高速公路大修灌浆工程施工指南 - 图文

潭邵高速公路大修工程灌浆施工技术

指 南

湖南省交通科学研究院

2016年4月

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潭邵高速公路大修工程灌浆施工技术

指 南

前言

潭邵高速于2002年12月建成通车，至今已运营13年多。近年来交通流量迅速增长并远超工可预期。据统计，2015年潭邵高速日均折算车流量4.4万辆，其中湘潭段超5.5万辆。日趋饱和的交通流量，大量超载车辆的通行造成了既有路面的严重破坏，桥梁、涵洞等构造物也出现了不同程度的病害，车辆运行速度、行车安全性与舒适性逐年下降，道路服务水平与高速公路的性质、功能极不相符。为进一步提高耒宜高速的通行能力和服务水平，促进沿线社会经济的发展，对耒宜高速实施大修已经显得非常紧迫和必要。

为了对潭邵高速公路路基灌浆施工实施有效管理，保证工程质量，推广先进经验、技术，推动高速公路整治技术的革新与发展编制本指南。

本指南的主要内容有：总则、名词及术语、一般要求、灌浆材料和浆液、灌浆设备和机具、制浆、钻孔、封孔、灌浆、质量检查、工程数量确认、竣工资料与工程验收等。

1 总 则

1.1为规范潭邵高速公路路基整治施工，保障高速公路整治的质量，适应潭邵工程建设的需要，根据以往其它公路线的施工经验，结合潭邵高速公路实际情况，制定本指南。

1.2本指南初定了潭邵高速公路路基处治灌浆的施工技术要求和工程质量检验、评定方法。

1.3本指南试用于潭邵高速公路路基整治试验工点和后续高速公路处治工点施工工程，并根据后续工程经验进行修正与完善。

1.4 高速公路整治灌浆施工，应贯彻“探灌结合，分序施工”的原则。结合地质雷达扫描检测结果，逐步查清需整治的范围和存在的隐患，及时调整或优化整治范围、整治措施和施工工艺，提高路基高速公路灌浆加固的效果。

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1.5高速公路整治工程必须以保护植被、控制水土流失、保护生态环境为原则，正确处理好生态保护与项目建设的关系，落实高标准的环境保护和水土保持措施，促进公路建设与环境保护和水土保持的协调发展。

1.6下列标准所包含的条文，通过在本指南中的引用而构成为本指南的条文。使用本指南的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

⑴《公路工程不良地质勘察规程》（TB10027-2001）； ⑵《公路工程地质钻探规程》（TBJ10014-98）； ⑶《公路路基设计规范》（TB 10001-2005）； ⑷《公路特殊路基设计规范》（TB10035-2002）；

⑸《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T 5148-2001）； ⑹《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB 175-1999）； ⑺《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）； ⑻《公路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）； ⑼《公路工程物理勘探规程》（TB10013-2004）； ⑽《多道瞬态面波勘察技术规程》(JGJ/T143-2004)；

2 名词和术语

灌浆的种类较多，根据灌浆压力及工艺方法可分为静压灌浆和高压喷射灌浆两大类。本工程采用静压灌浆。

静压灌浆一般压力较低、灌浆压力随着浆体遇到的阻力的增大而升高，浆液灌入后为流动状态。

2.1 水泥灌浆 cement grouting

利用灌浆泵，通过钻孔、埋管等方法把水泥浆液压送到高速公路路基内的工程措施。

2.2压密灌浆

压密灌浆（挤密灌浆）是指通过钻孔向土层中压入浓浆。采用压密灌浆随着土体的压密和浆液的挤入，会在压浆点周围形成灯泡形空间，并因浆液的挤压作用而产生辐射状上抬力，从而引起地层局部隆起，抬升沉降路基。

2.3劈裂灌浆

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劈裂灌浆是浆液在孔内随着灌浆压力的增加，先压密周围土体，当压力大到一定程度时，浆液流动使地层产生劈裂，形成脉状或条带状胶结体，并最终形成防水帷幕。

