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水泥浆液灌浆加固技术在公路工程中的运用

作者

刘杰

逊克县公路事业发展中心 黑龙江逊克 164400

摘要:公路工程建设事业快速发展,施工领域覆盖愈发广泛,但极易受到环境条件、地质条件等因素影响而增大施工风险,降低施工效果与质量,特别是对于地基较差的区域,建设形成的公路在投入运行后极易出现裂缝、坍塌、沉降等病害,增加了车辆行驶安全隐患与交通事故产生几率。针对这一情况,就要积极引进水泥浆液灌浆加固技术,以构建形成高强度地基结构,修复结构缺陷,提高地基承载力,延长公路的使用寿命。据此,本文重点对水泥浆液灌浆加固技术在公路工程中的运用进行了简要分析。

关键词:水泥浆液;灌浆加固;公路工程

水泥浆液灌浆加固施工技术具有较高的适应性、操作灵活性、施工便捷性,且施工污染较小、资源利用率较高、施工成本较低,是现阶段复杂环境公路建设工程中较为常见的施工手段,通常应用于路面修复、软土地基处理、公路桥梁加固、公路隧道防渗等施工项目。在充分发挥出该技术优势与作用的情况下,固化后的水泥浆液可提高地基、路基结构的完整性、坚实度、耐久性、抗腐蚀性、抗摩擦性、防渗漏性,从而保障公路工程建设成果符合预计标准。

1.施工准备工作

1.1材料与设备检查

在施工准备环节,应以落实好施工现场环境、地质勘察工作为前提,依据采集的数据信息、施工技术方案,合理筛选施工材料、设备。之后,应对运输到现场的材料、设备数量、规格等参数信息进行核对,对外观、质量、性能进行检查、测验,确保达标后才可允许进入施工现场,并要按照材料、设备特性选择或是建设适合的、专门的存储空间,以免材料、设备受潮、受损,降低原有性能。另外,在正式投入施工前,还应进行复检,及时替换不合格材料,判断设备是否处于正常运作状态。

1.2设计水泥浆液配合比

在水泥浆液配合比设计环节,首先应合理选择制备原料,即水泥、粉煤灰、水等。通常情况下,优先选择32.5级别的硅酸盐水泥或是普通硅酸盐水泥,调整水泥与粉煤灰配置比例达到4:1,并保证水灰比处于0.5~0.6范围内,以使之流动性、凝固强度、耐久性等达到施工规定标准。其次,考虑到水泥浆液易出现凝固时间延长、初期强度较差等现象,为提高施工质量,应结合具体施工情况、施工需求,适量添加外加剂,以合理调整水泥浆液的初凝时间、终凝时间、可泵期,进而增强水泥浆液灌浆加固效果。

2.钻孔施工

在公路工程水泥浆液灌浆加固施工过程中,使用较为频繁的钻孔施工设备包括冲击旋挖钻机、冲击钻机、旋挖钻机,每一类型的机器设备规格、性能、适用条件、运行参数、技术操作要点均存在一定差异,需要结合前期的现场勘察资料进行科学选择,在明确掌握施工场地地质构造、岩性特点的基础上,按照工程建设要求,确定钻孔工序、钻孔方式、钻孔方向以及孔洞尺寸。从实际来看,施工钻孔过程中应优先定位、校准钻机点位,进行有效固定后开始钻孔,并要实时观察钻孔情况,确保孔洞与地面始终保持垂直状态;依据不同钻进阶段、地层结构,调整钻进速度,以顺利突破岩层,精准控制孔深。

3.清孔施工

在钻孔施工结束后,需要立即进行清孔作业,在这一环节的操作要点为:一是预先检验孔洞质量、垂直度、顺滑度,若存在施工问题应先进行返工处理,之后统一进行清孔。二是根据孔洞检验结果、内部残留杂物种类、公路结构强度,选择最适宜的清孔方法,以免对孔洞或整体施工质量造成不良影响。应用较为普遍的清孔方式包含有:压力水冲洗、风水联合高压冲洗、高压风冲洗等。在进行现场清孔试验后进一步制定完善的冲洗施工方案。例如,采用压力水冲洗法施工应控制水压维持在1MPa以下,确保形成的灌注压力小于水压的80%,并要使得持续冲洗时间达到0.16h。三是要在清孔后检查孔洞底部的沉渣厚度,通过后即可进行下一施工环节。

