水泥 49期
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摘要：本文作者结合实际工作经验，在高速公路改扩建工程中，通过分析高速现状路基强度较差、承载力不足的特点，提出了采用双液注浆法对现状路基等进行加固这施工方法，并在施工设备机具、注浆材料、浆液制备、施工工艺、质量检查及验收等方面予以论述。
关键词：水玻璃；双液注浆材料；高速公路；加固
中图分类号：U412.36+6.文献标识码：A 文章编号：
在高速公路改扩建工程中，针对高速现状路基强度较差、承载力不足的特点，可以采用双液注浆法对现状路基进行加固。目前，水泥—水玻璃浆液是被广泛使用的重要堵水材料,也是一种较难控制和操作的注浆材料，其采用水泥浆和水玻璃为主要原料、氯化钙为添加剂。在注浆前后应采用FWD（落锤式弯沉仪）和DCP（动力锥贯入仪）对注浆段进行检测，采集动态模量和静态模量予以控制。
1 双液注浆材料在不同现况路基可采用的加固处理技术
对于软土现状路基的处理：可采用梅花形布置双液注浆孔，注浆完成后应使浆液均匀散在土层中，单孔注浆量设计为2m3。
对于桥头、圆管涵及箱涵现状路基处理：桥头、圆管涵及箱涵现状路基处理与邻近路段一致，其中桥头（桥涵）两侧注浆的注浆孔距搭板端2m；涵洞两侧注浆时，注浆孔距桥涵洞外壁4m。在注浆的同时应检查有无漏浆现象，如有漏浆须及时封堵漏浆口，适当调整注浆工艺。
对于现状边坡的注浆处理：根据计算边坡变形发生的区域，对边坡坡体进行注浆加固，加固深度为5m，注入率取20%；结石体粘聚力和内摩擦角分别取68KPa、20°；调整系统均取1。
2 注浆中使用的施工设备和机具
钻机：普通小型地质钻探机机均可使用。
泥浆搅拌机：具有自输送能力的高速搅拌机，制备泥浆及时迅速，搅拌浆液均匀，维修方便，耐腐蚀。如：旋流式制浆机、立式双层叶浆式制浆机等。
搅拌式贮浆桶：具有过滤杂质和大颗粒作用，能保持浆液均匀和不易离析，结构简捷，维修方便，且贮浆量大。
浆液泵：液压注浆泵具有无级调速，注浆压力可以设定最高值，不会发生压力无限上升现象。长时间运转不渗漏，密封性好，安全可靠，适用露天作业的机械。
注浆管及接头：采用花管。
止浆塞:应有良好的膨胀性和耐压性，在最大的注浆压力下能可靠的封闭注浆孔，并易于安装和卸除。
其他：发电组、量筒、卷尺、溶液容器等。
采用的主要机械设备数量如下：
3 注浆材料的要求和浆液的制备
水泥：按设计采用强度等级为32.5的水泥。选用初凝时间3h以上和终凝时间较长的普通硅酸盐水泥，受潮变质的水泥不得使用。水泥厂家选定为唐山圣岩水泥厂的圣通牌水泥。
水：路旁沟渠，取样经甲级以上资质的质量监督检验站验证符合施工要求。
水玻璃：选购市场上销售的符合国家质量要求的模数为2.4～3.2、波美度为42～46°Bé的水玻璃，密度为1.40～1.46g/cm3。
氯化钙溶液：氯化钙溶液的浓度为50%，密度为1.30～1.40g/cm3。
硅酸钠（水玻璃）本身为是胶体物质，呈碱性；氯化钙呈酸性 两者可以双水解，形成沉淀（硅酸钙伴随胶体）。
反应式：Na2SiO3 + CaCl2= CaSiO3 + 2NaCl
