橋涵臺(tái)背壓力注漿技術(shù)控制要點(diǎn)

高全明

（中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100088）

1 引言

在目前高速公路中普遍存在的一個(gè)問(wèn)題就是橋涵臺(tái)背回填質(zhì)量，如果不嚴(yán)加控制，確保達(dá)到設(shè)計(jì)和施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定的壓實(shí)度等要求，勢(shì)必會(huì)造成橋臺(tái)背沉陷、斷裂形成臺(tái)階從而引起橋頭跳車(chē)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了行車(chē)的舒適性和安全性，嚴(yán)重的可導(dǎo)致交通事故。因此，如何解決橋頭跳車(chē)問(wèn)題，要從理論與施工上進(jìn)行摸索和探討，提出切實(shí)可行的方法。本項(xiàng)目橋梁均采用了橋頭搭板的過(guò)渡型式，臺(tái)背回填砂礫土，且根據(jù)業(yè)主要求對(duì)橋頭搭板進(jìn)行注漿處理。

2 注漿加固機(jī)理

壓力注漿就是要讓水泥或其他漿液在周?chē)暗[土中通過(guò)滲透、充填、壓密擴(kuò)展形成漿脈。由于地層中土體的不均勻性，通過(guò)鉆孔向土層中加壓注入一定水灰比的水泥漿液，一方面，注漿孔向外擴(kuò)張形成圓柱狀漿體，鉆孔周?chē)馏w被擠壓充填，緊靠漿體的土體遭受破壞和剪切，形成塑性變形區(qū)，離漿體較遠(yuǎn)的土體則發(fā)生彈性變形，鉆孔周?chē)馏w的整個(gè)密實(shí)度得到提高；另一方面，隨著注漿的進(jìn)行，土體裂縫的發(fā)展和漿液的滲透，漿液在土層中形成方向各異，厚薄不一的片狀、條狀、團(tuán)塊狀漿體，縱橫交錯(cuò)的漿脈隨著凝結(jié)硬化，造成結(jié)石體與土體之間緊密而粗糙的接觸，沿注漿孔形成不規(guī)則的、直徑粗細(xì)相間的樁柱體，這種樁柱體與壓密的地基土形成復(fù)合地基，從而提高了路基強(qiáng)度和剛度。且通過(guò)注漿形成的水泥樁柱體也可作為半剛性基層的樁基礎(chǔ)，可有效地支承路面結(jié)構(gòu)層，起到雙重作用。

3 注漿工藝流程

注漿工藝流程：布置注漿孔→注漿→注漿結(jié)束。

（1）注漿孔平面布置見(jiàn)圖2，共6個(gè)注漿孔，且對(duì)臺(tái)后填土高度大于等于6 m的橋梁還要求預(yù)埋注漿管，以方便進(jìn)行二次注漿處理。

（2）注漿。注漿加固基本原則：各個(gè)注漿孔的施工次序，應(yīng)該是分期分段實(shí)施灌注，逐漸加密。從剖面圖1上來(lái)看應(yīng)該是先灌注上部后灌注下部。如果是多排注漿孔，則注漿的次序是先灌注靠邊緣的，后灌注中間的注漿孔。采用這種措施是為了使?jié){液盡可能地限制在有效范圍之內(nèi)，并為注漿壓力的提高創(chuàng)造必要條件。

圖1 立面圖

圖2 注漿孔平面布置圖

（3）鉆孔。鉆孔采用XY—1鉆機(jī)準(zhǔn)確就位，并校正鉆機(jī)（鉆桿）的垂直度，除了路面及搭板或遇回填石塊無(wú)法用干鉆的方式成孔、經(jīng)監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計(jì)同意時(shí)，可采用濕鉆外，一般均采用干鉆的方式成孔，鉆孔孔徑Φ75 mm?？咨钪猎乇硪韵?.5 m。

（4）注漿管。注漿管采用外徑Φ15 mm、壁厚3 mm以上的鋼管，鋼管材質(zhì)必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。將注漿管底部密封焊牢，管壁周?chē)椒?條縱線，并在每條縱線上按15 cm間隔均勻錯(cuò)位鉆孔，孔徑為5 mm（相應(yīng)于路面、搭板及以下結(jié)構(gòu)層共90 cm范圍內(nèi)封堵段不用鉆孔，預(yù)埋注漿管外露部分也不鉆孔），鋼管每隔150 cm設(shè)置一個(gè)定位環(huán)，以保證鋼管放入孔中心；對(duì)預(yù)埋注漿有孔段用彈性較好的橡膠帶包裹，以防小孔被堵。注漿管頂端應(yīng)留出與注漿機(jī)連接的活動(dòng)接頭以便反復(fù)注漿，注漿管要安放到孔底。

（3）注漿材料和設(shè)備。漿液采用水泥漿，水灰比為0.6∶1～1∶1，水泥采用PC—325復(fù)合硅酸鹽水泥，注漿壓力控制在0.5～1.0 MPa；為加快凝結(jié)、減少冒漿，施工過(guò)程中可適當(dāng)加速凝劑，注漿材料、配合比、注漿壓力等參數(shù)可根據(jù)實(shí)際注漿狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。注漿需要配備4 MPa以上的壓漿機(jī)（壓力表齊備完好）和相應(yīng)配套地?cái)嚢铏C(jī)、供水設(shè)備及發(fā)電機(jī)。

（4）注漿方式。注漿采用間歇式注漿，使得先注入的漿液初步達(dá)到膠結(jié)后再注，次數(shù)2～3次，前后兩次的時(shí)間間隔45 min～1 h左右。且對(duì)于加固段較?。ㄐ∮诘扔? m）的灌注不分段，對(duì)于加固段較長(zhǎng)的，應(yīng)將注漿孔分為若干段，每段4～5 m，先灌注淺層，后灌注深層，多次循環(huán)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)為止。

4 注漿結(jié)束

注漿時(shí)，注漿管必須插入鉆孔底部（原地表以下0.5 m），如果注漿壓力持續(xù)上升至1.0 MPa且持續(xù)時(shí)間達(dá)10 min時(shí)，適當(dāng)提升注漿管，當(dāng)壓力下降時(shí)，停止提管，繼續(xù)注漿，直至注漿管提至注漿范圍頂部即可停止壓力注漿。且當(dāng)施工中若出現(xiàn)錐臺(tái)周邊溢漿、錐臺(tái)護(hù)面墻發(fā)生拱起變形、搭板或路面起拱變形等異常情況時(shí)應(yīng)停止注漿，并相應(yīng)增加循環(huán)注漿次數(shù)。之后進(jìn)行灌漿封孔。

5 注漿設(shè)備

（1）工程鉆機(jī)（100型）。

（2）泥漿泵BW250型。

（3）水泥漿攪拌機(jī)。

（4）發(fā)電機(jī)及其他配套設(shè)施。

（5）水車(chē)、卡車(chē)。

6 結(jié)論和建議

對(duì)橋頭搭板進(jìn)行壓力注漿，實(shí)踐證明，對(duì)解決搭板落空、橋頭跳車(chē)現(xiàn)象有良好效果，從成本分析經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)看，也具有一定的推廣價(jià)值。且注漿工程應(yīng)用范圍較廣，還可以用于處理高填方路基沉陷、水泥混凝土面板底部脫空等工程。相信經(jīng)過(guò)注漿工藝的不斷完善，注漿技術(shù)必將會(huì)得到充分應(yīng)用。

[1]公路施工手冊(cè)《橋涵》.人民交通出版社.

[2]劉世強(qiáng).《壓密注漿法在加固地基中的應(yīng)用》.