張永方

摘? 要：近年來，我國公路建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，高速公路里程躍居世界首位。從已建公路通車運(yùn)營狀況來看，橋頭跳車問題極為普遍。橋頭跳車不僅會降低行車速度和道路通行能力，還會對行車舒適性及安全造成嚴(yán)重影響。該文結(jié)合具體案例，依托壓力注漿法，對高速公路橋頭跳車防治關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討，以期提高路堤整體穩(wěn)定性，有效控制路堤不均勻沉降。

關(guān)鍵詞：高速公路;橋頭跳車;壓力注漿法;工程概況

中圖分類號： U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 工程概況

某高速公路橋梁工程全長457.06 m，預(yù)應(yīng)力混凝土空心板為上部結(jié)構(gòu)，多柱墩、多柱框架式橋臺為下部結(jié)構(gòu)。因工期緊張，加之設(shè)計(jì)、洪水等因素影響，臺背填筑砂礫結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致填筑體和橋臺之間存在較為嚴(yán)重的沉降問題，尤其是路橋過渡段路面部位[1]，為改善路面情況，前期已做2次瀝青層加鋪養(yǎng)護(hù)，經(jīng)該次勘查發(fā)現(xiàn)，橋頭接觸部位仍存在差異沉降現(xiàn)象，甚至?xí)l(fā)2次跳車。據(jù)勘查數(shù)據(jù)顯示，該工程采用砂礫石作為橋頭路堤填料，6 m為回填范圍，目前地基土質(zhì)情況不錯(cuò)。但在錐坡處下滑現(xiàn)象嚴(yán)重，滑移最大值可達(dá)到6 cm左右。同時(shí)，錐坡和臺背相距1 m與4.3 m處均產(chǎn)生了鼓包現(xiàn)象。

經(jīng)分析可知，在行車荷載和雨水長期作用下，臺背路堤填料被侵蝕是造成橋頭路堤沉降的成因，這將會嚴(yán)重破壞砂礫原有擠密的結(jié)構(gòu)，大大降低路堤強(qiáng)度，從而產(chǎn)生嚴(yán)重壓縮變形現(xiàn)象。此外，錐坡穩(wěn)定性下降，同樣會引發(fā)路堤縱向滑移，將進(jìn)一步加快沉降病害。為了解決橋頭路堤差異沉降問題，該文決定采用壓力注漿加固方案[2]。

2 壓力注漿加固原理

壓力注漿加固是指通過液壓或氣壓向土層內(nèi)注入一定量的漿液，從而將縫隙內(nèi)的水分、氣體擠壓出來，利用漿液填充，待其固結(jié)硬化后，便可形成群樁結(jié)構(gòu)。當(dāng)土體內(nèi)注入漿液后，其彈性模量將隨之增加，同時(shí)，還能降低路堤壓縮徐變，從而提升路堤的穩(wěn)定性。

在橋頭跳車病害處治中，通過壓力注漿法，可向松散的填料內(nèi)均勻注入水泥漿液，橋臺周圍路堤土體經(jīng)注漿處理，便可構(gòu)成連續(xù)墻。這樣不僅能夠提升路堤承載力，還能有效阻止錐坡滑移加劇，是一種較為理想的橋頭跳車治理措施[3]。

3 高速公路橋頭跳車防治關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)

3.1 壓力注漿方案選擇

注漿施工前，只有選擇合適的注漿方案，才能保證施工質(zhì)量。常見的注漿方法見表1。勘查報(bào)告顯示，該路段以卵粒石作為臺背回填材料，路堤加固是該次注漿施工的目的。因此，決定采用滲透注漿法進(jìn)行施工，以42.5普通硅酸鹽水泥為水泥漿液材料，由于注漿層下方未見軟土層，注漿時(shí)可選取“下-上”的順序。

3.2 壓力注漿參數(shù)的確定

3.2.1 漿液擴(kuò)散半徑

在壓力注漿施工中，漿液擴(kuò)散半徑是十分關(guān)鍵的一個(gè)參數(shù)，通常可采取理論公式計(jì)算，若地質(zhì)情況復(fù)雜或計(jì)算難度較大時(shí)，為增加計(jì)算的準(zhǔn)確性，也可采取試驗(yàn)法。該文以經(jīng)驗(yàn)值（見表2）為參考進(jìn)行分析[4]。

砂礫材料為該工程最大粒徑材料，具有較大滲透系數(shù)，因此在擴(kuò)散半徑參數(shù)選擇時(shí)，可按照1.0 m取最大值。

3.2.2 注漿壓力

注漿壓力是指在不影響相鄰結(jié)構(gòu)物或地表未變化的基礎(chǔ)上，所采取的最大壓力。注漿壓力與灌漿順序、地層土強(qiáng)度等息息相關(guān)，因此，為保證獲取的注漿壓力準(zhǔn)確，決定選取注漿試驗(yàn)進(jìn)行分析。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)分析，0.2 MPa～0.5 MPa為砂土的經(jīng)驗(yàn)值范圍，砂礫地基容許注漿壓力公式如下。

