公路路基工程压力灌浆施工技术的应用

韩伟

山西交通控股集团有限公司太原分公司 山西太原 030000

1 项目背景

此公路工程项目的全线长度是118.37km，路基宽是26m，公路路基主要包含了整体式路基和分离式路基，其中临河段路基高度需要结合具体水位情况而定，因为工程现场河道宽度尺寸小，河流流速相对较快，同时沿线布设了桥梁与隧道，所以路基施工影响要素比较多。此公路路基采用的填筑材料为隧道工程开挖阶段形成的弃渣与河道开挖砂砾石，由于填筑材料包含很多粗粒料，因此就造成各路面性能之间存在差异。通过综合分析、研究公路路基工程现场实际情况，并进行讨论最后决定采用压力灌浆施工技术。

2 压力灌浆技术原理概述

2.1 灌浆加固原理

以灌浆加固原理为依据，压力灌浆主要包括压密灌浆、劈裂灌浆以及渗透灌浆。其中压密灌浆指的是通过浆泡和挤压土壤完成加固；而劈裂灌浆指的是通过浆脉挤压实现土体结构的有效加固；渗透灌浆指的是通过水泥浆液凝结，使结构较为松散的岩石形成一个问结构稳定的整体，切实强化岩层结构的承载力与稳定性[1]。

从本质上分析，压密灌浆施工技术具备较强的加固效果，且造成的影响相对偏小，主要适用领域是较小范围之内的土体加固处理；针对渗透灌浆施工技术而言，浆液、固体颗粒直接关系到灌浆扩散效果，同时加固范围和土体密实度、浆液性能息息相关，基本应用在粗颗粒岩土层加固处理方面；劈裂灌浆在压力作用下能够实现浆脉远延伸，主要适用于大范围岩层土体加固处理。

2.2 灌浆管埋设方式

以不同形式的灌浆技术为依据，灌浆管埋设主要包括桩身灌浆管埋设与钻孔埋管灌浆[2]。在桩身预埋灌浆过程中，需要经过钢筋笼且把浆液灌入钢筋笼之中，选择桩中心预埋，也可选择桩体一侧预埋。结合公路路基工程具体状况，钻孔埋管灌浆主要包含桩身钻孔和桩侧钻孔，其中桩身钻孔可以有效解决桩体质量问题，选择桩体合适位置进行钻孔，然后把灌浆管布设桩体结构之中，最后实施压力灌浆。桩侧钻孔能够增强结构抗压性与承载性，需要在桩体一侧钻孔，然后把灌浆管布设在桩体结构之中，最后实施压力灌浆。

3 压力灌浆施工技术

3.1 桩端压力灌浆设备

桩端压力灌浆设备安装主要包含了地面压浆系统和地下压浆系统，其中地面压浆系统需要注浆泵、观测仪与材料拌合机等相关设备，也需要其它一些管路系统；而地下压浆系统需要灌浆管和桩端灌浆设备。

3.2 地面管路系统

其核心部分是浆液地面输送管路。在进行正式施工前，必须严格按照规定要求对其密封性进行检查，确保所有连接部分的密封性完好。输送管选择的为高压胶管或者是无缝钢管，并将管路的长度控制在50m 以内，输送管和注浆管的连接位置需要安装阀门，以实现对浆液的有效控制[3]。若是浆液输送距离相对偏远，需要在系统结构中安装流量计和压力监测设备。

3.3 灌浆管

灌浆管是完成浆液灌注的重要性设备，所以灌浆管必须选择高强度、高耐压力的材料。而灌浆管主要采用焊接连接形式，同时需要加大连接位置的密封性控制，保证其与钢筋笼有效连接，并把灌浆管置于孔内，然后实施稳固处理。

综合分析公路路基工程具体状况，然后对桩端灌浆管的数量进行确定。若是桩体的直径d ≤1000mm，则需要埋设3 根灌浆管；若是桩体的直径范围是1000mm ≤d ≤2000mm，则需要埋设4根灌浆管；若是桩体的直径d ＞2000mm，则应埋设5 根灌浆管。在进行灌浆管焊接时，需要将外径控制在25mm 以内，灌浆管桩身应选择超声波技术进行检测，保证其内径符合检测规定基本要求，同时灌浆管壁厚≥2.5mm。此外，若是钢筋笼的长度＞规定基本要求，或者是钢筋笼重量超标，则必须结合公路路基工程项目具体要求适量延长管径，以及增大管道壁厚，以确保符合公路路基工程施工实际要求。

3.4 桩端压力灌浆流程

从桩端压力灌浆施工方面分析，其具体流程是：施工准备→成孔→清孔→置入钢筋笼→灌注桩身混凝土→灌注浆液→检测。

3.5 灌浆试验

此次桩端灌浆施工选择的是三缸卧式压浆机，根据公路路基工程实际情况设定的压力参数是3.6MPa。在进行灌浆施工时通过相关设备实现灌浆压力的实时监控，最后通过百分表对试验桩拨量进行监控。

4 质量控制

4.1 保证灌浆材料性能

材料的性能直接关系到灌浆施工效果，所以必须对材料水灰比进行合理控制，保证材料胶结性等符合工程规定基本要求。具体施工时，还需要根据卵石层渗透率优化浆液水灰比。若是选用压密灌浆技术，且设备条件允许，应科学地优化与调整水灰比。在进行浆液制作时需要掺入适量膨润土作为外加剂，以增强浆液流动性和稳定性。为了能够保证施工效率，应在材料制作结束后，及时地将材料运输至工程现场，以免浆液发生结块与变质等问题，从而影响浆液性能。

4.2 灌浆过程控制

施工阶段需要对灌浆质量进行严格控制，主要包括浆液的用量、水灰比以及压力等相关参数控制。桩顶上抬量的根本性作用是提高桩体和土壤之间的摩擦力，但必须保证最大上抬量≤4mm，此公路路基工程最大上抬量是0.32mm。此外，灌浆过程中必须合理控制浆液用量、渗透率以及稳定性，从而保证压力灌浆施工质量。

5 结语

压力灌浆施工技术能够解决卵石层问题，有效保证公路路基工程施工质量。而在压力灌浆施工技术具体使用时，利用压力实现岩层内部水、空气压缩，并通过压力灌浆装置把水泥浆液灌入其中，从而使岩层成为一个整体，增强土层结构的承载力与稳定性。