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路基注浆

发布时间:2018-05-21

路基注浆

路基注浆加固技术是常见于铁路施工中的路基质量控制技术,主张通过对软基层渗透、固结,实现路基承载能力改良,提高施工质量与日后通车能力。该技术因具有经济效益好、污染小、技术先进等优点而被广泛应用在铁路施工建设之中。
        一、注浆加固技术概述
        目前,注浆加固技术在建筑工程、隧道(巷道)工程以及水利工程中都得到广泛应用。此项技术的本质是通过采用适当的方法将一些固化后强度较高的浆液注入到岩土地基、围岩等裂隙和孔洞中,置换出其中的空气,通过粘结、固化来改善岩土的力学性质。现在已有的注浆材料有水泥浆液、化学浆液和混合浆液,一般常用的为水泥浆液。而注浆方法有高压喷射注浆和静压注浆两种,在大多数工程中,多采用静压注浆方法。
        二、施工案例分析
        1、工程简介
        本铁路施工地区主要经过风化岩层等复杂地貌,具有施工难度大、技术水平要求高等特点。
        2施工措施
        在进行正式注浆前,通常情况下,需要在现场选择不同的注浆段落,并选取2-3个钻孔进行实验,进一步对注浆压力、水灰比、注浆量、注浆的扩散半径等注浆参数进行确定。通过观测验证附近的注浆钻孔,结合设计要求,对注浆参数、设计注浆孔距等进行确定。
        3、施工工艺
        路基注浆加固工艺具体流程见图。
        路基注浆加固工艺流程
        在施工过程中,其施工方法主要有以下几点。
        1)准备注浆、钻机设备。
        根据测量点位,当钻机准备就绪后,将钻机平稳安放,将水平钻头水平角度调整为垂直(参照钻机水平角度);注意注浆机、制浆机及其配套设施安置,固定注浆管线,通常情况下,注浆管线的长度应为(40±10)m,长度过长容易增加压力损失。现场准备拌合设备与材料,如粉煤灰、水玻璃等。
        在钻孔过程中,需要在适当位置建立注浆泵站,同时固定注浆所需注浆泵、搅拌机、贮浆槽等设备,或者在台车上安装上述机械、贮浆槽等,将其改造成移动注浆泵站。
        2)钻孔施工方法。
        采用盘式钻孔机旋转钻进,使用钻头,并依靠普管护壁。整个钻孔过程严格采用干钻法,切忌在钻孔过程中加水。在钻孔过程中,需要严格遵守设计要求,确保钻孔方向、角度和孔径的一致性。确定钻孔方向、钻孔角度后,钻机经过固牢处理后即可开钻。
        3)浆液配置。
        按照上文分析合理配比水浆泥。根据制浆机容量取水;根据水灰比例选取相应重量的水泥,开启制浆机后边搅拌边添加水泥。通常情况下,搅拌时间可控制在(5±2)min(浆液无大范围沉淀即可),搅拌结束后将水泥浆置入储浆桶。水泥浆置入储浆桶后要不断进行人工搅拌,避免浆液沉淀。在施工中,主要水泥浆配置原料为水、水泥。先加水,后添加水泥与外加剂,拌合(15±5)min。水泥浆流过过滤筛后应过滤2~3边,再存入浆液池。
        4)注入压力。
        注浆压力与土质强度、重度有关,而这部分数值难以确定,因此在施工中根据传统施工经验,将注浆压力控制在一定范围内。在进行注浆前,为了确保注浆泵正常运转,通常情况下需要进行试验。试验方法是,先调整三通阀门位置,开泵后,待泵吸水正常时,慢慢调小三通阀回浆口,徐徐上升注浆泵的压力,当注浆泵达到预定注浆压力并持续3分钟不出故障,在这种情况下,可以认为注浆泵性能正常。
        5)终孔标准。
        采用压力-流量双控的方法控制注浆量,当注浆压力达到设计注浆压力并稳定时基本原则(稳定时间为4min)。注浆压力大于2倍设计压力并无法注浆可终孔。个别注浆孔注浆量偏大应停止注浆,分析注浆量偏大的原因后继续注浆。
        6)注浆结束封孔。
        注浆结束后,应立即拔出套管并用水泥将浆孔封堵。清洗制浆机、注浆泵后,移至下一处并施工。
        7)注浆效果检查。
        ①注浆结束后,与物探结果资料进行对比,结合浆孔缝合效果,判断注浆效果。②注浆前后,对比钻孔注水实验单位吸水量,正常条件下,注浆后单位吸水量应略小于注浆前(约为5%),且未发现漏水现象。③钻孔效果检查,采取抽样检测方法,选取4%的注浆孔,根据芯浆情况判断注浆效果。
        三、路基注浆加固技术常见问题处理
        1、在施工中,主要出现以下几点问题:①在注浆孔定位中,钻机受施工场地的影响,回转半径变小,定位速度减慢;同时钻塔较大,增加钻孔难度,经常出现钻孔偏离的现象。面对这一问题时,在钻孔过程中要尽量靠近最初的设计位置,对一些容易出现偏差的地形可进行简单加工后在进行处理。②由于路段钻孔地层杂质较多,若钻孔振动较大可引发塌孔等现象,因此在施工过程中借助PVC管护孔,可有效避免塌孔等现象。③在注入浆液时,容易出现搅拌浆液不均匀与储浆桶内浆液沉淀现象,因此必须要紧抓搅拌环节,避免沉淀现象发生。④在注浆孔裂缝处理中,要不断观察裂缝变化问题,及时调整注浆压力值,必要时可停止注浆。
        2、要特别注意是注浆流程的连续性,若受外力因素而中断可采取一下措施进行处理:①应尽快恢复注浆,若注浆间隔时间过长应冲洗钻孔再进行注浆(若无法冲洗,应清理钻孔后再注浆)。②恢复注浆时,应继续使用同级水泥浆(注浆率与中断前相近即可),使用中断前同级水泥浆灌注最佳,注浆率与中断前相比减少较少则应使用加浓浆液灌注。③注浆后,若注浆率低于中断前且在短时间内停止吸浆,必须立即采取补救措施。例如,可增加相邻孔注浆压力或适当增加注浆孔数量。
        四、施工质量控制与检验方法
        1、分期、分批供应符合设计要求的水泥与外加剂等材料,在每次原材料供给之前应及时检查验收,并做好管理、发放工作。水泥与中砂等施工材料必须接受检验,试验师检验合格后,方可用于施工。
        2、注浆后,对比钻孔注水实验单位吸水量,正常条件下,注浆后单位吸水量应略小于注浆前(约为5%),且无法发现漏水现象,若发现漏水情况,应立即进行处理。
        结束语
        在完成注浆加固施工一年多以来,本段道路路面未出现裂缝、渗水等现象,路基下降量满足相关要求,承载能力明显增强,取得了较好的经济效益和社会效益。注浆加固技术已经很成熟,但对设计和施工人员的专业素质要求较高,在施工中各单位应严格按照设计标准进行,这才是保证质量合格的有力保证。此外,在应用路基注浆加固技术的同时,要做到具体问题具体分析,重视注浆孔分布,合理安排工序,根据整体设计方案明确注浆固化的具体方法,以进一步提高施工质量。

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