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注浆加固在高速公路上的应用

作者:公路工程公司 来源:www.hnshengdagl.com 日期:2017-8-28 11:51:04 浏览次数:146

  一、工程概况

  高速公路上桥头背板与路基联接处往往是施工中的薄弱环节,如果因条件所限或施工质量控制不到位,就会导致承载力达不到设计要求甚至有地基下沉造成跳车的现象,这也是高速公路长年研究而未解决的问题,为解决这一问题,某高速公路针对具体原因及现状进行了分析,一致认为强夯和压力注浆是解决此种现象的最好办法,当时路基已建成,故决定采用压力注浆方法进行处理。经过这次实践摸索出了一套经济、简便、快速而有效的处理方法,很好地解决了高速公路桥头跳车的这一隐患。此桥头共完成注浆孔315个,处理宽度49.4m,处理长度26.9m,经检验达到了预期效果。

  二、施工部署

  (一)注浆孔的布置。处理深度、浆液扩散半径、单排、多排孔布距、浆液配比及注浆压力的选择等是注浆施工中的重要技术参数。处理深度是根据大吨位车辆通行的瞬间动载波及深度均为16m左右,而地表以下4m至2L 4m处均为松散饱和含水层,故决定处理深度为21.4m以上5m孔段;浆液扩散能力和注浆压力及浆液配比密切相关。具体布置如下:

  1.路面布孔。注浆孔按等边三角形布置,孔距3m,排距2.6m。按设计意向,结合实际情况,中间隔离带因有管线,故不布设注浆孔,横向注浆孔按原设计数在路面均布,孔数孔深不减,孔深21.14m,孔数267个。

  2.边坡底沿布孔。边坡孔为了避免破坏已修好的防护及排水设施,考虑到施工不便及会给边坡带来的不稳定因素,边坡不在施工,为了让路面与路基两排孔注浆段合理搭接,采取路面边排孔加大注浆压力及注浆量,边坡底沿设计成斜孔并适当增大注浆压力。经试验亦能达到设计要求。奇排孔顶角7.2°,偶排孔顶角13.1°。注浆孔数不减,边缘外适当加密。边坡底沿孔48个,加密了5个孔。

  (二)注浆液配比。采用425#普通硅酸盐水泥配制水泥浆,水灰比1:1(重量比)。纯水泥浆的基本性能表如下:

  三、施工设备、机具配制

  为了缩短终凝时间,在浆液中加入水泥重量0.05%的三乙醇胺和0.5%的NaCI作用强剂。

  (三)注浆压力。容许灌浆压力值与地层土的密度、强度和初始应力、钻孔深度、位置及注浆次序等许多因素有关,经现场试验确定额定容许压力为1.5MPa,初灌压力0.5MPa,终灌压力1.5Mpa,正常灌注在0.5Mpa-1.2Mpa之间。灌浆过程中根据实际情况作适当调整。

  (四)单孔注浆量。根据实际地层情况及注浆压力值和实验扩散半径,单孔注浆量控制为每延米0.50m3。

  (五)注浆顺序。先外后内,形成帷幕,隔行跳打,先排为主后排补注,以避免跑浆、冒浆。

  四、施工组织

  五、施工工艺

  1.钻孔。根据设计要求,对准孔位,根据不通钻进角度钻进,因地下水位较浅,干成孔无法进行到底,故采用两步进行。在路面部分,先用回转合金钻头将路面硬质结构进行处理,再换用水泥浆钻进,用φ130mm硬质合金筒状钻具成孔。在路边坡底沿采用落锤将注浆管打入土层至预定位置。

  2.设注浆管。路面孔钻进成孔后迅速下入6时塑料注浆管2根,并在注浆段预留出浆孔眼,分别下到设计注浆段的上下两个预定位置,保证注浆厚度b(也就是处理段长度)及长度a,如右图。

  3.注浆段。路面孔用1cm-3cm石屑将注浆段填实,待孔内水位下降后用C25砼将封闭填实。

  4.配料。按设计浆液配比及制浆技术要求制浆。制浆时要求:水用体积计量,水泥用袋计量,搅拌时间5至10分钟。

  5.注浆。浆液搅拌好用压力泵送入孔内,达到设计压力后稳定数分钟达到设计注浆量止,在进行下一孔的施工。当压力突然上升或从地面溢出时,立即停止注浆。每段注浆量严格按设计进行,跑浆时,采取措施确保注浆量满足设计要求。

  6.封堵注浆孔。注浆完毕待初凝后,截去地面出露塑料注浆管,用C25砼封堵注浆孔,恢复成原地面。

  7.拔出注浆管,冲洗注浆管。边坡孔注浆完毕,拔出注浆钢管立即用清水冲洗,然后转入下孔使用。

  8.设专人负责每道工序的操作记录。

  9.整理竣工报告。

  六、施工效果

  经项目部实验测定,沉降基本稳定,地面有所回升,取样试验强度合乎预期标准。专家组对工程进行验收,认为方案合理,施工细致,技术资料齐全,达到了预期效果,圆满地完成了任务。

  七、结束语

  注浆加固是一项隐蔽工程,其地质条件的复杂性决定了其施工的难度,因此必须有科学的施工工艺、材料配方和先进的施工机械作后盾,同时亦必须强调施工经验的重要性。本工程的成功实践,得到了甲方、设计方、监理方有关专家及项目部技术人员的指导和监督。

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