杜文娟
(山西振興公路監(jiān)理有限公司,山西太原 030031)
由于橋梁、涵洞、通道等構(gòu)造物一般基礎(chǔ)埋置較深,大多坐落在比較堅(jiān)硬的持力層上,有的就生根于弱風(fēng)化的基巖之上,構(gòu)造物的整體剛度比較大。工程竣工使用后其縱向變形(沉降量)很小,但是,橋臺(tái)兩端的填方卻因地理位置的局限、施工機(jī)械的局限、雨水的侵蝕、土的次固結(jié)等因素,加之施工單位對(duì)臺(tái)背回填的重視程度不同,導(dǎo)致后期沉降越來(lái)越大,最終的表現(xiàn)就是橋頭跳車。為解決這一質(zhì)量通病,人們采取了一系列措施:包括選擇合適的填料、減小虛鋪厚度、增加壓實(shí)功、加大橋頭搭板的長(zhǎng)度等等多種辦法,但因種種因素,效果仍然不明顯。為此,本人在忻阜高速公路施工監(jiān)理中采用橋頭注漿的辦法,起到了較好效果?,F(xiàn)就該方案的施工工藝及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行闡述。
橋頭注漿是在橋臺(tái)背外延一定范圍內(nèi),鉆孔成孔、壓管、注入水泥漿,由水泥漿填充填料之間縫隙,并與填料發(fā)生反應(yīng),形成膠凝物,形成固化,提高強(qiáng)度,從而減少沉降。
一般針對(duì)填土高度較大(如h≥8 m),橋臺(tái)背墻外20 m范圍內(nèi)。加固深度:一般僅對(duì)填土路基部分進(jìn)行加固,不考慮填土高度面以下的土體、注漿鉆孔的深度應(yīng)伸入填土高度面以下地層不小于0.5 m。
本法既適用于砂礫填料,也適用于粘性土(黃土)填料,填石路基。
注漿孔的平面位置,一般第一排孔距離臺(tái)背為1 m左右。距路基邊緣1 m~2 m,采用梅花點(diǎn)布置。排距和孔距視路基填料的不同而不同。如果是砂礫、碎石,一般孔間距和排間距采用2.5 m~3.0 m之間,以等邊三角形或等腰三角形梅花形進(jìn)行布置。如果是粘性土(黃土),孔間距和排間距一般采用2 m,采用等邊三角形梅花形布置。
另外,為了減少橋頭搭板的變形,一般在鋼筋混凝土搭板的邊緣處盡量布置注漿孔。
1)水泥。水泥一般采用普通硅酸鹽水泥P.O32.5。如果材料供應(yīng)受限,也可采用礦渣硅酸鹽水泥P.S32.5。水泥的各大指標(biāo)應(yīng)滿足水泥的基本要求。
2)水。人畜飲用水即可。
1)鉆孔。
鉆孔采用機(jī)鉆。鉆孔的功率、鉆桿的形式和鉆頭的材料要求要根據(jù)填料的不同而不同。即鉆機(jī)的型號(hào)要適應(yīng)地質(zhì)的條件。
2)下管。
注漿管一般采用普通焊管,DN20,DN25均可。長(zhǎng)度做成1 m,2 m及根據(jù)深度調(diào)整的桿長(zhǎng)。每節(jié)鋼管的兩端均加工成絲扣。最下面一節(jié)的端頭用氧焊加工成錐形或三棱形,長(zhǎng)度約10 cm,尖端封閉,錐形(三棱形)上端10 cm~20 cm范圍內(nèi),在管壁四周鉆眼,鉆7個(gè)~15個(gè)φ3~φ5的小孔。
鉆機(jī)成孔后,將鋼管逐節(jié)插入孔內(nèi),插入前用透明膠條將鉆眼包裹,防止在沉管過(guò)程中堵塞。由于鉆機(jī)提鉆桿時(shí),可能導(dǎo)致一部分土體流入孔中,導(dǎo)致插管困難,這時(shí),可以在注漿管上安裝堵頭件,用鉆機(jī)壓入,直至設(shè)計(jì)深度。如果成孔較好,也可采用塑料管代替鋼管。
3)配置水泥漿。
配置的水泥漿一般采用水灰比為1∶1,根據(jù)填土的性質(zhì)及密實(shí)程度可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
4)注漿。
如果填料為碎石土、砂礫,采用自上而下分段間歇式注漿。如果填料為粘性土,采用封孔注漿式分段沉管注漿。究竟采用何種方法,要依據(jù)設(shè)計(jì)要求,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工條件,選用適當(dāng)?shù)姆椒?,?jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可才行。
注漿壓力根據(jù)注漿區(qū)域地層巖性、填料分類、密實(shí)程度、注漿深度進(jìn)行試驗(yàn)確定。一般按0.1 MPa~0.5 MPa進(jìn)行直至地面冒漿為止。
5)材料用量。
注漿量因填土層的密實(shí)程度不同,注漿的先后順序不同,每孔或每延米的注漿量有很大的差異。一般情況,碎石土、砂礫每延米用量較大,先注漿的孔、靠近橋臺(tái)背處的孔、靠近路基邊緣處的孔因擴(kuò)散性大,其注漿量也較大。后注的,中間的孔注漿量相對(duì)較小。總之以地面冒出水泥漿、壓力大而注不進(jìn)漿為準(zhǔn)。
鉆孔及注漿的工費(fèi)、料費(fèi)(水泥除外)、機(jī)械費(fèi),一般來(lái)說(shuō),砂礫地段140元/m,土質(zhì)地段75元/m。水泥用量以實(shí)際消耗為準(zhǔn)。
1)深度保證?,F(xiàn)場(chǎng)管理人員必須做到跟班監(jiān)督檢查,每孔必檢,孔深以鉆桿的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算,注漿管以伸入的長(zhǎng)度進(jìn)行復(fù)核。2)水灰比的控制。現(xiàn)場(chǎng)管理人員及試驗(yàn)檢測(cè)人員,要以數(shù)據(jù)為準(zhǔn),水灰比過(guò)大影響注漿效果,水灰比太小不容易注漿。3)壓力控制。要以試驗(yàn)樁為參考,經(jīng)常觀察壓力表的變化。在這里謹(jǐn)提醒廣大工作人員注意:防止個(gè)別施工人員為加快進(jìn)度,減少水泥用量,在水泥漿中摻加早凝劑。這時(shí),很容易使壓力表讀數(shù)加大,但實(shí)際注漿不飽滿。4)材料數(shù)量控制。由于現(xiàn)階段施工方一般來(lái)說(shuō)因地質(zhì)的不確定性采用包工不包料或材料另計(jì)的方式進(jìn)行結(jié)算。因此,現(xiàn)場(chǎng)必須認(rèn)真做好記錄,作為工程結(jié)算依據(jù)。
采用橋頭注漿的方法,能夠較好地解決橋頭跳車的現(xiàn)象,是一種比較理想的施工方法。不僅僅適用于搭板施工前的臺(tái)背回填土加固,同樣適用于搭板懸空、后期加固、采空區(qū)補(bǔ)強(qiáng)、熔巖處理等,值得一試。