2.4 充填灌浆 filling grouting

用浆液充填补强或顶升高速公路路基受地表水侵蚀的软弱地区，以达到处治高速公路地面沉降，唧泥、唧水等病害的灌浆方法。

2.5 水灰比 water-cement ratio

灌浆浆液中所含的水与浆料成分数量的比值。通常使用质量（重量）比，用数字或分式表示。

3 一般要求

3.1 灌浆工程施工前应取得以下文件或相应的资料： ⑴高速公路路基整治施工图及设计说明； ⑵灌浆路段雷达扫描资料；

⑶整治路段工程地质及水文地质资料； ⑷灌浆施工组织设计； ⑸灌浆试验报告； ⑹灌浆技术要求；

⑺灌浆质量标准和检查方法。

3.2为便于施工组织，当路段长度过长时（大于200m）可按200m长度划分施工单元，每个单元按分序施工要求施工。各标段高速公路路基整治的施工单元按照里程顺序及线路名称以“标段号+里程范围（公里桩）+单元顺序号”的方法统一编号，单元顺序号以200m划分,不足200m的划为一个单元,000-200m为01；200-400为2；依次类推，如DK437+435～DK437+520表示为“I-437-3单元”。

3.3 施工前必须进行场地清理，完善临时防、排水设施。

3.4施工前必须由专人负责对施工机械进行安全及性能检查，防止在灌浆过程中发生机械故障影响灌浆的连续性，防止在灌浆过程中灌浆管破裂造成浆液喷射伤人等现象。

3.5 灌浆工程所用的水、电供应必须可靠，必要时宜设置专用的管路和线路，并备有备用水源和电源，以保证灌浆的连续性。

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3.6 灌浆工程应制定妥善的环保和劳动安全措施。钻碴、污水和废浆不得随意排放，应堆放或排放到指定位置，及时清理现场。灌浆施工现场禁止非施工人员进入，施工人员一律要求穿戴劳保服装，佩戴相应的防护措施方可进入施工现场。

3.7高速公路路基整治工程在正式灌浆施工前，应据地质情况选取代表性钻孔进行现场灌浆试验，通过灌浆试验确定整治路段的灌浆方法及参数。

3.8 各路段必须根据已有设计资料、灌浆试验成果及现场实际情况编制高速公路整治施工组织方案和投资建议计划，并经设计、施工、监理、建设单位四方会签后方可进入正式灌浆施工的施工程序。

3.9每个施工单元里的钻孔编号按照“施工单元→左（Z）或右（Y）序号→分序钻孔序列（T 、I、II、III）→钻孔编号”的顺序进行编号，如DK437+435～DK437+520左中线左侧第1排先导孔按照图纸中由小里程至大里程顺序统一编号为“I-437-3-Z-T1、I-437-3-Z-T2、I-437-3-Z-T3??”；I序钻孔按照图纸中由小里程至大里程顺序统一编号为“I-437-3-Z-T1、I-437-3-Z-T2、I-437-3-Z-T3??”，依此类推。

3.10在正式灌浆施工前，应根据地质雷达扫描所揭示的实际情况调整灌浆范围及灌浆深度，并经设计、施工、监理、建设单位四方会签后方可进行下一步灌浆施工。

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地质雷达检测系统（图片仅供参考）

3.11在灌浆施工的过程中有可能会出现严重的漏浆现象，先期注入的浆液无法形成封闭圈来阻止后期注入的浆液沿路基内部通道漏走，灌浆施工无法进行，在这种情况下，应按程序上报有关部门，由专家组定夺解决方案。

3.12在施工过程中，各有关单位对灌浆资料、地质情况和施工技术措施应经常进行分析与总结，优化施工工艺。

3.13每个作业队施工前必须设立的专用材料库，负责周围钻孔压浆材料的供应。料库要有防水防潮防火等措施，材料出入库必须有完善的手续，并经现场监理签字确认。

3.14 对已完成灌浆或正在灌浆、浆液未终凝的路段，其附近不得进行地下水抽取或压水工作。

3.15施工中应注意调查搜集既有管、线网等地下设施，并留足安全作业距离，加强安全防护，安全作业。靠近既有线地段，施工过程中注意避免侵害，必

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须有专人负责进行瞭望、预警，以确保人身及设备安全；施工机具不得随意堆放，以保证行车安全。施工过程中上、下道避车、施工作业、材料装卸与堆放等安全注意事项详见《铁路工务安全规则》铁运[2006]177号。

3.16 灌浆过程中，注意控制压力并加强巡视，避免污染环境（如水源、农田）,发现异常情况，应立即采用相应措施。

3.17 各项施工记录应有专人在现场随着施工作业的进行使用蓝黑或碳素墨水笔逐项填写，做到及时、准确、真实、齐全、整洁；各种资料必须编制成所需的图表和其它成果资料，及时整理并归档。

3.18 高速公路整治工程档案实行磁介质和纸质双建。有关工程建设的相关文件、实施方案、初步设计、阶段性项目建设总结、检查验收资料、资金审批和审计报告、工程监理报告、技术资料、图片照片、统计数据和录像资料等，要明确专人负责收集和整理。