在制备浆液时，试验段采用就地制浆法制备水灰比1:1的水泥浆液，，密度为1.45～1.55g/cm3，现场配备比重计进行检测。输送浆液的管道流速宜为1.4m/s～2.0m/s.在各注浆点应根据配比进行调配。确定水泥浆、水玻璃及氯化钙溶液的设计配比（质量比）为：1:0.025:0.002。水玻璃和氯化钙溶液应按设计要求分别制备好搅拌均匀以备用。浆液材料应按规定的浆液配比计算，计量允许误差为5%。根据贮浆筒的尺寸（d=1.3m，h=0.75m）计算出0.5吨水用量=37cm的高度（可从贮浆筒的上沿量取38cm），水泥用磅秤称取0.5吨（大约10袋），称取25Kg的水玻璃，提前制好50%浓度溶液的氯化钙称取2Kg。水泥浆液的搅拌时间应大于3min。浆液在使用前应过滤，浆液自制备到用完的时间应不超过其初凝时间，且不宜大于2h。特别是在炎热季节施工应采取防晒和降温措施，禁止寒冷季节施工。浆液温度应保持在5℃～40℃之间；用热水搅拌制浆时，拌合水的温度不得超过40℃。
4 施工工艺、质量检查及验收
1、注浆布孔：注浆孔布置方式梅花桩布孔，纵向孔间距为2.0m，孔的直径为7cm。注浆一般先再内排，最后中间排；先下部，后上部；防止相邻两孔窜浆，应采用隔孔注浆，相邻孔注浆间隙不小于3小时，避免注浆窜孔。
2、施工前检测：在注浆施工前，须采用FWD（落锤式弯沉仪）DCP（动力锥贯入仪）对注浆段进行检测。采集动态模量和静态模量。注浆前对注浆孔按顺序编号、记录，完工后检查对照，防止漏浆
3、注浆深度：双液注浆钻孔深度为3m。
4、注浆压力：为防止过大的灌浆压力破坏路面结构，灌浆过程中应严格控制灌浆压力，选用的压力大小与各层的材料结构有关，初步确定灌浆压力控制在0.2-0.4MPa左右，根据现场情况适当调整，以不抬高路面为准。
5、注浆参数：按设计要求计算出每立方浆液中水泥、水玻璃、氯化钙用量。
注浆前现况路基、边坡岩土参数一览表
6、双液注浆钻孔宜符合下列要求：
（1）采用回转钻进等方法钻孔，钻孔过程不宜加水。
（2）钻孔孔位与设计孔位允许偏差为±50mm，钻孔允许偏差率为1%；孔径允许偏差为±5mm，钻孔深度须达到设计深度。
（3）钻进时应详细记录孔位、孔深、土层变化等特殊情况及其处理措施。
7、注浆钻孔完成后，应及时埋设注浆管。止浆塞应设置在路面结构层以下，防止浆液渗入路面结构层。
8、每次注浆应连续进行，若需间断，则间断时间应小于浆液的初凝时间30min。
9、注浆的过程中，先制水泥浆和氯化钙溶液的混合液，再加水玻璃溶液，浆液的搅拌时间应大于3min，最后泵送三者的混合液。
10、单孔注浆后，先关闭注浆管顶端阀门再卸高压管，防止管内浆回喷。
11、当注浆压力达到最大注浆压力——0.2Mpa的2倍后仍注不进浆液时，即可结束注浆。
12、质量检测应在注浆结束后7天进行。
13、质量检测采用动力锥贯入仪（DCP）和落锤式弯沉仪（FWD）进行路基强度检测。
14、路基双液注浆加固质量控制一览表如下表:
双液注浆质量控制一览表
15、双液注浆验收标准如下表：
双液注浆验收标准一览表
５ 结束语
通过对数值模拟和试验段沉降量、变形量监测，可以得出，水泥—水玻璃双液注浆是通过改善土体本身抗剪性能来提高路基、边坡稳定性，注浆后的变形位移得到了很好的控制，加固效果明显，水泥—水玻璃双液注浆在高速公路改扩建工程中起到了稳定路基施工的良好作用。
参考文献:
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