中華民國103年9月 September. 2014

雙環塞灌漿工法運用於路堤沉陷改善介紹

高公局中工處大甲工務段朱建源/撰稿及圖片提供

國道3號苑裡路段及大甲收費站區長期以來存在有路基沉陷狀況,為澈底解決此一困擾,本處委託顧問公司辦理改善設計並邀集多位學者專家歷經1年多審查後方予定案,採用9~11m深度作低壓灌漿以改善路堤沉陷狀況。其中苑裡路段改善業於去年底完工,相關經驗並回饋至大甲收費站區沉陷改善工程作工序的調整,其併入收費站重置工程刻正施工中。
苑裡路段路堤沉陷改善工程對灌漿成果採用成效驗證,試灌時承包商沿用傳統單管低壓灌漿工法,但該工法無法逐階灌注於欲改良土體,每於一階灌注後,起管進行次階作業,加壓後漿液立即由灌漿管周圍溢至路面,再經鑽取其岩心以酚?測試,無任何水泥滲透反應。試灌未成,本段積極尋求具效益及經濟之工法,特地至高鐵彰化路段現地觀摩外商沉陷改善灌漿,其採用雙環塞工法施作成效頗佳。該工法引用於本段試灌及後續施作,經鑽取岩心有水泥反應,標準貫入試驗(SPT)及滲透係數試驗等成效驗證均符合要求。
雙環塞工法於1932年由法國Soletanche公司研發,並經各國陸續運用於大地工程,施工步驟及注意事項介紹如下:
一、概述工法步驟:
(一)套管鑽桿鑽孔至預定深度後,拔出鑽桿。
(二)灌注封堵材(又稱CB漿,由水泥cement、皂土bentonite及水所組成),放入灌漿外管(50cm開4孔/每階,以橡膠圈包覆)後取出套管,俟孔壁及灌漿外管之環形空間封堵材養護完成 。
(三)將內灌漿管(又稱雙環塞管,由水管、漿材管及兩個環塞所組成)放入灌漿外管後,由水管壓入水使兩個環塞膨脹封住灌漿外管壁,開始由漿材管壓入灌漿材(由水、水泥、地質改良劑所組成),於出漿口藉壓力頂開灌漿外管該階開孔處橡膠圈,並衝破封堵材擠壓滲透進入土體空隙。
(四)達預定灌漿量(140L)或壓力驟升(>初始壓力+2kg/cm2)時,停止灌漿排出雙環塞壓力水,將內灌漿管拉出,後續視現場需要,內灌漿管可採逐階或跳階或跳孔放入灌漿外管施灌,以確保漿液能確實填滿路基孔洞。
二、施工注意事項:
(一)箱涵構造物會漏漿時,可加入水玻璃加速凝結或跳階、跳孔灌漿或漏漿處鑽注發泡劑止漏。
(二)為防泥水漫流至通車車道,車行噴濺或汙染路面,工區應以砂包圍阻,導引匯流過濾沉澱並予清除。
(三)定時監測邊坡及路面高程,及早發現處置邊坡及水溝漏漿或路面隆起、濕陷現象。濕陷常緊鄰施灌區發生,於苑裡路段施灌時,其發生頻率及沉陷情形更甚於隆起,應予注意以免影響行車安全。
(四)必要時改變鑽孔角度以避開既有護欄等構造物或地下管溝,以利灌漿工作。
(五)當路堤含水量高,建議由灌漿區中心往外圍施灌以將水份排離。倘由外圍往中心施灌易造成水份積聚,水位壅高難以排除致影響施作。

內灌漿管及灌漿外管
內灌漿管及灌漿外管
大甲收費站區雙環塞低壓灌漿施工
大甲收費站區雙環塞低壓灌漿施工