4.灌浆管布设

水泥浆液灌浆加固施工主要利用管道灌注水泥浆液,以保证施工完整性与质量,因此灌浆管布设属于较为关键的环节之一。为避免在施工过程中出现浆液渗漏、管道开裂等问题,应重视加大对灌浆管材质、性能的检测力度,并要综合考量可能存在的影响因素,制定有效的应对措施。具体而言,可考虑在灌浆管布设时在外表面布设一层软橡皮胶防护膜,以提高管道严密性;针对管道接长施工,应选择在衔接位置套装橡胶密封圈;对于管道与孔洞之间的缝隙,应选择适配的填料进行填补夯实处理,以促进后续浆液灌浆施工顺利开展。

5.浆液制备

在浆液制备环节,具有两种施工模式,即一次制浆、二次制浆。前者是指按照前期的设计配比提前制作完成浆液,运输到施工现场后可立即进行灌浆施工;后者是指选择在制浆站统一、集中制作浆液,运输到灌浆施工现场还需进行稀释处理达到灌注标准后即可进行施工。而浆液拌制期间,均要按照匀速、同一方向连续搅拌,此时应借助专业拌和仪器,可严格执行标准搅拌流程,保证浆液拌和均匀性、充分性。在浆液运输到现场后应注意检查浆液温度,当温度为40℃时才可进行灌注,并要控制施工进度,避免浆液暴露时间较长而出现凝固现象。

6.浆液灌注施工

在浆液灌注施工环节,应根据施工现场具体作业情况,选择一次性灌浆或是分段灌浆。通常来说,如果灌浆段长度在6m以内,应进行一次灌浆施工,如果长度超过6m,便要进行分段灌浆施工。在实操时,针对试灌环节发现的涌水现象,应进一步测量孔内水位高度,为降低孔洞串浆问题产生几率,应先对高水位灌浆孔进行灌注施工,之后依据试灌环节采集的数据确定灌注施工参数,调整初始灌注压力保持在1.0MPa以下,后期灌注压力最大不应超过2.5MPa,若出现灌注压力值异常变化情况,应暂停施工进一步排查原因,判断是否存在管道堵塞情况,以制定可行的解决方案尽快恢复施工。

7.灌浆孔封孔

当检测所有灌浆孔灌浆压力达到设计限值后,即可停止灌浆施工,此时,应立即进行封孔。正式封孔前,应通过向注浆管内灌注水灰比在0.5:1.0的浓浆以完全置换残留浆液。之后观测浆液面变化情况,在封孔过程中及时进行补浆处理,保证浆液面达到孔口位置并维持稳定后继续进行封孔。当浆液彻底凝固成型后,可引进多种现代化质检技术,开展施工质量验收工作,确保施工结构的密实性、强度、承载能力、抗形变能力等良好满足公路工程建设规定要求。

结语:积极引进与应用水泥浆液灌浆加固技术,是促进公路工程建设工作顺利推进,减少施工缺陷与问题,提高施工效率,确保工程如期完工,增大施工综合效益的可靠路径。为此,就要深入研究该技术的应用要点、注意事项、技术规定标准、施工流程等,以能规范化落实好前期准备、钻孔清孔、灌浆导管布设、浆液制备、浆液灌注、封孔等施工工作。同时,还应注意加大施工期间的监督管理力度,保证及时进行技术交底,严格审核施工组织设计方案、施工设计图纸,定期开展施工人员培训等,从而为高效高质施工提供可靠保障。

参考文献:

[1]郭光义.基于灌浆加固技术的公路桥梁隧道施工实践研究[J].时代汽车,2025,(07):169-171.

[2]杨靖.压力灌浆技术在高速公路路基加固施工中的应用[J].建设机械技术与管理,2025,38(01):139-141.