1.引言

  隨著我國(guó)城市化建設(shè)的快速發(fā)展,公路工程作為我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施中的重要組成部分,其整體安全性及舒適性是人們最為關(guān)注的。近年來(lái),公路工程質(zhì)量問(wèn)題屢屢發(fā)生,給人們生活造成很多的不便甚至帶來(lái)生命財(cái)產(chǎn)安全。通過(guò)調(diào)查分析得知,由于種種的原因致使公路工程地基路面沉降,出現(xiàn)不平整路面,使行使車輛得不到保障。因此,沉降段的施工技術(shù),被越來(lái)越多的施工單位、技術(shù)人員重視。

2.工程概況

  某段高速公路起于K30+300止于K39+500,施工路段總長(zhǎng)為9.2km。公路工程為雙向4車道高速公路,荷載等級(jí)I級(jí),規(guī)劃路段行車速度為80km/h;整體式路基寬26.4米、分離式路基寬14.19米;隧道建筑限界:凈寬2×10.23米;大中小橋、涵洞及路基1/100。通過(guò)分析研究,此段路基和橋梁按常規(guī)設(shè)計(jì)進(jìn)行施工,由于此路基需要進(jìn)行由上至下分層開挖,對(duì)于不能進(jìn)行機(jī)械施工的部位應(yīng)安排人工作業(yè),邊坡部位通過(guò)光面爆破實(shí)行施工,從而確保邊坡穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)分析和勘察沉降原因,得知與此路段相鄰的水管發(fā)生斷裂,因水壓沖擊力,造成了K37+300 下部的塊石層以及外側(cè)的填土層等層面受到?jīng)_刷,從而引起路基下沉。經(jīng)工程部研究后,對(duì)此工程沉降路段施工采用雙液壓力注漿處理方案。

3 公路沉降段路基路面施工工藝

  3.1 合理布置注漿孔

  經(jīng)過(guò)勘察后對(duì)設(shè)計(jì)K37+300 橋梁引道地段周邊進(jìn)行布置,在距離軸線3.6~4.6m 處的外側(cè)進(jìn)行布置注漿孔,采用φ110mm 的鉆頭進(jìn)行施工,達(dá)到老土層后把鉆頭更換φ90mm鉆頭繼續(xù)施工直到終孔。根據(jù)由外到內(nèi)的施工順序,布置出4~5 排注漿孔,如出現(xiàn)限制可適當(dāng)減少注漿孔數(shù)量,以梅花狀進(jìn)行排列,注漿孔的縱橫間距1m×1m,對(duì)鉆孔的深度要嚴(yán)格控制,大約為13.0m。布置內(nèi)側(cè)注漿孔時(shí),應(yīng)盡量斜向基礎(chǔ)底面的延伸,與建筑物軸線的距離約1.5m 最為適宜。在此路段另兩側(cè)再各布置一排注漿孔,最好設(shè)定在鉆孔鉆入原狀土3.5m,新注漿時(shí)應(yīng)根據(jù)所注入量進(jìn)行調(diào)整。

  3.2 成孔的施工工藝

  進(jìn)行成孔工藝施工時(shí),需要以先外后內(nèi)的順序進(jìn)行,成孔需要采用鉆探工藝進(jìn)行,開孔口徑φ110mm,終孔口徑不小于φ90mm。進(jìn)行內(nèi)排成孔施工時(shí),應(yīng)進(jìn)行傾斜施工順序先外排后內(nèi)排,內(nèi)排孔需向墻體方向傾斜90~110mm,其他孔應(yīng)鉛直成孔。整個(gè)施工過(guò)程中需進(jìn)行清水鉆入,從而保證孔壁的滲透性。如果在施工過(guò)程中,出現(xiàn)了垮塌現(xiàn)象,需要利用套管進(jìn)行保護(hù),才能有效地保證成孔的清潔。進(jìn)行注漿施工時(shí),成孔的深度設(shè)計(jì)需要依照整個(gè)地質(zhì)情況來(lái)調(diào)整,其深度不低于13m,保證成孔達(dá)到原狀土層3m 的要求。對(duì)每個(gè)成孔進(jìn)行標(biāo)注,防止其施工時(shí)造成破壞。在注漿成孔施工過(guò)程中,為了避免鉆探水壓力大加速地基下沉,應(yīng)采用小壓力水量進(jìn)行鉆入。

  3.3 注漿篩管以及止?jié){塞的施工工藝

  為了達(dá)到最佳施工效果,注漿篩管需要采用φ25mm鍍鋅管或者PPR 管。并且在篩管底部2m 處交錯(cuò)鉆出4 排4mm的小孔,然后再把底部密封。成孔工程施工完成后,再進(jìn)行下入注漿篩管施工,確保篩管上部與套管連接,下部與孔底部相離0.2m,再下入1根長(zhǎng)2m 的通氣管。通過(guò)注漿管注入摻拌適量水玻璃的水泥砂漿后進(jìn)行搗實(shí)施工,并且要控制在地面1.8m 以下,具有一定強(qiáng)度后可以開始注漿,從而確保注漿施工后止?jié){塞具有較強(qiáng)密封性。如需要進(jìn)行布置套管的注漿孔,套管應(yīng)布置于建筑物基礎(chǔ)以下,并且一定要在套管周圍利用素混凝土進(jìn)行密封。