3.19 板底情况判断，将脱空的程度按照外观调查分为：车辆驶过时，有水从板缝或边缘唧出，或者在板接（裂）缝或边缘的临近表面残留有少量唧出的材料沉淀物判断为唧水；在板接（裂）缝或边缘的表面残留有大量唧出材料的沉淀物判断为唧泥；车辆驶过时，板有明显的颤动和脱空感的板块判断为板底脱空；桥台板块明显错台、下沉，车辆行驶时，跳车现象严重，为路面沉降。

4 灌浆材料和浆液

4.1本灌浆工程所采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥材料灌浆。

4.2 灌浆用水泥的品质必须符合GB175，或所采用的其它水泥的标准满足本条文的规定。充填灌浆所用水泥的强度等级为42.5级。

4.3 灌浆水泥应妥善保存，严格防潮并缩短存放时间。不得使用受潮结块的水泥。

4.4 灌浆用水应符合拌制公路混凝土用水的要求。

4.5 水泥灌浆一般使用水泥浆液加外加剂。在特殊地质条件下或有特殊要求时，需要使用双液浆、混合浆等时，需通过现场灌浆试验论证。

4.6 本工程灌浆采用水泥外加剂法，外加剂应具有缓凝、早强、减水、膨胀效果，掺量为水泥质量的8%-12%。

4.7 各类浆液中加入外加剂的种类及数量，应通过室内浆材试验和现场灌浆试验确定。

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4.8浆液进行室内试验。其它类型浆液应根据工程需要，有选择地进行下列性能试验：

⑴浆液的流动性或流变参数； ⑵浆液的沉降稳定性； ⑶浆液的凝结时间；

⑷结石的密度、强度、弹性模量； ⑸其它。

4.9各施工单元的各种试验必须形成试验成果表格归档保存。

5 灌浆设备和机具

5.1搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液的类型和灌浆泵的排浆量相适应，保证能均匀、连续地拌制浆液。

5.2 灌浆泵的技术性能与所灌浆液的类型、浓度应相适应，额定工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，应力波动范围宜小于灌浆压力的20%，排浆量能满足灌浆最大注入率的要求。

5.3灌浆管路应保证浆液流动畅通，并应能承受1.5倍的最大灌浆压力。 5.4灌浆泵出浆处应设压力表。压力表与管路之间应设置隔浆装置。 5.5止浆塞应与所采用的灌浆方式、方法、灌浆压力、封孔方式、地质条件相适应，应具有良好的膨胀和耐压性能，在最大灌浆压力下能可靠地封闭灌浆，并且易于安装和拆卸。

5.6所有灌浆设备应注意维护保养，保证其正常工作状态，并有应急备用设备。

5.7钻孔灌浆的计量器具应定期进行校验或检查，保证量值准确。

6 制浆

6.1制浆材料必须按规定的浆液配比计量，计量误差应小于5%。 6.2各类浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度。

6.3水泥浆液的搅拌时间，使用高速搅拌机时应大于30s；使用普通搅拌机时应大于3min。浆液使用前应过筛，浆液自制备至用完的时间不宜大于4h。

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6.4各施工单元的制浆材料及浆液参数须形成成果文件，并归档保存。 7 钻孔 7.1水泥混凝土路面板布孔方式，依据平面图施放，孔位偏差不大于10cm。当因避让管、线等客观原因需对孔位进行调整，且距离大于50cm时，需报设计、监理单位核准。每块混凝土板根据实际情况布灌浆孔隙，一般情况下每块板布设5个灌浆孔（如下图），特殊板块（如断裂板）可以加设灌浆孔，在满足灌浆要求的情况下，尽可能少布孔。 0.8m 0.7m 布孔示意图 7.2 沥青路面布孔方式，原则上以裂缝为中心布设垂直路面的注浆孔，一边布置2个注浆孔，具体如下图所示。根据实际情况，必要时在板中部或其它部位再增加孔位。角孔距两侧板边0.6～1.0m，呈梅花状布置，灌浆加固深度应根据路基实际填土层深度和土层密实度确定，实际布孔时应根据需加固的路面宽度及裂缝和沉降程度作适当调整。在满足灌浆要求的情况下，尽可能少布孔。钻孔直径45mm，孔深根据实际情况而定。

