钻孔注浆技术在处理桥头路基沉陷中的应用

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　　摘 要
　　随着公路工程数量的日益增加，各种新的施工技术也层出不穷。在公路工程养护的过程中，对于桥头路基的沉陷处理极为重要，直接影响了行车的舒适度。钻孔注浆技术是甘肃省桥头路基沉陷处理的一种有效方式，其利用注浆设备向钻取好的孔洞内注入灌注液，并在注入的过程中不断搅拌，进而形成稳定的桩基，利用桩基来承载整体负荷，具有较高的稳定性。
　　关键词
　　钻孔注浆技术;桥头路基;观测
　　中图分类号： U416.1 文献标识码： A
　　DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.03.096
　　1 钻孔注浆技术应用原理
　　钻孔注浆技术在桥头路基沉陷加固处理中，主要通过力学和化学反应两个部分完成，这两个部分在施工过程中起到的作用各不相同。在初始阶段，力学反应的作用比较明显。首先，在已经埋设好的注浆光管内注入水泥浆液，在压力的作用下，浆液会渗透到桩端沉渣的缝隙之中，并与趁沉渣为一体，从而减少桩柱沉渣问题。其次，水泥浆液持续渗透，逐步形成扩大头，并在压浆的作用下逐渐增大，同时对桩端持力层具有一定的压实、压密的作用，并且增加承压面积，提升了单桩竖向承载能力。最后，持力层土体与水泥浆液相互接触渗透，并且产生一定的化学反应。水泥中Si02、Ca0为主要成分，此类氧化物会在不同排列组合的情况下生成不同的水泥矿物，如硅酸二钙等，这些水泥矿物再与水发生水解、水化反应，从而降低加固土中的水含量，增加颗粒之间的胶结性。将水泥和土颗粒相互拌合，水化作用会生成水化物，如水化硅酸钙等等。溶液中增加的Ca2+会与土颗粒进行阳离子交换，进而出现K+和Na+，产生团粒结构。团粒结构可以填补或固化各个颗粒之间的缝隙，进而使桩柱内部形成一个整体，增加桩柱的稳固性。如图1所示，为喷射注浆施工现场。
　　图1 喷射注浆施工现场
　　2 钻孔注浆技术在处理桥头路基沉陷中的应用
　　2.1 压水实验
　　桥头路基沉陷，需要对其进行加固处理，而钻孔注浆技术是一种有效的加固处理方式。先钻孔注浆，行成类灌注桩后，需要在第7天对注浆管路、单向阀进行压水实验。在实验的过程中，需要做好周围泥浆、沉渣、混凝土等杂质的清洁处理。此外，受到扩孔系数、桩端塌孔的影响，要尽可能在注浆施工之前进行该实验，确保注浆可以将覆盖住的混凝土冲开。要保障实验人员的专业技术，在实验的过程中，要详细技术管路疏通情况、压力值等内容。
　　2.2 注浆施工
　　在整个施工过程中，注浆施工是最关键的施工环节，其施工质量会对整个工程的质量产生影响。所以，在注浆施工之前，要做好各项因素的控制，如加入适量的水泥、控制注浆压力等等，避免这些因素对注浆效果产生影响。一方面，要确保注浆管的长度与要求相符，如果长度过长，会造成连接不稳，增加注浆难度。如果长度不足，会造成注浆管无法达到要求位置，造成堵塞、喷洒等问题，对后续处理产生影响。此外，应该将注浆管两侧设计成可拆卸的类型，增加注浆管的使用灵活性。在埋设过程中，要确保接口连接质量，接口尽可能设计在管子外侧，确保接头能够安全连接。出浆口要使用塑料膜包裹，为保障注浆液能够顺利进入桩端土体之中，要保障注浆管插入土体内部300-400mm。在注浆管安装完成后，要灌注清水，然后将上端和下端密封，以此减小内外压力差，避免注浆管发生变形问题;另一方面，混凝土浇筑时，要在桩柱底部放置碎石块，厚度约为0.5m，利用碎石块形成浇筑通道，在碎石块的重力作用之下，沉积土会被翻出，底部渣体厚度随之减小，进而保障浆液的顺利进入。在浇筑的过程中，要注意注浆管的使用情况，避免压弯、损坏等问题的发生。如果需要水下澆筑，如果导管发生堵塞并被剪掉，浆液下降速度会加快，并对桩底造成冲击，随即上翻，进而产生注浆管浮动问题。所以，在浇筑注浆的过程中，要多观察注浆管的使用情况，如果发生上浮现象要采取有效的应急处理方案。此外，要注意注浆施工的顺序，在桥头路基沉陷处施工，则要控制钻孔之间的距离，如果钻孔太近会导致注浆串空，注入的浆液会流入进入其它桩孔，会严重影响工程质量。所以，在桥头路基沉陷加固施工时，可以采用间隔施工的方式，通过控制施工顺序来保障施工质量。
　　2.3 冒浆处理
　　由于地下情况比较复杂，所以水泥浆普遍会在薄弱土层中突破，进而产生冒浆、周边桩孔串浆等问题。为了避免此类问题的发生，在实际注浆的过程中，要避免要求范围内出现成孔作业。不仅如此，还要控制压力表，做好土壤结构调查、桩孔巡查等工作。在冒浆、串浆问题发生后，要及时采取有效的处理措施，如将连续注浆改为间歇性注浆，同时降低水泥浆水灰比，以此控制扩散阻力。如果这些措施仍旧无法控制冒浆、串浆等问题，应该及时停止注浆，并进行注浆管清洗，解决堵浆问题后再重新开始注浆。
　　2.4沉降观测
　　表1 沉降监测点数据
　　对桥头路基进行沉降观测后，如表1所示，沉降量很小，在预期的范围内，说明钻孔注浆技术的处理达到了预期的效果。
　　3 总结
　　在桥头路基沉陷的加固处理中，为减少跳车现象，确保桥头行车的安全性和舒适性，一定要做好钻孔注浆技术在桥头路基沉陷中处理中的应用，采用科学合理的工艺技术增加稳固性。注浆技术能够增加桥头路基的承载力，控制沉降、降低施工难度，不仅能够提升质量，还能减少加固处理成本，进而提升工程整体的经济效益。
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