浅谈公路路基施工中压力灌浆技术的应用

发表时间:2021/6/9   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:陈星霖
[导读] 摘要:现阶段我国的公路工程施工技术已经比较完善,能够保证路基结构的稳定性,但在一些特殊情况下,由于灌浆施工方面的问题,路基结构沉降的情况仍有发生,这除了会导致公路工程无法正常通行之外,还会影响到司乘人员的人身财产安全。
        广西路桥工程集团有限公司  广西南宁  530000
        摘要:现阶段我国的公路工程施工技术已经比较完善,能够保证路基结构的稳定性,但在一些特殊情况下,由于灌浆施工方面的问题,路基结构沉降的情况仍有发生,这除了会导致公路工程无法正常通行之外,还会影响到司乘人员的人身财产安全。因此,必须要充分了解压力灌浆技术的分类和特点等,并在此基础上确定灌浆标准、确定注浆压力、做好钻孔及埋设工作,确定注浆管制浆压力、并做好灌浆及施工效果检验工作,提升公路路基施工水平。
        关键词:公路;路基施工;压力灌浆技术
        引言
        公路工程是各个地区之间进行经济交流和文化沟通的渠道和纽带,也是人们出行必不可缺的交通基础设施,在长时间的使用以后路基结构很容易出现沉降问题,带来一定的安全风险和隐患。而压力灌浆技术是一种将预先配置好的水泥砂浆灌注到土壤空隙当中、使土壤和水泥砂浆结合起来的施工技术,具有施工简便、成本较低的特征,还能够保证公路路基施工质量、避免不均匀沉降。在这种情况下,对本课题进行深入研究,显然能起到提升路基施工质量的效果。
        1压力灌浆技术概述
        中国特色社会主义市场经济的高度发展,使人民群众的生活质量得到了提升,在温饱的基本需求得到满足以后,人们开始追求便利出行等更高质量的生活体验。而公路工程则是保证人们安全出行、便利出行的重要基础设施,保证公路路基结构稳定性、规避路基沉降开裂风险,具有一定的现实意义。灌浆施工是路基施工中最重要的步骤之一,常见的压力灌浆技术可以分成渗透灌浆法、压密灌浆法、劈裂灌浆法等,它们各有优势,工作人员可结合实际需求进行选择。所谓的压力灌浆技术,是公路工程路基施工当中十分常见的技术之一,工作人员首先根据施工需求进行钻孔,并将事先配置好的砂浆灌入其中,利用砂浆在孔隙内的应力实现土壤结构的固结,原本的土壤缝隙得到有效填充,其结构强度自然而然会得到提升,公路路基结构也就不容易发生沉降塌陷问题。在实际施工中,水泥混凝土、沥青等材料十分常用,工作人员需要认识到这些原材料质量的重要性,并根据配置实验的结果做好砂浆配置工作,确保压力灌浆技术能发挥应有的作用。公路工程施工结束并投入使用后,需要面临极为恶劣的自然环境和车辆的碾压,路基结构很容易发生破裂、不均匀沉降问题,进而导致一定的安全事故,这显然不符合公路安全运行的要求,而压力灌浆技术的使用则能够将这些问题扼杀在摇篮里,使公路路基结构的质量得到强化。
        2公路路基施工中压力灌浆技术的应用
        公路工程是极为重要的社会性基础设施,而公路路基结构质量则决定了公路工程的使用性能和耐久性,因此采取压力灌浆技术加强路基结构承载力,显然具有不可忽视的重要价值。公路路基施工中压力灌浆技术的应用要点如下:
        2.1确定灌浆标准
        公路路基结构压力灌浆施工难度比较大,为保万无一失,工作人员必须要在正式施工之前确定灌浆标准,结合行业现行技术规范,确定不同土地灌浆后需要达到的承力效果,比如杂填土承载力应大于130kPa、粉细砂应大于110kPa,在充分了解上述规定以后,才能确定具体的灌浆施工方案。比较常见的灌浆施工土壤为杂填土,其具有一定的特殊性,即土壤结构和性质不均匀,因此在进行灌浆的时候需要的砂浆量就不稳定,工作人员需要根据这种土壤的特殊情况,重新确定砂浆的配置数量和灌浆标准等,对注浆孔耗浆量进行有效控制,保证路基结构稳定性。
        2.2确定注浆压力