Pe=c（0.75T+Kλh）

式中：容許注漿壓力可由Pe表示。

地基覆蓋厚度可由T表示。

與注漿期次相關(guān)的系數(shù)可由c表示。

與注漿方式相關(guān)的系數(shù)可由K表示。

與底層性能相關(guān)的系數(shù)可由λ表示。

地面至注漿段的深度可由h表示。

勘測結(jié)果顯示，橋梁5 m高，5.5 m為鉆孔深度，注漿長度為路面以下5 m。因此，注漿為5 m長，分段完成，最上面1段長2 m，其他2段均長1.5 m，按照“下-上”的順序分2期完成注漿。根據(jù)上式可計(jì)算各注漿段的注漿壓力，結(jié)果見表3。

3.2.3 注漿量

漿液注入后，可迅速將顆粒間的孔隙填充，按下式可計(jì)算砂礫土質(zhì)下的注漿量。

Q=KVn

式中：注漿所需漿液總量可由Q表示。

經(jīng)驗(yàn)系數(shù)可由K表示。

注漿對象的土量可由V表示。

土的孔隙率可由n表示。

經(jīng)驗(yàn)系數(shù)范圍見表4。

該工程采用的是砂礫土，但存有少量細(xì)顆粒。因此決定在砂礫K=0.7～1.0取值范圍中，取最低值0.7。根據(jù)相關(guān)計(jì)算分析，可獲取注漿量為3.297 m3。

4 施工流程

4.1 半封閉交通

為保證道路仍能正常通行，該工程采取半封閉交通模式。半幅施工前，需將安全警示標(biāo)牌等設(shè)置在明顯部位，提醒通行車輛與行人“前方施工，請繞行”，保證施工安全。

4.2 注漿孔成孔

注漿孔鉆孔時(shí)，合理控制鉆孔孔位和設(shè)計(jì)孔位之間的偏差，保證不超過25 cm。采用壓縮空氣將鉆孔內(nèi)的殘?jiān)懦?，若存在塌孔情況，可選取花管注漿，通過沖擊錘向受注漿層打入花管。待鉆孔設(shè)備就位后，便可按照既定鉆孔順序進(jìn)行施工[5]。

4.3 注漿

通過注漿設(shè)備按照“下-上”的順序進(jìn)行壓力注漿。在橋頭過渡段進(jìn)行注漿施工時(shí)，需做到以下2點(diǎn)。1）壓力注漿過程中，需封閉好孔口，一般可采用止?jié){塞，在均勻攪拌漿液后，便可同時(shí)進(jìn)行拌和與使用。2）如果出現(xiàn)跑漿等情況，需及時(shí)暫停施工，待找出原因后，再進(jìn)行施工。

4.4 開放交通

完成上述施工作業(yè)后，可采取水泥混凝土封堵孔口，如果孔口位置不平整，需及時(shí)整平，待滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，便可開放交通。

5 結(jié)語

綜上所述，改革開放40年來，國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，國家在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的投資越來越多。高速公路作為交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量，提高其工程建設(shè)質(zhì)量至關(guān)重要。從公路運(yùn)營狀況來講，受行車荷載和自然環(huán)境等因素制約，仍存在一些亟待處理的難題。橋頭跳車是最常見的一種路橋病害形式，當(dāng)車輛從此區(qū)域通行時(shí)極易產(chǎn)生跳躍、顛簸之感，將會嚴(yán)重影響行車舒適性，甚至?xí)p害橋臺等部位，或造成更為嚴(yán)重的交通安全事故。因此，必須重視高速公路橋頭跳車問題，根據(jù)工程實(shí)際情況，合理選擇防治措施，對癥下藥，最大限度降低損壞程度，提高道路使用性能，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益最大化。

參考文獻(xiàn)

[1]段詩雨.高速公路瀝青混凝土路面橋頭跳車問題分析及預(yù)防措施研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017（30）：697.

[2]孫偉，杜輝.高速公路橋頭跳車成因分析及防治技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017（11）：2901.

[3]蔡慶廣，王美斌.軟土地基高速公路橋頭跳車防治技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017（11）：629.

[4]張明春，白春起.高諫公路橋頭眺車的原因和防治措施[J].科學(xué)與財(cái)富，2017（15）：235-235，234.

[5]李培培.高速公路橋梁病害的成因與防治措施[J].交通世界（上旬刊），2016（9）：12-13.