張曉敏

山西路橋建設(shè)集團有限公司 山西太原 030000

1 項目背景

此公路工程項目的全線長度是26.73km，采用的是雙向四車道，設(shè)計的車速是80km/h；路基寬是19.3m，路面寬是16.9m，選擇的路面結(jié)構(gòu)是瀝青混凝土路面。此公路樁號“K55+300--K57+500” 段屬于高填方路基，在施工階段由于碾壓密實度沒有達標，從而引發(fā)了路基沉陷現(xiàn)象，同時此路段的交通量相對比較大，直接影響著工程沿線區(qū)域的正常通行，路基施工應適當?shù)乜s短工期，以提前開放交通。經(jīng)多方研究、討論之后決定選擇路基沉陷注漿施工技術(shù)，以PVC 管與水泥漿為材料，通過加固處理增強路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與承載力。

2 路基沉陷的成因

從本質(zhì)上分析，公路路基的沉降和規(guī)范施工直接相關(guān)。若是路基發(fā)生不均勻沉降，則會引發(fā)路面裂縫與斷裂問題，從而嚴重影響公路工程質(zhì)量。在公路施工階段由于受到現(xiàn)場環(huán)境等條件的限制，容易出現(xiàn)碾壓密實度不足、回填質(zhì)量不佳等相關(guān)問題[1]。以公路臺背管道的埋設(shè)施工為例，若是回填材料的壓實度不足，就會引發(fā)路基沉降問題。當公路工程正式運行之后，交通量與車載量超出標準規(guī)定要求也會引發(fā)路面下沉，從而影響公路運行年限。此外，選用的回填料不均勻也會造成路基沉陷，施工中一般回摻入適量水泥土，若是水泥未能實現(xiàn)均勻、充分攪拌，其強度與密度就難以達到施工規(guī)范要求，從而引發(fā)路基沉陷，威脅公路行車安全。

3 路基沉陷注漿施工技術(shù)

3.1 施工準備

實地勘測公路工程現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境條件，綜合分析研究路基沉陷路段的地形、地貌，并對沉降土體液限、含水量以及塑限等相關(guān)特性進行嚴格檢測，根據(jù)地質(zhì)勘測與檢測結(jié)果進行室內(nèi)試驗，從而確定最佳水泥注漿配合比與凝結(jié)時間[2]。選擇在工程現(xiàn)場實施注漿試驗，以確定注漿液具體用量、擴散面積，以及布孔距離，編制注漿設(shè)計圖，然后按照設(shè)計圖完成測量放樣，確定最優(yōu)控制點與水準點。

3.2 布孔、鉆孔

此公路工程路基沉陷段注漿鉆孔的布局方式選用的是梅花樁方式，鉆孔間隔距離大約為1.0m，把加固土體打造成為完整主體。注漿鉆孔的布局范圍應＞路基沉降段，且沉降嚴重路段必須結(jié)合設(shè)計基本要求適當?shù)卣{(diào)整鉆孔間隔距離，若是鉆孔受到現(xiàn)場條件限制而難以布設(shè)，則應貫徹就近鉆孔的基本原則，但不能影響已鉆孔洞。該公路路基的注漿加固施工，因為原路面結(jié)構(gòu)層相對較厚且堅硬，所以鉆孔施工選擇的是百米鉆機（型號是XY-1），鉆孔方法是沖擊法，將鉆孔孔徑控制在80mm±10 以內(nèi)，鉆孔的深度在6.5m±0.5m 以內(nèi)，同時鉆入路基土層中的深度約為0.5m[3]。

3.3 埋管、注漿

選擇振動式沉管機把高壓花管（直徑是20mm）按照順序沉入注漿孔，因為注漿孔下端包含很多小孔，所以必須采用多層封閉的方式處理注漿管的下端開口與小孔。而注漿管的放置必須保證一次性達到設(shè)計深度要求，且與孔口預留位置相距0.5m。選擇的水泥漿是普通硅酸鹽水泥（級別為42.5），通過小型攪拌機進行水泥注漿的拌和，同時摻入適量的速凝劑，確定的注漿水灰比是0.8[4]。提前對高壓注漿機進行調(diào)試，把注漿壓力控制在1MPa，然后根據(jù)由外至中的順序以注漿形式實現(xiàn)水泥砂漿的有效灌入，并順著路基沉降段的外側(cè)以間隔 “一排、一孔” 方式開始注漿，最后實現(xiàn)加密注漿。而在注漿施工階段，需要專業(yè)技術(shù)人員認真、仔細觀測各孔漿液實際變化情況，若是路面形成了凸起、漏漿等問題，就必須及時地采用有效措施處治，然后再進行注漿施工。當水泥砂漿凝結(jié)之后，因為受到漿液收縮的影響，路基往往會形成新的裂縫，所以需要進行補漿處理。把注漿壓力調(diào)整到0.5MPa 至0,8MPa 之間，基于標準壓力下持續(xù)進行3min 的壓漿，從而就實現(xiàn)了注漿施工。

3.4 封孔

當鉆孔注漿施工結(jié)束之后，需要拔出孔內(nèi)套管，然后選擇細石混凝土完成封孔處理。通過高壓水槍對套管、攪拌機等有關(guān)注漿施工設(shè)備進行沖洗，做好下一鉆孔注漿施工準備。再注漿封孔施工階段，注漿壓力值應≥0.2MPa，20min 內(nèi)注漿量≤1L/min[5]。

4 質(zhì)量控制

4.1 注意事項

公路路基沉陷注漿施工之前，必須對沉降路段位置進行精準勘測。鉆孔施工要嚴格貫徹 “一孔一注” 的基本原則，禁止鉆完孔之后再統(tǒng)一進行注漿施工，以免發(fā)生串漿問題，從而影響注漿密實度。安排專業(yè)技術(shù)人員負責對注漿時間、壓力以及數(shù)量等相關(guān)參數(shù)進行準確記錄，同時做好各項數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作。當注漿施工結(jié)束之后，選擇細石混凝土對各個鉆孔進行封閉處理。鉆孔注漿施工必須保證連續(xù)性，若是受到外界因素影響而必須中斷注漿，則要盡快恢復注漿施工；若是注漿中斷時間比較長，則需要對孔進行清洗，以免影響注漿施工質(zhì)量。

4.2 質(zhì)量檢測

公路工程路基沉陷注漿施工完成之后，選取試驗路段（300m）進行鉆芯取樣、沉降觀察等檢測，然后對比注漿施工前、后的路基土體承載力、密實度。路基沉陷注漿施工之前錘擊次數(shù)的均值是8，注漿施工后錘擊次數(shù)均值是18,；注漿施工之前的路基承載力均值是117kPa，注漿施工后的地基承載力均值是292kPa，由此表明通過注漿施工技術(shù)能夠有效提高路基土體密實度，增強路基結(jié)構(gòu)的承載力。以鉆芯取樣的方式檢測路基土體狀況，得出的結(jié)果是其中包含很多水泥塊，表明注漿加固處理有效。在注漿施工30d 后通過檢測地基發(fā)現(xiàn)無明顯沉降問題，實現(xiàn)路基加固處理目的。

5 結(jié)語

本文結(jié)合公路工程路基沉陷實際情況，從施工準備、鉆孔、埋管與注漿等維度重點研究了路基注漿施工技術(shù)。實踐結(jié)果表明，公路工程路基沉陷注漿施工技術(shù)的有效應用，不僅有效解決了路基沉陷問題，也提高了路基壓實度，增強了路基結(jié)構(gòu)承載力，保證了公路工程施工質(zhì)量與安全。