        压力灌浆技术的难点就在于如何确认注浆压力,只有合理的注浆压力才能使水泥砂浆有效地扩散开来,因此工作人员应合理确定注浆压力。在公路路基灌浆施工中,灌浆压力越大、砂浆的扩散能力越大,土壤的结构强度也会越大,然而这并不意味着可以无限提升灌浆压力,在灌浆压力比土体自重更大的情况下,公路工程路基结构反而会被破坏。

因此,工作人员应该结构土层结构、灌浆施工方式等确定注浆压力,通常应保持在0.2~0.4MPa范围内。
        2.3钻孔及埋设注浆管
        工作人员需要根据灌浆施工设计方案中的钻孔位置安装钻进设备,确保钻进设备能够与地面垂直且稳定地安放在施工位置,而后在监测地层情况、孔洞深度等数据的基础上进行钻孔施工,在钻进过程中应避免钻进方向偏离等问题,在钻孔结束且没有质量问题以后,对下一个预计钻孔位置进行钻进施工。待钻孔施工结束后,将制作好的注浆管下入孔洞内部,并做好各个注浆管的固定工作,并对待灌浆的位置进行记录,为后续工作做好准备。
        2.4制浆
        对各种原材料进行准确称量,一般称量误差不能大于5%,否则会造成砂浆性能的变化,进而导致公路路基结构灌浆施工的质量问题,在将各个原材料拌匀以后进行取样,确认砂浆密度是否与灌浆要求一致。同时工作人员还需要合理控制拌和时间,普通搅拌机的拌和时间应不低于90s,高速搅拌机的拌和时间应不低于30s,否则很可能出现材料混合不均匀的问题,给后续灌浆施工带来一定的负面影响。另外,为保证砂浆性能,从制备到使用结束的时间一般不能超过120min,砂浆输送流动速度应不低于1.4m/s、不高于2.5m/s,砂浆温度应不低于10℃、不高于40℃,否则其性能就会发生变化,无法在注入土体后顺利凝结。
        2.5灌浆
        在水泥砂浆顺利制备出来并通过样品检测以后,利用高压灌浆泵将砂浆泵入到注浆管当中,在刚开始灌浆的时候应注意控制砂浆速度和压力值,确保其能够完全填满和渗透到土壤孔隙当中,在一段时间的灌注以后可适当提升灌浆压力,根据实际灌注情况使土体结构和砂浆顺利结合,达到提升路基结构稳定性的效果。
        2.6洗孔补浆
        为了确保公路路基施工压力灌浆技术的应用效果,在注浆结束后工作人员还需要做好洗孔、补浆工作,从而对第一次注浆时存在的质量问题进行补救。在确认注浆质量符合要求以后,还需要做好注浆管的封口处理,避免不必要的质量问题。
        2.7压力灌浆施工效果检验
        为确定公路路基施工中压力灌浆技术的应用效果,工作人员需要在灌浆结束后进行一定的检验工作,常见的实验包括静载试验和钻孔取芯标贯试验及深槽开挖检验两种。检验工作通常在压力灌浆施工结束的两周后进行,工作人员可在灌浆施工区域内选定若干个具有代表性的检测位置,并对其进行试验,静载试验中如检测位置能承载130~140kN的压力即可判定其质量合格,而在钻孔取芯标贯试验及深槽开挖检验当中,实验点合格率应达到100%才能通过检验。
        结语
        公路工程施工具有一定的难度,特别是路基结构施工更是如此,其施工质量很容易受到外在因素的影响,土壤性质、施工环境都是常见的影响因素,稍有不慎就可能出现质量问题。而压力灌浆技术的出现和使用,有效地降低了公路路基施工的质量风险,工作人员必须要做好水泥砂浆配置工作、做好钻孔及注浆管埋设工作,根据实际工作经验确定注浆压力、确定灌浆标准,将可能存在的质量问题扼杀在摇篮里,确保公路路基工程的稳定性和耐久性。
        参考文献
        [1]龚青青,许建兰.公路路基施工中压力灌浆技术应用[J].交通世界,2018 (35):91-92.
        [2]刘春峰.公路路基施工中压力灌浆技术的应用[J].科学技术创新,2019 (07):105-106.
        [3]胡睿.公路路基施工中压力灌浆技术分析[J].地产,2019(13):119.
        [4]刘峰,周成龙.公路路基施工中压力灌浆技术实践[J].交通世界,2020 (30):77-78.
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