浅谈压密注浆法在城市道路路基应急抢修加固中的应用

顾雷

【摘要】本文以无锡市内环西线匝道抢修路基加固工程为例，说明了注浆技术在路基加固工程施工中的加固机理，设计情况，施工工艺，质量控制方法和常见问题以及解决措施等。分析了路基注浆加固施工特点，为以后类似路基注浆加固工程提供参考。

【关键词】压密注浆；城市道路；应急抢修加固

一、工程概况

2013年7月23日无锡市因内环西线梁溪路转至惠山隧道上行匝道下原D1200混凝土上水管爆管，大量有压水冲刷管道周围土体，在匝道下形成孔洞，影响匝道安全，故需对孔洞位置充填加固处理，确保匝道安全。

二、工程地质：根据调阅内环西线的竣工资料，道路、管线及匝道挡土墙情况如下

1、匝道：结构层总厚度71cm，其中4.0cmSMA-13；5.0cm中粒式沥青混凝土（AC-20C）；7.0cm粗粒式沥青混凝土（AC-25C）；1.0cm沥青下封层；36cm二灰碎石；18cm12%石灰土。

2、匝道挡土墙：悬臂式钢筋混凝土挡土墙，总长65.857m。

三、路基注浆加固方案

㈠、选择加固方法：结合工程地质和现场管线情况，经设计院专家论证，选择压密注浆法进行加固。

㈡、注浆原理及适用地质：压密注浆常用于中砂地质，利用液压原理通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，将原来松散或裂隙胶结成一个整体，从而改善土体的物理力学性质，达到提高土体强度的目的。

㈢、施工方案：

1、挡墙部分：沿着挡墙后趾打孔注浆；2、匝道部分：注浆范围为沿匝道纵向在自来水管道爆裂点两侧延伸10m，全长约30m；横向在匝道范围内按照1m的间距布置注浆孔，每排横向3个孔，注浆土层深度为自来水管底3米至匝道挡墙基础以上1米；考虑浆液的均匀渗透，按梅花型布孔。慢车道部分：沿着新排自来水管和匝道挡墙之间空隙，布置一排注浆孔，孔距1米，遇特殊情况间距适当拉大。3、浆液配置：采用水泥浆单液浆，水泥采用P42.5普通硅酸水泥，水灰比为0.8；具体配合比和压力通过现场试验确定。4、本工程采用注浆量与注浆压力双控原则，以注浆量为主，压力为辅。5、注浆压力：由于注浆压力与孔深，位置及注浆次序等因素有关，因此本工程注浆压力通过试验确定，设计注入为0.3Mpa。6、注浆流量选取8L/min。

7、注浆量及计算：浆液用量Q = k.v.n.1000

其中渗透系数K取10-3cm/s（考虑扩散半径750mm）；

V为土的体积，单位体积取7.2m3；

n为土的孔随波逐流率= e/（1+e）；e为孔隙比，e取1.15；

n = e/（1+e）= 0.535

K为经验系数，软土和粘土K = 0.3-0.5 实取0.4

Q = k.v.n.1000 = 0.4×7.2×0.535×1000 = 1540.8（L）

具体每m注浆量根据孔数不同予以调整

8、注浆顺序：注浆先注外围一排孔，在外围形成一层隔水帷幕，达到防止水泥浆外流的目的，注浆时应间隔孔灌注，相邻孔注浆间隙不小于3小时，避免相邻孔间水泥浆窜浆。

㈣、施工工艺及质量控制：

1、施工工艺：（见图1）

2、质量控制方法：

注浆前应全面检查注浆设备与材料，包括注浆泵，拌浆储浆系统，高压压浆管，压力表等为了防止水泥浆液离析，提高注浆质量，水泥浆液必须经过充分搅拌均匀后（不少于3min）才能开始压注，并应在搅拌过程中采用低速搅拌，使得搅拌时间不小于水泥浆的初凝时间，避免出现离析现象。施工应保持连续，可采取轮班作业。

图1 施工工艺流程

为了使注浆达到较好的饱和度，本工程采用注浆机下部注入法，注浆芯管第一节端部入土前加闷头，入土后上留200mm，接入第二根芯管，依次压入地层中至设计深度，下注浆芯管时，保持垂直，偏差不大于1%。拔管速度控制在0.1-0.25m/min，注浆管连接牢固严密，经常清洗干净防止堵塞。按设计注浆压力和注浆量自下而上压浆提升，注浆管拔管高度为0.33m。浆液灌浆的饱和度可以以注浆孔及邻近注浆孔有无冒浆作为检测手段。当注浆量达到设计量时，停止继续注浆；如压力表的压力骤然上升，超过设计压力，停止注浆；如注浆压力小于0.32Mpa（即设计压力的80%）时，应废弃当前钻孔重新钻孔进行注浆。作业前按照前进方向对注浆孔进行编号，施工过程中要逐孔记录，班组交接时要进行现场确认，完工后应检查对照，防止有注浆孔漏注。同时要安排检测人员实时注意观察匝道挡墙的变形情况，如变形情况超过监测方案中的允许值，应先暂停注浆，分析情况后再进行处理。

四、注浆中常见问题及解决措施

1、当注浆孔边有水泥浆冒出应用堆载封堵措施，冒浆严重时应暂停注浆，待注浆孔内水泥浆稳定后再进行注浆，直至注至设计水泥用量。2、浆液无法压出。首先检查整个压浆系统，判断是否有堵塞情况，经检查无误后，可适当增加注浆压力，还是无法压出浆液时，一般为注浆管堵塞，应重新在附近位置进行补钻孔。3、地面大量冒浆。如注浆途中发生地面大量冒浆现象应立即停止注浆。如应注浆孔封闭欠佳，可待浆液凝固后重复注浆，如是地层灌注不进，可停止注浆，待分析研究情况后再调整设计方案。

五、结束语

压密注浆法进行地基加固施工有效提高了路基土体的强度。相对于的明挖基坑换填土等常规处理方法，不但使用范围更广、技术上更先进、经济上更合理，而且大大缩短了工期，极大地减少了对道路交通的影响和对城市环境的污染，特别适用于城市道路抢修作业，因此可以大力推广和应用。

参考文献

[1]毛凯，闫斌，边俊平，范学东.路基注浆加固施工工艺[J].中外公路，2012-09-19

[2]张亮，王东平.浅析基础改造和加固节点的施工[J].工程科技（2011年07期）