2.5m 2.5m 2.5m 2.5m 其加固充填注浆孔位示意图 2.5m 9 / 13

7.3钻孔深度：

7.3.1板底脱空、唧水、唧泥：40-90cm。 7.3.2纠偏顶升：3—6m。

7.4灌浆钻孔宜采用回旋钻进，直径不得小于40mm。

钻孔（图片仅供参考）

钻孔（图片仅供参考）

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8 封孔

8.1高速公路灌浆主要针对路基充填加固处治，灌浆过程中特殊情况多样，施工中可据实际情况确定适宜的封孔方法和工艺。

8.2灌浆完成后应及时进行封孔作业，采用水泥砂浆封孔。

快速修补砂浆封孔（图片仅供参考）

9 灌浆

9.1水泥灌浆

9.1.1以水泥浆为主的单液灌浆材料，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.35:1～0.5:1。开始灌浆时采用稀浆灌注，当灌入量较大时可根据情况采用浓一级的浆液灌注。

9.1.2灌浆顺序遵循跳孔灌浆，先外围后中间的原则。

9.1.3灌浆压力一般为0.2～0.8Mpa，终注压力一般为0.3～0.5Mpa。 9.1.4达到下列条件之一者，可终止注浆：

1在终注压力下连续灌浆10min，注入率不大于5L/min时，可终止灌浆。 ○

2相邻孔洞或者周边伸缩缝开始冒浆。 ○

3在密封条件下达到0.5Mpa。 ○

9.1.5采用水泥材料灌浆，灌浆终止后需养护24小时。。

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9.2灌浆量由灌浆段高速公路路基情况确定。 9.3特殊情况处理

（1）灌浆必须连续进行，若因故中断，应找出灌浆中断原因，尽快采取处理措施，及早恢复。

（2）灌浆过程中应分序施工。如出现串浆现象，应对串浆孔同时进行灌浆处理。

（3）灌浆过程灌浆孔洞中如有冒浆、绕塞返浆等现象发生，应暂停灌浆，尽快采取处理措施，处理完后立即恢复灌浆。

9.5灌浆过程中应作好灌浆记录，记录表应能满足灌浆参数、浆液耗量、填充料耗量及其它特殊处理等记录的要求。返浆前记录时间按浆液配比变换、间歇及其它特殊处理时间控制，间隔以15～30min为宜；返浆后为5min。

9.6灌浆过程中监理必须进行旁站，对灌浆记录进行现场签认。 9.7 终止注浆条件与水泥灌浆相同。 9.8 灌浆完成后及时开放交通。

灌浆（图片仅供参考）

10 质量检查

在分段(或整段)施工结束后，应采用钻孔取芯、弯沉检测或雷达扫描相结合的方式进行灌浆质量检查。综合分析后对灌浆施工质量进行全面评价。灌浆异常路段增设检查孔, 检查孔在施工结束3天后进行（一般按施工孔数的5%布设检查孔数）, 抽芯检查灌浆效果，检查孔深约0.8m左右，检查被灌体充填状况、

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密度、透水性。根据相关规范及我们的实践检测经验，潭邵高速公路大修改造各结构层顶面弯沉控制指标推荐值如表1所示。 表1 潭邵高速公路大修改造各结构层顶面容许弯沉值 普通混凝土面层 连续配筋混凝土调平层 沥青混凝土面层顶面 FWD弯沉值（0.01mm） 14 12 16 11 工程数量确认依据： ⑴经监理核对进场材料数量资料及相应税务发票； ⑵相关定额、每孔计划和实际材料用量（灌浆前满装水泥袋数及灌浆后空装水泥袋数，空装水泥袋核后销毁）； ⑶施工纪录、监理纪录和检测结果对工程量及时进行确认，确认后报工程部审批，按照批准工程数量和预算进行计价。 12 灌浆工程施工记录、成果资料和检测资料 12.1灌浆工程的施工记录、成果资料和检测资料应包括下列部分或全部内容： ⑴施工记录：①钻孔记录；②灌浆记录；③灌浆孔平面布置示意图。 ⑵成果资料：①灌浆成果一览表；②灌浆孔平面布置成果图。 ⑶检测资料：①钻孔取芯检查表；②雷达扫描资料或弯沉检测表；④灌浆材料检验报告；⑤其它检验、试验与测试资料。 12.2分段或整段灌浆施工完成后，施工单位应及时整编竣工资料和提出报告，申请验收。 12.3各施工单元（路段长度大于200m时可按200m长度划分单元，小于200m时按一个单元处理）或整段灌浆施工完成后，应及时进行工程质量评定和验收。 水泥灌浆固结试块,7d龄期抗压强度不低于20Mpa；

施工完毕48小时后,采用钻孔取芯和雷达扫描或落锥弯沉仪检测

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