高全明
(中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司,北京 100088)
在目前高速公路中普遍存在的一個問題就是橋涵臺背回填質(zhì)量,如果不嚴加控制,確保達到設(shè)計和施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定的壓實度等要求,勢必會造成橋臺背沉陷、斷裂形成臺階從而引起橋頭跳車現(xiàn)象,嚴重影響了行車的舒適性和安全性,嚴重的可導(dǎo)致交通事故。因此,如何解決橋頭跳車問題,要從理論與施工上進行摸索和探討,提出切實可行的方法。本項目橋梁均采用了橋頭搭板的過渡型式,臺背回填砂礫土,且根據(jù)業(yè)主要求對橋頭搭板進行注漿處理。
壓力注漿就是要讓水泥或其他漿液在周圍砂礫土中通過滲透、充填、壓密擴展形成漿脈。由于地層中土體的不均勻性,通過鉆孔向土層中加壓注入一定水灰比的水泥漿液,一方面,注漿孔向外擴張形成圓柱狀漿體,鉆孔周圍土體被擠壓充填,緊靠漿體的土體遭受破壞和剪切,形成塑性變形區(qū),離漿體較遠的土體則發(fā)生彈性變形,鉆孔周圍土體的整個密實度得到提高;另一方面,隨著注漿的進行,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、團塊狀漿體,縱橫交錯的漿脈隨著凝結(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,從而提高了路基強度和剛度。且通過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。
注漿工藝流程:布置注漿孔→注漿→注漿結(jié)束。
(1)注漿孔平面布置見圖2,共6個注漿孔,且對臺后填土高度大于等于6 m的橋梁還要求預(yù)埋注漿管,以方便進行二次注漿處理。
(2)注漿。注漿加固基本原則:各個注漿孔的施工次序,應(yīng)該是分期分段實施灌注,逐漸加密。從剖面圖1上來看應(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鉆機準確就位,并校正鉆機(鉆桿)的垂直度,除了路面及搭板或遇回填石塊無法用干鉆的方式成孔、經(jīng)監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計同意時,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)必須符合國家標準。將注漿管底部密封焊牢,管壁周圍平分3條縱線,并在每條縱線上按15 cm間隔均勻錯位鉆孔,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)置一個定位環(huán),以保證鋼管放入孔中心;對預(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)留出與注漿機連接的活動接頭以便反復(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,施工過程中可適當加速凝劑,注漿材料、配合比、注漿壓力等參數(shù)可根據(jù)實際注漿狀況進行動態(tài)調(diào)整。注漿需要配備4 MPa以上的壓漿機(壓力表齊備完好)和相應(yīng)配套地攪拌機、供水設(shè)備及發(fā)電機。
(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到膠結(jié)后再注,次數(shù)2~3次,前后兩次的時間間隔45 min~1 h左右。且對于加固段較?。ㄐ∮诘扔? m)的灌注不分段,對于加固段較長的,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)達到標準為止。
注漿時,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)時間達10 min時,適當提升注漿管,當壓力下降時,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。且當施工中若出現(xiàn)錐臺周邊溢漿、錐臺護面墻發(fā)生拱起變形、搭板或路面起拱變形等異常情況時應(yīng)停止注漿,并相應(yīng)增加循環(huán)注漿次數(shù)。之后進行灌漿封孔。
(1)工程鉆機(100型)。
(2)泥漿泵BW250型。
(3)水泥漿攪拌機。
(4)發(fā)電機及其他配套設(shè)施。
(5)水車、卡車。
對橋頭搭板進行壓力注漿,實踐證明,對解決搭板落空、橋頭跳車現(xiàn)象有良好效果,從成本分析經(jīng)濟指標來看,也具有一定的推廣價值。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)過注漿工藝的不斷完善,注漿技術(shù)必將會得到充分應(yīng)用。
[1]公路施工手冊《橋涵》.人民交通出版社.
[2]劉世強.《壓密注漿法在加固地基中的應(yīng)用》.