橋墩基礎(chǔ)注漿加固技術(shù)

于海生　劉博文

【摘 要】江西省萍鄉(xiāng)市蘆——武公路的桂花橋橋墩采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，由于長期受河水的沖蝕，大部分花崗巖被風(fēng)化剝蝕，導(dǎo)致橋墩下陷、橋面鋪裝層開裂。對基礎(chǔ)進(jìn)行注漿加固，取得了較好的效果。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)化剝蝕；地基下陷；注漿加固

1. 工程概況

“蘆萬武”旅游公路——桂花橋2#墩擴(kuò)大基礎(chǔ)，其迎水面長期受河水沖蝕，將橋墩基礎(chǔ)周圍的覆蓋層沖走，基礎(chǔ)直接暴露在外。擴(kuò)大基礎(chǔ)底部的花崗巖層，由于長期的裸露及河水沖涮，產(chǎn)生了嚴(yán)重風(fēng)化剝蝕，擴(kuò)大基礎(chǔ)底部局部被掏空（如圖1）。橋墩基礎(chǔ)部位產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致該橋橋面2#墩位置沿迎水面嚴(yán)重傾斜、傾斜部位橋面護(hù)欄立柱受下沉擠壓明顯損毀（圖2），如不及時處置，將有進(jìn)一步擴(kuò)大趨勢。

圖1 被沖蝕的橋墩基礎(chǔ)

圖2 橋面明顯下沉

2. 加固目的及原理

（1）鉆孔壓密注漿是采用機(jī)械鉆孔至完整基巖內(nèi)，下入注漿導(dǎo)管后，通過高壓泵將水泥漿液泵送壓入地下，水泥漿在壓力作用下，沿地層孔隙（裂隙）流動，達(dá)到擴(kuò)散充填和后期固化膠結(jié)，有效提高擴(kuò)大基礎(chǔ)下承層的承載力。

（2）有關(guān)研究表明，在注漿壓力的作用下，將粘稠的漿液注入加固對象所形成的漿泡體，會使加固對象中產(chǎn)生極其復(fù)雜的應(yīng)力體系，漿泡面附近雖因受擾動在其密度特征方面沒有明顯的增加，但距漿泡體0.5～1.8m加固范圍內(nèi)均能受到明顯的加固。壓漿過程中所產(chǎn)生的上抬力量足以將上覆結(jié)構(gòu)或需加固體向上抬動。根據(jù)上述原理，通過采用壓密注漿手段，在基礎(chǔ)底部及周邊形成漿泡體，能夠使基礎(chǔ)底部及周邊的土體得到有效的加固，不僅能夠有效地使基礎(chǔ)底部被風(fēng)化剝蝕所形成的空洞和軟弱層得到充填和加固，也使基礎(chǔ)下部巖層的承載能力得以增強(qiáng)，進(jìn)而達(dá)到控制橋面沉降的目的。

3. 加固施工

3.1 場地布置。

施工前應(yīng)對橋墩基礎(chǔ)進(jìn)行圍堰止水，清理橋墩基礎(chǔ)周圍漂石，并回填渣土至常水位以上0.8～1.0m用以作為注漿處理的工作平臺。

3.2 注漿鉆孔布置。

按漿液擴(kuò)散半徑為0.5m考慮，本次注漿鉆孔孔距為1.0m，沿墩身向外0.20m為第一排注漿孔，向外1.20m為第二排注漿孔，基礎(chǔ)迎水面布置三排注漿孔，孔位與孔位之間以梅花型錯位布置（如圖3）。施工的第一排注漿孔向基礎(chǔ)內(nèi)側(cè)傾斜，傾角80°，以便盡量將水泥漿液壓入擴(kuò)大基礎(chǔ)底部，充分充填基礎(chǔ)下部的空洞和固結(jié)底部基巖。其余注漿鉆孔傾角均為90°直孔。

圖3 橋墩基礎(chǔ)加固示意

3.3 施工技術(shù)。

（1）此橋墩共施工64個鉆孔，考慮到注漿孔施工范圍卵石層和巖層，注漿花管若采用傳統(tǒng)的吊錘打入方法則施工難度較大，故決定采用鉆機(jī)鉆孔，再將注漿花管壓入孔內(nèi)注漿。采用從迎水面到背水面施工的順序，防止在施工中迎水面繼續(xù)下陷。每個注漿孔孔深不低于6m。

（2）本次施工主要加固材料為水泥，漿液配合比確定為：P.O 32.5級普通硅酸鹽水泥∶水∶水泥添加劑=100∶65∶0.5。

（3）注漿順序按跳孔間隔注漿方式進(jìn)行，本工程采用二次加密法逐漸加密，并采用先外圍后內(nèi)部的注漿施工方法，對于滲透系數(shù)相同的土層，首先采用注漿封頂，然后由下而上的施工方法，防止?jié){液上冒。

（4）注漿孔注漿壓力一般為0.5～1.0MPa。個別注漿壓力達(dá)到了1.5～2.0MPa。

（5）一般情況下二次注漿需要待水泥凝固后，重新透孔然后進(jìn)行二次水泥灌注，現(xiàn)在我們在第一次注漿后馬上下入一根16#鋼筋及水管一根，在水管上鉆小眼，然后用膠帶包好，待水泥初凝后進(jìn)行第二次注漿補(bǔ)強(qiáng)。效果明顯，一般泵壓會達(dá)到1.4MPa左右。

圖4 充填水泥樣

4. 施工中的問題及解決方法

4.1 地面冒漿。

（1）場地在施工前對橋墩基礎(chǔ)進(jìn)行圍堰止水，清理橋墩基礎(chǔ)周圍漂石，并回填渣土至常水位以上0.8～1.0m用以作為注漿處理的工作平臺。其回填層的密實(shí)度不夠，在注漿過程中冒漿現(xiàn)象較為明顯，造成了水泥漿液的流失，資源的浪費(fèi)。

（2）解決方法：清理回填土0.5m左右，然后用水泥及沙攪拌均勻在重新回填并夯實(shí)，提高工作平臺的強(qiáng)度。

4.2 串漿。

漿液從其他注漿孔返出的現(xiàn)象。

解決方法：加大跳孔的間隔，待水泥充分凝固后再施工附近的注漿孔；或者兩個注漿孔同時注漿。

4.3 漿液過量流失。

在注漿過程中有的漿液在距注漿孔5～6m處有冒漿的現(xiàn)象。

解決方法：采用低壓自流的方法注漿；采用較濃泥漿或增加速凝劑；間歇性注漿。

5. 注漿效果

（1）工程結(jié)束時，進(jìn)行了注漿質(zhì)量抽心檢查，在2#橋墩迎水面2-58孔、2-62B、和2-61B中，可見充填的水泥樣（如圖4）。

（2）施工前，我們監(jiān)測了橋面高程，在注漿加固結(jié)束后，下陷的橋面比施工前上升4cm，事實(shí)證明，我們在施工過程中所采用的措施是成功的。

參考文獻(xiàn)

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[文章編號]1619-2737（2014）12-03-900endprint