压力注浆法处治桥头跳车的施工工艺和质量控制

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摘要：桥头跳车现象是公路运营中的常见病害，为了有效的防治桥头跳车，可从考虑改善路基性能方面加以实现。本文通过以抚顺市竖碑大桥桥头过渡段的压力注浆为实例，详细介绍压力注浆技术的施工工艺和质量控制方法，施工方便快捷，效果显著，是一套值得推广的桥头跳车病害处置技术。

中图分类号： TU74 文献标识码： A

1引言

导致桥头跳车的根本原因是与桥台相邻的桥头引道路基的路面和桥台顶面在各自沉降后形成的高程差。因此，为了有效的预防桥头跳车可从考虑改善地基性能，提高地基承载力，缩小桥台与路基的沉降差。加固处理台背填筑前的地基目前国内已有不少处理方法，如排水固结法、换土法、振动碎石桩法等，都是行之有效的方法。本文向大家介绍一种压力注浆新方法来处置桥头跳车。处治思路是，采用静压注浆的方法，将水泥浆液注入到松散的填料中，在桥台附近路堤土体里形成连续墙，提高路堤承载能力，减少压缩变形。本文以抚顺市竖碑大桥桥头过渡段的注浆为例，详细介绍压力注浆技术的施工工艺和质量控制。

2工程概况

竖碑大桥竣工于2003年10月，由于建设时台背填料碾压不到位，加之受到2005年特大洪水的浸泡，台背填筑砂砾结构损坏严重，造成填筑体与桥台之间出现了较大沉降差。特别是16号台处，路桥过渡段经过两次加铺沥青层维修后不久，在桥头接触处又出现了差异沉降，并产生二次跳车，说明沉降还在继续。经过现场勘测，桥头路堤填料为砂砾，回填范围在6m左右，地基土质良好。初步分析，引起桥头路堤沉降的主要原因是台背路堤填料在汽车荷载和雨水浸泡作用下，砂砾原有挤密结构发生破坏，强度降低，路堤产生较大压缩变形；同时，锥坡稳定性降低引起路堤整体纵向滑移，加速了差异沉降的产生。

3施工工艺流程

根据工程地质和工程要求，通过试验计算确定注浆参数，选择注浆施工设备，组织力量进行注浆施工。对于运营阶段的公路病害处治，特别要注意合理组织施工计划，以尽量减少对公路交通的影响。

(1) 半封闭交通

为了维持公路的正常运营，一般进行半幅施工。施工前，在施工地点前后50m处设置施工禁令牌，半封闭交通，再在距施工点100m处设置施工指示牌，提示车辆分流。施工时安排专人疏导交通，确保施工安全。

(2) 注浆孔成孔

在施工中应注意以下几点：

①钻孔孔位和设计孔位的偏差不大于5cm；②用压缩空气清孔排渣，严禁采用水作为冲洗液，如遇塌孔严重时，可采用花管注浆，用冲击锤将花管打入受注层位；③钻孔设备准确到位，严格按施工序次布钻施工，钻机在施工过程中应尽量减少注浆孔斜度。

(3) 制浆

根据试验确定的配合比选择浆材，制浆时应注意以下几点：①材料必须准确称量，按程序加料，掌握浆液性能，用多少浆制多少浆；②浆液应进行充分搅拌，并坚持注浆前不断搅拌，防止再次沉淀，影响浆液质量。

(4) 注浆

压力注浆是通过注浆设备、输浆管路，将浆液注入目的土层中。常用的注浆方法有自下而上式孔口封闭注浆法和自上而下式孔口封闭注浆法。

桥头过渡段填料压力注浆应注意以下几点：①按设计要求进行分序成孔跳灌施工，由外向内分序成孔，隔孔灌注，先施工边缘帷幕孔，再施工加固孔，一般情况分2~3序，即先注第Ⅰ序孔，再注第Ⅱ序孔，其次注第Ⅲ序孔；②当注浆量达到设计要求或注浆压力达到止浆标准时可以终止注浆，稳压3分钟；③压力注浆施工时，孔口采用止浆塞封闭，浆液搅拌均匀，随拌随用，严防石块杂物混入浆液，确保连续灌注并在灌注前进行过筛处理，以防发生堵管现象；④在注浆过程中，当地面隆起或地面有跑浆现象时，应停止注浆，分析其原因，对下一个注浆段宜减量注浆，并检查封孔装置、注浆设备等，如仍出现上述现象，应结束该孔注浆施工。

