静压注浆加固台背回填的研究和应用

张立杰 郭江靖

1 工程概况

山西长安高速公路环城段在地貌上大部分属于中低山丘陵黄土地貌，本标段范围内大部分桥梁台背回填设计填料为石渣，加之此高速公路工期较紧，导致台背回填的填筑速度较快，造成了碾压不能达到设计要求。为了消除或最大限度地减少通车后的路基沉降，保障高速公路的安全运营，通过静压注浆对台背回填进行加固处理，从而达到提高地基承载力，减少路面的沉降变形和桥头跳车的目的。

2 静压注浆加固机理分析

静压注浆加固台背回填的处理方法是采用水泥—粉煤灰混合浆液法压密固结注浆，即在一定的压力下，将混合浆液通过注浆管均匀地注入到台背回填土层中，充填石渣间的空隙，将原来松软的土体及填料胶结成一个结构新、强度大的“结石体”，以提高地基土的承载力，减少地基的沉降和桥头跳车。

3 静压注浆施工工艺

1)布孔:在桥头搭板范围内，第一排注浆孔距台背 0.5m，最外一排注浆孔距搭板外缘 0.5m，在中央分隔带一侧注浆孔距分隔带1.0m;沿线路纵向每排注浆孔的间距为1.5m;横向孔距:在行车道、超车道一侧孔距为1.2m，硬路肩一侧孔距为 1.5m。孔深按原地面以下1.0m计算(见图 1)。2)孔深:每排孔深为路床顶面至原地面以下1.0m。3)孔径:采用无水干钻，每孔孔径不小于100mm。4)注浆技术要求:注浆施工设备采用SYB50/50液压机注浆或HB-80型注浆机注浆，泵压控制在100 kPa～200 kPa，流量为20L/min～50 L/m in，水灰比为0.5～0.6，采用32.5级普通硅酸盐水泥，粉煤灰等级为不低于Ⅲ级。5)平面注浆顺序:应按跳孔间隔并先外围后内部的注浆施工方法。6)单孔注浆:成孔后，下入直径为 12'的塑料管作为注浆管，注浆管下入长度以孔深高出路床顶面0.3m～0.5m为宜。其中路床顶面1.5m以下塑料导管钻几排孔，以20 cm为间距，上部稀下部密，加工成花管，上部 0m～1.5m范围采用水泥砂浆封闭塑料管与孔壁间的空隙(在1.5m处安放一托盘)，最后将水泥浆液通过塑料管按一定压力逐级静压注浆，达到规范要求为止。7)终止注浆:冒浆、串浆或者注浆机压力急剧上升即可终止注浆。

4 静压注浆注意事项

1)注浆孔必须采用干钻成孔，除非钻遇路基结构层或大块石头等障碍物确实无法钻进时，才可以加少量水湿润，平常严禁清水钻孔，成孔后为防止雨水灌入，必须采用有效方法封孔或及时进行压浆，孔径需确保注浆管的放置。2)灌浆时必须一次性将灌浆管放置到设计深度，从下而上进行注浆，砂性土注浆压力达到0.2 MPa，粘性土注浆压力达到0.5 MPa，方可终止注浆。3)冒浆处理:在注浆过程中，水泥浆液沿土体孔隙往上串流冒出地面，称为地表冒浆。地表冒浆处理时必须耐心细致，有时可能要多次反复处理;一般是在冒浆处用碎棉絮、麻絮或速凝水泥封堵，若封堵无效，则可采用降压、改变水灰比或孔隙注浓水泥浆等办法进行处理。4)串浆:在注浆过程中，水泥浆液从注浆孔内流出的现象叫串浆。发生串浆的原因是在地层中孔隙、裂缝较多，压力较高时，相互串连造成串浆通路。处理的办法有:a.适当延长相邻孔之间的注浆间隔时间;b.串浆孔和注浆孔同时进行压浆;c.封堵串浆孔。5)在注浆过程中，应详细记录注浆时间和注入量。若发现浆液从相邻孔中涌出，应停止注浆;同时应密切注意冒浆情况。6)在施工过程中，应采取有效的安全措施，保证安全文明施工。

5 施工特点

1)施工机械比较简单。一般采用 XY-Ⅰ型百米钻机冲钻成孔，砂浆搅拌机拌制浆液，SYB50/50型压浆机进行注浆成型。

2)施工速度快，见效快。

3)施工工序安排较灵活。桥台若必须提前施工搭板时，可以按照钻孔要求预留注浆孔，并保证注浆孔垂直度小于 1%。

4)操作简单，劳动强度低，施工安全。

6 结语

随着高速公路的急剧发展，很多高速公路项目都是匆匆开工，工期都比较紧，势必会造成为了加快施工进度而不同程度的牺牲质量的普遍现象发生，尤其是桥梁台背回填直接影响和制约着梁板安装以及桥面施工进度。静压注浆在很大程度上对提高台背回填范围地基承载力和减少桥头跳车起到了很大的作用，也是处理台背回填的很好方法，值得广泛应用。但是在桥梁台背回填施工过程中，应着重加强对填料、层厚、碾压遍数、沉降量的观测和控制，最大限度的减少地基沉降和桥头跳车等现象的发生。

[1] 赵文军.公路桥涵台背回填[J].山西建筑，2009，35(18): 274-275.