高填方路基沉降处治灌浆技术的工程实践与认识.docVIP

高填方路基沉降处治灌浆技术的工程实践与认识 冯学钢 （四川省交通厅公路水运质量监督站 成都市 610041 1 引言 图1 高填方路基断面图及路面结构断面图 Fig1.The sketch map of the subgrad and pavement 3 压力灌浆设计 3.1灌浆方案 根据国道108线广元段高填方路基的土质情况，设计选用水泥粉煤灰浆液进行压力灌注。灌浆类型为渗流型，利用渗流扩散到填方土体中的浆液的固结硬化，填充路基中较易连通的孔隙，并将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，增加土体抵抗变形的能力。 灌浆处治范围：路堤按病害路段的沉降变形破坏情况分全路幅或半路幅灌浆；桥台填方预处治为搭板外15m路段长；不含路面结构层的灌浆孔深度为2.0～8.0m, 随填方高度的增加而加深，边排孔的深度大于中间孔。 3.2 灌浆孔布置 路基灌浆钻孔沿公路走向成排布置，排间钻孔交错成梅花形，广南段全路幅布孔8排（桥台布孔10排），过境段全路幅布孔6排。布孔间距，由公路外侧往内，第1、2排孔按排距×孔距=2m×2m布置。第3排孔与第2排孔的排距为3m。自第3排起往内，路堤按3m×3m、桥台按2.5m×2.5m的间距布孔。 3.3 灌浆技术要求 灌浆孔为铅垂孔，采用无水钻进方式成孔，终孔直径≮70mm。灌浆孔按由外向内的原则依次逐排由上至下的分段钻灌。填方0～1.0M为第一灌段，灌浆压力0.2Mpa；1.0m以下为第二灌段，灌浆压力0.5Mpa。灌浆材料为水、325普通硅酸盐水泥，粉煤灰作掺合料。要求浆液结石率≥80%，28d抗压强度≥2Mpa，灌浆必需使用止浆塞。在规定的灌浆压力条件下，当注入率≤1L/min时，持续灌注10min即可止浆，停止灌注。 3.4 灌浆现场试验 在路堤和桥台选点进行灌浆现场试验。试验项目包括动力触探，面波测试，钻孔取样密实度测试，浆液灌注试验。通过试验寻找出适合不同处治路段的浆液配合比、施工工艺和质量检测方法。 4 灌浆施工 4.1灌浆工艺流程 路基压力灌浆施工先是按设计图纸定孔放样，然后开动钻机进行成孔钻进，经检验合格后开始浆液灌注，直至达到设计要求终止灌注。其工艺流程如图2： 灌浆施工程序为：布设灌浆钻孔→钻机就位→成孔钻进→终孔移机→检验孔深→安装灌浆器→配制浆液→压力灌浆→浆液变换→压力灌浆→止浆并取出灌浆器→封孔。 4.2钻孔 钻灌浆孔使用GX-1型液压钻机，配Φ50mm外丝钻杆，Φ91mm(Φ75mm)粗径钻具带硬质合金钻头钻进成孔，W-2.8/5空压机送风洗孔排渣。按要求由外往内分序分段施工。孔深4.0m，一次成孔；孔深≥4.0m，则分两段钻灌。 4.3灌浆 4.3.1浆液配合比 采用广元宝轮牌325R型普通硅酸盐水泥和工地附近的沟溪水配制浆液，掺合料粉煤灰取自广元煤矿发电厂。根据处治路段填方土体的不同情况，将路堤土体分为普通类、超漏类和微渗类三种，分类确定主灌配合比： （1）普通类路堤土 水∶水泥=1.5∶1 水∶水泥∶粉煤灰（湿）=1∶1∶0.25；1∶1∶0.5；1∶1∶0.65 （2）超漏类路堤土 水∶水泥=1.5∶1 水∶水泥∶粉煤灰（湿）=1∶1∶0.5；1∶1∶0.75；1.2∶1∶2 （3）微渗类路堤土 水∶水泥=1.5∶1；1∶1；0.8∶1 超漏类路堤土的钻孔在堵漏后，再换普通类路堤土所用同一比级续灌至终孔。 4.3.2 浆液灌注 灌浆前，先对灌浆管线与设备进行检查，在确认运转正常后，再制浆。浆液的拌制与灌注使用100/1.5型隔膜灌浆机。浆材和粉煤灰按配合比定量加入到灌浆机的搅拌桶内。每桶浆液搅拌时间不少于3min，然后经滤网放入储浆桶，边灌边搅，连续作业。 本次压力灌浆采用孔口封闭法，封闭孔口采用橡胶栓塞。灌浆施工中，设专人执守灌浆机和灌浆孔口，检查浆液配合比，记录灌浆数据和有关异常情况，控制泵压在规定范围内。 4.3.3 浆液变换 （1）采用1.5∶1的比级起灌，限量灌注水泥50kg。 （2）起灌后，改用水泥粉煤灰浆续灌，由稀到浓逐级变换。当遇到钻孔漏失严重、吸浆量超常时，则加大浆液中的粉煤灰剂量；反之，当遇到钻孔吸浆不足时，则减少浆液中的粉煤灰剂量，或直接采用纯水泥浆灌注。 （3）当某一比级浆的灌浆量已达200L/m，且注入率大于30L/min时，应加浓一级。 （4）当注入率大于60L/min，且孔口压力0.1Mpa时，可越级变浓。 4.3.4 止浆 按路基灌浆技术要求，当注入率≤1L/min，第一段注浆压力达到0.2Mpa、第二段压力达到0.5Mpa，持续灌注10min，即可止浆，停止灌注。若因路面裂缝或边坡漏冒浆，路面抬动而停灌的灌浆孔，进行间歇灌浆；窜浆孔用止浆器将其封闭后续灌。对在补灌过程中仍出现非正常情况，而稳定浆液面在路面结构层内的灌桨孔