桥涵台背压力注浆技术控制要点

2011-08-23高全明

科学之友 2011年19期

高全明

（中交公路规划设计院有限公司，北京 100088）

1 引言

在目前高速公路中普遍存在的一个问题就是桥涵台背回填质量，如果不严加控制，确保达到设计和施工技术规范规定的压实度等要求，势必会造成桥台背沉陷、断裂形成台阶从而引起桥头跳车现象，严重影响了行车的舒适性和安全性，严重的可导致交通事故。因此，如何解决桥头跳车问题，要从理论与施工上进行摸索和探讨，提出切实可行的方法。本项目桥梁均采用了桥头搭板的过渡型式，台背回填砂砾土，且根据业主要求对桥头搭板进行注浆处理。

2 注浆加固机理

压力注浆就是要让水泥或其他浆液在周围砂砾土中通过渗透、充填、压密扩展形成浆脉。由于地层中土体的不均匀性，通过钻孔向土层中加压注入一定水灰比的水泥浆液，一方面，注浆孔向外扩张形成圆柱状浆体，钻孔周围土体被挤压充填，紧靠浆体的土体遭受破坏和剪切，形成塑性变形区，离浆体较远的土体则发生弹性变形，钻孔周围土体的整个密实度得到提高；另一方面，随着注浆的进行，土体裂缝的发展和浆液的渗透，浆液在土层中形成方向各异，厚薄不一的片状、条状、团块状浆体，纵横交错的浆脉随着凝结硬化，造成结石体与土体之间紧密而粗糙的接触，沿注浆孔形成不规则的、直径粗细相间的桩柱体，这种桩柱体与压密的地基土形成复合地基，从而提高了路基强度和刚度。且通过注浆形成的水泥桩柱体也可作为半刚性基层的桩基础，可有效地支承路面结构层，起到双重作用。

3 注浆工艺流程

注浆工艺流程：布置注浆孔→注浆→注浆结束。

（1）注浆孔平面布置见图2，共6个注浆孔，且对台后填土高度大于等于6 m的桥梁还要求预埋注浆管，以方便进行二次注浆处理。

（2）注浆。注浆加固基本原则：各个注浆孔的施工次序，应该是分期分段实施灌注，逐渐加密。从剖面图1上来看应该是先灌注上部后灌注下部。如果是多排注浆孔，则注浆的次序是先灌注靠边缘的，后灌注中间的注浆孔。采用这种措施是为了使浆液尽可能地限制在有效范围之内，并为注浆压力的提高创造必要条件。

图1 立面图

图2 注浆孔平面布置图

（3）钻孔。钻孔采用XY—1钻机准确就位，并校正钻机（钻杆）的垂直度，除了路面及搭板或遇回填石块无法用干钻的方式成孔、经监理、业主、设计同意时，可采用湿钻外，一般均采用干钻的方式成孔，钻孔孔径Φ75 mm。孔深至原地表以下0.5 m。

（4）注浆管。注浆管采用外径Φ15 mm、壁厚3 mm以上的钢管，钢管材质必须符合国家标准。将注浆管底部密封焊牢，管壁周围平分3条纵线，并在每条纵线上按15 cm间隔均匀错位钻孔，孔径为5 mm（相应于路面、搭板及以下结构层共90 cm范围内封堵段不用钻孔，预埋注浆管外露部分也不钻孔），钢管每隔150 cm设置一个定位环，以保证钢管放入孔中心；对预埋注浆有孔段用弹性较好的橡胶带包裹，以防小孔被堵。注浆管顶端应留出与注浆机连接的活动接头以便反复注浆，注浆管要安放到孔底。

（3）注浆材料和设备。浆液采用水泥浆，水灰比为0.6∶1～1∶1，水泥采用PC—325复合硅酸盐水泥，注浆压力控制在0.5～1.0 MPa；为加快凝结、减少冒浆，施工过程中可适当加速凝剂，注浆材料、配合比、注浆压力等参数可根据实际注浆状况进行动态调整。注浆需要配备4 MPa以上的压浆机（压力表齐备完好）和相应配套地搅拌机、供水设备及发电机。

（4）注浆方式。注浆采用间歇式注浆，使得先注入的浆液初步达到胶结后再注，次数2～3次，前后两次的时间间隔45 min～1 h左右。且对于加固段较小（小于等于5 m）的灌注不分段，对于加固段较长的，应将注浆孔分为若干段，每段4～5 m，先灌注浅层，后灌注深层，多次循环达到标准为止。

4 注浆结束

注浆时，注浆管必须插入钻孔底部（原地表以下0.5 m），如果注浆压力持续上升至1.0 MPa且持续时间达10 min时，适当提升注浆管，当压力下降时，停止提管，继续注浆，直至注浆管提至注浆范围顶部即可停止压力注浆。且当施工中若出现锥台周边溢浆、锥台护面墙发生拱起变形、搭板或路面起拱变形等异常情况时应停止注浆，并相应增加循环注浆次数。之后进行灌浆封孔。