的長度。

4.3 漿液擴散半徑的確定

在開展公路路基壓力灌漿施工的過程中，漿液擴散半徑是一項非常重要的參數(shù)[4]，其不僅可以直接影響項目實際的工程量，還可能會影響項目工程的造價。通常來說，在開展實際施工的過程中，根據(jù)現(xiàn)場注漿實驗確定注漿擴散的半徑。

4.4 注漿壓力的確定

注漿壓力可以為漿液的壓實和擴散填充提供能量支撐，以保證注漿質(zhì)量為基礎，如果注漿壓力越大，那么漿液的擴散范圍也會越大，對于提高土體的強度具有積極的作用。如果壓力的大小已經(jīng)超出了地層的強度，那么就會導致地基上部結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。注漿壓力的確定往往需要較為充分的現(xiàn)場實驗資料，但是如果資料不全可以應用式（1） 幫助確定注漿壓力值：

式（1） 中：pε—容許的注漿壓力，105Pa；

C—與注漿期次有關的系數(shù)；

T—地基的覆蓋厚度，m；

λ—與注漿方式有關的系數(shù)；

k—與地層性能有關的系數(shù)；

h—地面到注漿段的深度，m。

4.5 鉆孔

對于整個公路項目施工來說，鉆孔是最為重要的施工環(huán)節(jié)，鉆孔的質(zhì)量會直接決定一個項目的施工質(zhì)量。在開展實際施工的過程中，需要嚴格控制整體的施工誤差不能超過5%，垂直度偏差不能超過1%。此外，還需要嚴格控制孔內(nèi)沉渣的厚度約為0.2m 左右，根據(jù)具體的設計要求確定孔深，并且全面做好現(xiàn)場的測量工作。

5 結(jié)語

高速公路項目完成建設投入實際使用后非常容易發(fā)生沉陷問題，壓力灌漿技術(shù)的施工過程簡便、成本較低、施工效果較為明顯，所以在實際施工中得到了廣泛的應用。本文涉及工程在施工過程中涉及到壓力灌漿施工技術(shù)的應用，該項目已經(jīng)竣工并投入了正常的使用，經(jīng)過檢測，該項目的路基承載能力以及路基的強度均達到了具體的設計要求，提高了公路路面行駛的安全性。