(5) 清理场地，开放交通

按照步骤2~4完成所有注浆孔的注浆施工后，用水泥混凝土或沥青渣将孔口封住，孔口处有隆起时用铁锤适当削平，然后将施工设备有序的撤走，待达到一定养生标准（一般24小时即可）后完全开放交通。

4施工质量控制

(1) 注浆施工通病及防治措施

压力注浆工程属地下隐蔽工程，注浆施工应严格按照要求进行，保证注浆工程的质量。

(2)工程注浆质量控制

注浆施工质量一般采用理论耗浆量和耗浆量降低率来控制。耗浆量降低率是指孔段耗浆量随注浆次序的增加而减小，操作起来比较复杂；在实际注浆施工过程中， 由于被灌体孔隙变化大，需根据实际情况适当调整水灰比，理论注浆量不稳定，故不能单纯用理论耗浆量来控制。被注体中孔隙主要由水泥来填充，所以不管施工配合比怎么变化，一定孔隙所需水泥用量是基本不变的，可以用单位体积所用水泥量来控制注浆质量。

开始注浆前应先选择1~2孔进行试验注浆，先以较大稠度浆液注浆直至稳定，再适当增大水灰比进行二次注浆，保证水泥浆充分填充孔隙，记录所用水泥用量作为其他注浆孔的注浆标准。依托工程注浆施工中，孔共14孔每孔约注入水泥800kg，中间孔共5孔每孔注入水泥600kg，总共注入水泥14.2吨，据设计的注浆体体积为5m×4.65m×9m=209.25m3，按砂砾容重为2000kg/m3计，注浆体的平均水泥含量为3.4%。注浆结束后孔单位体积水泥用量达到50.9kg/m3，中间孔单位体积水泥用量达到38.2kg/m3，取得了良好的注浆效果。

(3) 注浆效果检测

压力注浆法质量检测的基本内容有：所需注浆材料要符合设计要求，整个施工工程要按设计规定执行；原始记录资料要清楚齐全、详实。

注浆效果及质量检验方法主要有复注法、声波检测法、开挖钻探法、载荷试验法、物探方法、变形观测法等。

复注法就是在注浆完成的地段，在注浆压力不变的情况下，重新钻孔注浆，通过前后两次注浆量的比较来判定注浆效果。目前，国内公路填筑体复注量尚无统一的标准，参照其他项目的一些经验做法，一般取为不大于邻近注浆孔平均注浆量的30%。

声波测试法是利用弹性波在地层中传播时的纵波波速Vp和横波波速Vs，根据理论公式计算土层的动弹性模量Ed，通过注浆前后两次测得的波速和动性量进行对比，评注后的注固果。

开挖法是先取某一个注浆区域，人工挖槽深或井深，非常直观地评价和检测注浆施工质量，绘出槽深或井深剖面图，详细分析研究注浆的扩散半径、土体的运动方式等内容，确定是否符合设计要求。该方法仅适用于地下浅处的质量检测。

变形观测法是通过观测工后沉降值来评价注浆处治效果，该方法直观、精度高，但时间长。变形观测点的布置及操作规程按《工程测量规范》(GB50026-93)中有关规定执行，对观测结果进行分析、整理并与治理设计标准对比，对处理效果做出评价。变形观测要求时间从治理工程结束至公路运营一年止，其工后沉降不超过设计值。

5工程注浆效果评价

竖碑大桥于2012年9月完成注浆施工，并采用复注法和变形观测法检验注浆处治效果。在注浆范围内重新钻了两孔进行压力注浆，发现可注浆量均较小，约为邻近注浆孔的10%，说明此次注浆比较充分。注浆完成后，在台后引道路面上共设5个沉降点进行变形观测.

参考文献：

[1]李博．注浆加固技术在桥头跳车病害防治应用．西南交通大学，2005.

[2]赵月.压力注浆技术处理桥头搭板脱空浅析.全国城市公路学会第十四届学术年会论文集，2005.

[3]彭振斌.注浆工程设计计算与施工.武汉：中国地质大学出版社,1997.

[4]中华人民共和国标准.建筑地基基础工程施工质量验收规程(GB50202-2002).