探討公路橋梁路基施工中注漿技術(shù)的應(yīng)用

王 坤

（四川路橋橋梁工程有限責(zé)任公司， 成都 610000）

橋梁路基施工中的裂縫問(wèn)題一直是公路建設(shè)過(guò)程中的重點(diǎn)問(wèn)題，工程實(shí)踐中，誕生于19 世紀(jì)初的注漿技術(shù)可良好解決這一問(wèn)題，從而顯著提升相應(yīng)工程的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。隨著對(duì)注漿技術(shù)的認(rèn)識(shí)與研究，我國(guó)注漿技術(shù)的應(yīng)用水平正逐漸提高，但仍與發(fā)達(dá)國(guó)家存有一定差距，需要施工單位及人員對(duì)其進(jìn)行深入化探討與實(shí)施，進(jìn)而總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，明晰應(yīng)用要點(diǎn)。

1 注漿技術(shù)發(fā)展歷程及基本原理

1.1 發(fā)展歷程

注漿技術(shù)由法國(guó)工程師查理斯?貝里格尼發(fā)明，初始時(shí)被用于遭受長(zhǎng)期水流侵蝕的沙土地基修復(fù)中，應(yīng)有效果良好，后又由美國(guó)工程師將之應(yīng)用到橋梁地基裂縫中，逐漸被日、徳、意、蘇聯(lián)等國(guó)家引進(jìn)、完善及創(chuàng)新，直至一種統(tǒng)一性的高壓噴射技術(shù)出現(xiàn)于日本，完成注漿結(jié)石散體轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)體的變革，注漿技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值被提升至更高層次，進(jìn)而被廣泛應(yīng)用與路基施工中[1]。近十年來(lái)，我國(guó)交通行業(yè)迅猛發(fā)展，公路橋梁工程建設(shè)量巨大，注漿技術(shù)的應(yīng)用逐漸取得成就，公路的使用效能與社會(huì)價(jià)值得以顯著提升。

1.2 基本原理

注漿技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理：通過(guò)合理運(yùn)用依據(jù)注漿理論、工程實(shí)況、技術(shù)要求等事先配置而成的由硅酸鹽、水泥、高分子及其他材料組成的漿液，在其與注入處周?chē)橘|(zhì)發(fā)生相關(guān)反應(yīng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)橋梁縫隙、地基軟弱層等的修復(fù)與加強(qiáng)，最終使公路橋梁具有良好的安全性、隔水性、舒適性、穩(wěn)固性等[2]。該技術(shù)具有作用效果強(qiáng)、使用設(shè)備小、速度快速、可廣泛作業(yè)等優(yōu)勢(shì)，可顯著提升注漿應(yīng)用機(jī)器的穩(wěn)定性，并通過(guò)施加壓力于注入處土壤或巖石，促進(jìn)土壤、巖石、漿液的融合與凝固速率，從而盡快實(shí)現(xiàn)公路橋梁預(yù)設(shè)的有關(guān)性能。

2 公路橋梁路基施工中注漿技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 工程案例

一公路橋梁工程位于我國(guó)東南地區(qū)，地質(zhì)復(fù)雜，全長(zhǎng)505.4 米，橋面寬26 米，四車(chē)道，設(shè)計(jì)時(shí)速60km/h。為有效保障工程施工安全及質(zhì)量，考慮對(duì)基礎(chǔ)部位進(jìn)行強(qiáng)化質(zhì)量控制，依據(jù)質(zhì)量控制要求、工程地質(zhì)、人員作業(yè)水平等，決定以注漿技術(shù)針對(duì)基礎(chǔ)部分，各應(yīng)用要點(diǎn)如2.2 所述。正式施工前應(yīng)首先做好一系列施工準(zhǔn)備，包括：制定與審核各類(lèi)相關(guān)工程文件，測(cè)量放線(xiàn)、合理安排施工小組等。

2.2 應(yīng)用要點(diǎn)

2.2.1 選擇液漿材料

液漿材料是注漿技術(shù)應(yīng)有效果是否良好的決定性要素，公路橋梁工程路基施工時(shí)，要依據(jù)施工區(qū)域具體情況、橋梁使用要求、造價(jià)等合理選擇液漿材料[3]。市面上，液漿材料種類(lèi)多樣，種類(lèi)不一則性能不同，即滲透時(shí)間及速度、穩(wěn)固效果、隔水效果等不同，常采用的注漿材料有兩種，普通材料與化學(xué)材料。本項(xiàng)目主要使用化學(xué)注漿液，施工時(shí)先嚴(yán)格控制原始材料的質(zhì)量，后依據(jù)施工要求拌和漿液，保證漿液密實(shí)度、流動(dòng)性符合標(biāo)椎，最后以現(xiàn)場(chǎng)施工需求及其他狀況，對(duì)漿液用量進(jìn)行調(diào)整。

2.2.2 選擇注漿技術(shù)

注漿技術(shù)有兩種，壓密技術(shù)與滲透技術(shù)，兩技術(shù)應(yīng)用方法、材料等具有差異，須得在具體工程中依據(jù)土質(zhì)、水流及其他現(xiàn)狀加以合理選擇。

（1）壓密技術(shù)，即擠壓注漿法，通過(guò)注入可發(fā)揮固化效果的漿液改善地基物理力學(xué)性質(zhì)的工程方法，主要目的有堵漏、防滲、加固或糾正偏斜，可良好用于地基結(jié)構(gòu)加固中，但不宜用于含水量大、透水性差的工程中[4]。壓密技術(shù)可用材料有粒狀與化學(xué)兩種，其中化學(xué)漿材又主要包括硅酸鹽漿材與高分子漿材。

