双环塞灌浆工法运用於高速公路路堤沉陷改善介绍

1双环塞灌浆工法运用于高速公路路堤沉陷改善介绍台湾高公局中工处大甲工务段朱建源/撰稿及图片提供台湾地区国道3号苗栗苑里路段及台中大甲收费站区长期以来存在有路基沉陷状况，为澈底解决此一困扰，本处委托顾问公司办理改善设计并邀集多位学者专家历经1年多审查后方予定案，采用9~11m深度作低压灌浆以改善路堤沉陷状况。其中苗栗苑里路段改善业于去年底完工，相关经验并回馈至大甲收费站区沉陷改善工程作工序的调整，其并入收费站重置工程刻正施工中。苗栗苑里路段路堤沉陷改善工程对灌浆成果采用成效验证，试灌时承包商沿用传统单管低压灌浆工法，但该工法无法逐阶灌注于欲改良土体，每于一阶灌注后，起管进行次阶作业，加压后浆液立即由灌浆管周围溢至路面，再经钻取其岩心以酚?测试，无任何水泥渗透反应。试灌未成，本段积极寻求具效益及经济之工法，特地至台湾高铁彰化路段现地观摩外商沉陷改善灌浆，其采用双环塞工法施作成效颇佳。该工法引用于本段苗栗至台中大甲路段试灌及后续施作，经钻取岩心有水泥反应，标准贯入试验(SPT)及渗透系数试验等成效验证均符合要求。双环塞工法于1932年由法国Soletanche公司研发，并经各国陆续运用于大地工程，施工步骤及注意事项介绍如下：一、概述工法步骤：2(一)套管钻杆钻孔至预定深度后，拔出钻杆。(二)灌注封堵材(又称CB浆，由水泥cement、皂土bentonite及水所组成)，放入灌浆外管(50cm开4孔/每阶，以橡胶圈包覆)后取出套管，俟孔壁及灌浆外管之环形空间封堵材养护完成。(三)将内灌浆管(又称双环塞管，由水管、浆材管及两个环塞所组成)放入灌浆外管后，由水管压入水使两个环塞膨胀封住灌浆外管壁，开始由浆材管压入灌浆材(由水、水泥、地质改良剂所组成)，于出浆口藉压力顶开灌浆外管该阶开孔处橡胶圈，并冲破封堵材挤压渗透进入土体空隙。(四)达预定灌浆量(140L)或压力骤升(初始压力+2kg/cm2)时，停止灌浆排出双环塞压力水，将内灌浆管拉出，后续视现场需要，内灌浆管可采逐阶或跳阶或跳孔放入灌浆外管施灌，以确保浆液能确实填满路基孔洞。二、施工注意事项：(一)箱涵构造物会漏浆时，可加入水玻璃加速凝结或跳阶、跳孔灌浆或漏浆处钻注发泡剂止漏。(二)为防泥水漫流至通车车道，车行喷溅或污染路面，工区应以砂包围阻，导引汇流过滤沉淀并予清除。3(三)定时监测边坡及路面高程，及早发现处置边坡及水沟漏浆或路面隆起、湿陷现象。湿陷常紧邻施灌区发生，于苑里路段施灌时，其发生频率及沉陷情形更甚于隆起，应予注意以免影响行车安全。(四)必要时改变钻孔角度以避开既有护栏等构造物或地下管沟，以利灌浆工作。(五)当路堤含水量高，建议由灌浆区中心往外围施灌以将水份排离。倘由外围往中心施灌易造成水份积聚，水位壅高难以排除致影响施作。▲内灌浆管及灌浆外管▲大甲收费站区双环塞低压灌浆施工