公路沉降段路基路面施工技术(路基沉降观测段)

1.引言

　　随着我国城市化建设的快速发展，公路工程作为我国基础设施中的重要组成部分，其整体安全性及舒适性是人们最为关注的。近年来，公路工程质量问题屡屡发生，给人们生活造成很多的不便甚至带来生命财产安全。通过调查分析得知，由于种种的原因致使公路工程地基路面沉降，出现不平整路面，使行使车辆得不到保障。因此，沉降段的施工技术，被越来越多的施工单位、技术人员重视。

2.工程概况

　　某段高速公路起于K30+300止于K39+500，施工路段总长为9.2km。公路工程为双向4车道高速公路，荷载等级I级，规划路段行车速度为80km/h；整体式路基宽26.4米、分离式路基宽14.19米；隧道建筑限界：净宽2×10.23米；大中小桥、涵洞及路基1/100。通过分析研究，此段路基和桥梁按常规设计进行施工，由于此路基需要进行由上至下分层开挖，对于不能进行机械施工的部位应安排人工作业，边坡部位通过光面爆破实行施工，从而确保边坡稳定性。经过分析和勘察沉降原因，得知与此路段相邻的水管发生断裂，因水压冲击力，造成了K37+300 下部的块石层以及外侧的填土层等层面受到冲刷，从而引起路基下沉。经工程部研究后，对此工程沉降路段施工采用双液压力注浆处理方案。

3 公路沉降段路基路面施工工艺

　　3.1 合理布置注浆孔

　　经过勘察后对设计K37+300 桥梁引道地段周边进行布置，在距离轴线3.6～4.6m 处的外侧进行布置注浆孔，采用φ110mm 的钻头进行施工，达到老土层后把钻头更换φ90mm钻头继续施工直到终孔。根据由外到内的施工顺序，布置出4～5 排注浆孔，如出现限制可适当减少注浆孔数量，以梅花状进行排列，注浆孔的纵横间距1m×1m，对钻孔的深度要严格控制，大约为13.0m。布置内侧注浆孔时，应尽量斜向基础底面的延伸，与建筑物轴线的距离约1.5m 最为适宜。在此路段另两侧再各布置一排注浆孔，最好设定在钻孔钻入原状土3.5m，新注浆时应根据所注入量进行调整。

　　3.2 成孔的施工工艺

　　进行成孔工艺施工时，需要以先外后内的顺序进行，成孔需要采用钻探工艺进行，开孔口径φ110mm，终孔口径不小于φ90mm。进行内排成孔施工时，应进行倾斜施工顺序先外排后内排，内排孔需向墙体方向倾斜90～110mm，其他孔应铅直成孔。整个施工过程中需进行清水钻入，从而保证孔壁的渗透性。如果在施工过程中，出现了垮塌现象，需要利用套管进行保护，才能有效地保证成孔的清洁。进行注浆施工时，成孔的深度设计需要依照整个地质情况来调整，其深度不低于13m，保证成孔达到原状土层3m 的要求。对每个成孔进行标注，防止其施工时造成破坏。在注浆成孔施工过程中，为了避免钻探水压力大加速地基下沉，应采用小压力水量进行钻入。

　　3.3 注浆筛管以及止浆塞的施工工艺

　　为了达到最佳施工效果，注浆筛管需要采用φ25mm镀锌管或者PPR 管。并且在筛管底部2m 处交错钻出4 排4mm的小孔，然后再把底部密封。成孔工程施工完成后，再进行下入注浆筛管施工，确保筛管上部与套管连接，下部与孔底部相离0.2m，再下入1根长2m 的通气管。通过注浆管注入掺拌适量水玻璃的水泥砂浆后进行捣实施工，并且要控制在地面1.8m 以下，具有一定强度后可以开始注浆，从而确保注浆施工后止浆塞具有较强密封性。如需要进行布置套管的注浆孔，套管应布置于建筑物基础以下，并且一定要在套管周围利用素混凝土进行密封。

4 双液配置工艺以及注浆工艺

　　4.1 双液配置工艺及配置比例

　　如图1 所示，本工程中所采用的双液配置，其配置的质量优劣影响到注浆质量，在配置过程中一定要依照相关操作规程，结合设计原理进行配置。双液中所需的水玻璃包括膨胀剂的掺入量，需要进行多次试验后达到最佳效果方可进行配置。双液制浆配比例为：水泥∶水∶水玻璃=1∶0.5∶0.005，（其中所需膨胀剂须经试验后方能确定，正常为8%YL-UEA 膨胀剂）。需要采用普硅水泥、符合要求的清水、水玻璃、YL-UEA 膨胀剂，并且对于现场状况进行调整，以保证制浆的成浆效果。

　　图1 泥浆循环系统简单示意图

　　进行配制时，首先在搅浆桶内加入一定量的清水，利用搅浆机注入水泥按测验结果加入适量的膨胀剂，进行搅拌5min。搅拌的浆料通过筛滤转入储浆桶中备用。在进行注浆前加入速凝剂，为了避免堵塞现象，需迅速搅拌1min 方可注浆。浆液的配制设备，可以使用直径和高分别为1m 的桶进行制浆，每次制浆量为0.6m3，按照相应的比例进行配置，通常为0.7m 清水∶5 包水泥∶20kg 膨胀剂进行配置，并进行充分搅拌。

　　4.2 注浆施工工艺

　　此项工艺进行施工的设备应采用活塞式水泵，利用单管或双管注浆法，注意注浆时的顺序需要按照先下后上的顺序。进行施工时，需要保证钻孔的清洁，采用高压胶管连接孔内长注浆筛管及注浆机，将搅制好的水泥浆泵入注浆孔内。注入水泥桨后，等通气管内少量的水泥浆液流出时及时密封通气管。水泥浆液可以通过压力作用通过筛眼喷出渗入土层中。进行注入时，需要严格遵循施工工艺操作手册，当注浆机压力表上升时注浆压力地控制需要从小到大，水泥浆由稀至浓的原则。

　　注浆压力达到2～2.5MPa时应保持20min 换压和回压时间方可结束长筛管的注浆，随后即可封堵长注浆筛管，连接好短注浆筛管，按长注浆筛管注入法进行回填土层中的压力注浆（PS：注浆压力视按照施工情况进行调整，正常工艺需要控制在1.5～2.5MPa，重点部位需要3.0MPa）。在施工过程中，如果出现注浆孔上部回填土松散冒浆的情况，应停止注浆1～2h，原注入水泥浆达到初凝状态时方可进行二次压浆。进行内排倾斜的注浆孔注浆施工时，需要采用大泵压浓浆液持续进行，注浆施工完成后水泥浆达到初凝状态时可以拔出孔内套管和筛管，节省材料成本，可以循环使用。

　　4.3 注浆深度以及效果检测

　　本工程施工设计，注浆深度为4～13m，注浆成孔套管低于至地面以下4m，注浆管筛孔亦留4m 不钻孔。不同地质特征实行不同的设计，此工艺可按实际情况进行调整。对于注浆效果的检测，需要在施工完成某区域后，针对3～5个注浆点抽芯检查。测试通过注浆处理工艺后，地基土层胶结情况包括整个区域的地基承载力评测，然后对于进行抽芯的检测孔需要进行注浆封孔。整体工程施工完成后，需要全面地结合沉降观测等资料综合全面评估。

5.结语

　　国家经济的快速发展离不开公路工程的建设，在对公路建设过程中，应结合实际工程情况，合理的配置人员，采用科学的、先进的、针对性的施工方法，认真对待每一个施工环节，使公路结构中的每一个环节都有所提升，最终确保工程的整体质量。