（2）滲透技術(shù)，即通過(guò)融合特殊填充物與土壤，促進(jìn)土壤顆粒碰撞與結(jié)合，從而形成高度穩(wěn)定綜合體的工程方法，常以球形或柱形兩種擴(kuò)散方式實(shí)施注漿，以點(diǎn)為基礎(chǔ)的注漿中一般應(yīng)用球形擴(kuò)散，以面為單位的注漿中一般應(yīng)用柱形擴(kuò)散，具體擴(kuò)散方式依照實(shí)際情況而定[5]。

本工程中兩種注漿方式均采用到，且壓密漿材大多是化學(xué)高分子漿材。

2.2.3 實(shí)施注漿

（1）注漿順序、壓力及時(shí)間間隔。注漿須得以由下及上的方向進(jìn)行，且注漿起點(diǎn)應(yīng)為外圍二排孔，以防止砂漿外流。注漿壓力一般要為0.21～0.28MPa，注漿后10min 內(nèi)未發(fā)生漿液沉降，則注漿完成。每孔注漿間隔時(shí)間不可超過(guò)2h，若發(fā)生外溢問(wèn)題，則要進(jìn)行及時(shí)封堵。

（2）鉆孔放樣。鉆孔放樣是注漿技術(shù)實(shí)施過(guò)程最為重要的工序，是注漿標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的基礎(chǔ)保障。施工時(shí)要采用全站儀、水準(zhǔn)儀等專(zhuān)業(yè)儀器對(duì)放樣處進(jìn)行精確測(cè)量，科學(xué)確定放樣排距、排數(shù)、孔距、孔數(shù)等，且須繞開(kāi)管道、錨桿等，并切實(shí)考慮漿液擴(kuò)散范圍及其他現(xiàn)場(chǎng)狀況。注漿正式施工前須先以不少于3 個(gè)試驗(yàn)孔進(jìn)行注漿試驗(yàn)，以明確注漿壓力、吃漿量、灌漿速度、灌漿層厚度、土體強(qiáng)度，依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果、注漿設(shè)計(jì)及相關(guān)工程資料，修改參數(shù)，熟練及完善注漿工序，而后全面施工。

（3）鉆孔與清孔。采用干鉆法，以額定功率為5.5kw 的D2 型鉆孔機(jī)，進(jìn)行鉆孔，鉆桿對(duì)準(zhǔn)標(biāo)定孔位，Φ75mm 的鉆頭行至設(shè)計(jì)深度，鉆進(jìn)造孔的同時(shí)下護(hù)壁鋼套管，將之下至設(shè)計(jì)深度，主要利用高壓空氣清除孔內(nèi)巖土或其他雜質(zhì)。漿孔開(kāi)孔間距為33cm，直徑為0.4cm，交錯(cuò)排列。

（4）注漿入孔。注漿入孔可對(duì)公路橋梁質(zhì)量產(chǎn)生決定性影響。首先應(yīng)合理使用潛孔錘，讓其沖錘上下運(yùn)動(dòng)，使上部位置鉆具受到?jīng)_擊荷載，以便于鉆孔成型，成孔后，于孔內(nèi)置入注漿管，同時(shí)以砂石等填滿(mǎn)射管與套管縫隙，之后將套管拔除，采用降壓泵將注漿液注入射管中。注漿管要內(nèi)有雙向密封裝置，以確保上下良好密封，實(shí)現(xiàn)定位注漿。路墊邊坡位置要盡量由外向里注漿，填方路基一般由里向外注漿。注漿液須得連續(xù)、均勻攪拌。注漿過(guò)程中，應(yīng)對(duì)泵壓、泵吸漿量進(jìn)行定時(shí)觀(guān)測(cè)，注漿壓力要隨著注漿深度的變化而調(diào)整，注漿深度越淺，注漿壓力越低，并詳細(xì)記錄各種現(xiàn)象，

（5）壓水試驗(yàn)。注漿施工完成后，要通過(guò)壓水試驗(yàn)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)檢驗(yàn)，如若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則要及時(shí)處理與解決。

2.2.4 檢查應(yīng)用效果

注漿任務(wù)完成后，須先進(jìn)行自檢，自檢合格后，報(bào)監(jiān)理人員備案，之后再由具備資質(zhì)的工程單位，依據(jù)相應(yīng)檢測(cè)要求進(jìn)行全面地施工勘察，制備檢驗(yàn)成果。成果顯示各項(xiàng)數(shù)據(jù)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求，可保證橋梁地基具有良好的安全性與穩(wěn)定性。本橋梁工程自竣工已投入使用1 年零3 個(gè)月，還未出現(xiàn)裂縫、沉陷等不良問(wèn)題，各類(lèi)型車(chē)輛通行順利。

3 結(jié)束語(yǔ)

注漿技術(shù)應(yīng)用原理雖簡(jiǎn)單、便捷，但具體施工要建立在全面準(zhǔn)備、合理選擇注漿技術(shù)及材料、科學(xué)實(shí)施注漿工藝、嚴(yán)謹(jǐn)檢查施工結(jié)果等復(fù)雜要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，只有如此，才能保證對(duì)應(yīng)路基質(zhì)量合格，進(jìn)而確保公路橋梁工程的整體效益。施工單位及人員要不斷總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)，精練施工理論與技能，將各要點(diǎn)落實(shí)到位，實(shí)現(xiàn)高水平注漿施工。