4 雙液配置工藝以及注漿工藝

  4.1 雙液配置工藝及配置比例

  如圖1 所示,本工程中所采用的雙液配置,其配置的質(zhì)量?jī)?yōu)劣影響到注漿質(zhì)量,在配置過(guò)程中一定要依照相關(guān)操作規(guī)程,結(jié)合設(shè)計(jì)原理進(jìn)行配置。雙液中所需的水玻璃包括膨脹劑的摻入量,需要進(jìn)行多次試驗(yàn)后達(dá)到最佳效果方可進(jìn)行配置。雙液制漿配比例為:水泥∶水∶水玻璃=1∶0.5∶0.005,(其中所需膨脹劑須經(jīng)試驗(yàn)后方能確定,正常為8%YL-UEA 膨脹劑)。需要采用普硅水泥、符合要求的清水、水玻璃、YL-UEA 膨脹劑,并且對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行調(diào)整,以保證制漿的成漿效果。

  圖1 泥漿循環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)單示意圖

  進(jìn)行配制時(shí),首先在攪漿桶內(nèi)加入一定量的清水,利用攪漿機(jī)注入水泥按測(cè)驗(yàn)結(jié)果加入適量的膨脹劑,進(jìn)行攪拌5min。攪拌的漿料通過(guò)篩濾轉(zhuǎn)入儲(chǔ)漿桶中備用。在進(jìn)行注漿前加入速凝劑,為了避免堵塞現(xiàn)象,需迅速攪拌1min 方可注漿。漿液的配制設(shè)備,可以使用直徑和高分別為1m 的桶進(jìn)行制漿,每次制漿量為0.6m3,按照相應(yīng)的比例進(jìn)行配置,通常為0.7m 清水∶5 包水泥∶20kg 膨脹劑進(jìn)行配置,并進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛?/p>

  4.2 注漿施工工藝

  此項(xiàng)工藝進(jìn)行施工的設(shè)備應(yīng)采用活塞式水泵,利用單管或雙管注漿法,注意注漿時(shí)的順序需要按照先下后上的順序。進(jìn)行施工時(shí),需要保證鉆孔的清潔,采用高壓膠管連接孔內(nèi)長(zhǎng)注漿篩管及注漿機(jī),將攪制好的水泥漿泵入注漿孔內(nèi)。注入水泥槳后,等通氣管內(nèi)少量的水泥漿液流出時(shí)及時(shí)密封通氣管。水泥漿液可以通過(guò)壓力作用通過(guò)篩眼噴出滲入土層中。進(jìn)行注入時(shí),需要嚴(yán)格遵循施工工藝操作手冊(cè),當(dāng)注漿機(jī)壓力表上升時(shí)注漿壓力地控制需要從小到大,水泥漿由稀至濃的原則。

  注漿壓力達(dá)到2~2.5MPa時(shí)應(yīng)保持20min 換壓和回壓時(shí)間方可結(jié)束長(zhǎng)篩管的注漿,隨后即可封堵長(zhǎng)注漿篩管,連接好短注漿篩管,按長(zhǎng)注漿篩管注入法進(jìn)行回填土層中的壓力注漿(PS:注漿壓力視按照施工情況進(jìn)行調(diào)整,正常工藝需要控制在1.5~2.5MPa,重點(diǎn)部位需要3.0MPa)。在施工過(guò)程中,如果出現(xiàn)注漿孔上部回填土松散冒漿的情況,應(yīng)停止注漿1~2h,原注入水泥漿達(dá)到初凝狀態(tài)時(shí)方可進(jìn)行二次壓漿。進(jìn)行內(nèi)排傾斜的注漿孔注漿施工時(shí),需要采用大泵壓濃漿液持續(xù)進(jìn)行,注漿施工完成后水泥漿達(dá)到初凝狀態(tài)時(shí)可以拔出孔內(nèi)套管和篩管,節(jié)省材料成本,可以循環(huán)使用。

  4.3 注漿深度以及效果檢測(cè)

  本工程施工設(shè)計(jì),注漿深度為4~13m,注漿成孔套管低于至地面以下4m,注漿管篩孔亦留4m 不鉆孔。不同地質(zhì)特征實(shí)行不同的設(shè)計(jì),此工藝可按實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于注漿效果的檢測(cè),需要在施工完成某區(qū)域后,針對(duì)3~5個(gè)注漿點(diǎn)抽芯檢查。測(cè)試通過(guò)注漿處理工藝后,地基土層膠結(jié)情況包括整個(gè)區(qū)域的地基承載力評(píng)測(cè),然后對(duì)于進(jìn)行抽芯的檢測(cè)孔需要進(jìn)行注漿封孔。整體工程施工完成后,需要全面地結(jié)合沉降觀測(cè)等資料綜合全面評(píng)估。

5.結(jié)語(yǔ)

  國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展離不開公路工程的建設(shè),在對(duì)公路建設(shè)過(guò)程中,應(yīng)結(jié)合實(shí)際工程情況,合理的配置人員,采用科學(xué)的、先進(jìn)的、針對(duì)性的施工方法,認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)施工環(huán)節(jié),使公路結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都有所提升,最終確保工程的整體質(zhì)量。