公路沉降段路基路面施工技術(shù)

陳福明 閆戰(zhàn)磊

摘 要：公路路基路面沉降是公路建設(shè)運(yùn)營(yíng)期嚴(yán)重破壞公路安全的常見問題之一，造成建筑物自身安全等方面的危害。本文結(jié)合實(shí)際施工案例對(duì)公路沉降段路基路面施工技術(shù)進(jìn)行探討，通過(guò)有效的施工控制可以減少公路沉降段路基路面不均勻沉降的機(jī)率，從而提高公路工程質(zhì)量及使用性能。

關(guān)鍵詞：路橋施工；沉降段；路基路面

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。我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展，路基路面的施工在城市的發(fā)展中有著重要的影響，但是現(xiàn)在的路基路面的建設(shè)存在著很大的問題，路面常會(huì)發(fā)生沉降，沉降現(xiàn)象的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致交通事故，就是路面會(huì)出現(xiàn)凹凸的現(xiàn)象，尤其是高級(jí)道路的建設(shè)，高級(jí)道路中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象，沉降路段的發(fā)生會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生不良的影響，本文就是對(duì)沉降段路基路面施工技術(shù)進(jìn)行研究，減少沉降路面的發(fā)生。

1 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。

2 公路沉降段路基路面施工工藝

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

3 雙液配置工藝以及注漿工藝

3.1 雙液配置工藝及配置比例

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。

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>

3.2 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。

3.3 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。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展離不開公路工程的施工，在公路工程施工過(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。

參考文獻(xiàn)

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