探討注漿法治理橋頭跳車

摘要：本文分析了橋頭跳車的原因，對注漿法加固橋頭路基的機理和具體運用做了詳細的闡述，供大家參考。

關鍵詞：注漿法 橋頭跳車 漿液

0 引言

隨著道路等級的提高，橋梁等構造物在公路里程中所占的比例越來越大，橋頭跳車是公路橋梁普遍存在的統病。因此，如何防治橋頭跳車的現象愈顯重要。

1 橋頭跳車的原因及預防

橋頭跳車主要是橋臺和路面連接處出現了明顯的高程差，并伴有逐步向路面發展的裂縫。橋頭跳車的癥結在于與橋臺相鄰的橋頭引道路基的路面和橋臺頂面在各自沉降后形成的高程差。造成高程差的原因有結構、材料和施工方面的原因；橋頭路基材料以及地基發生變形和位移，產生永久性沉降：橋頭路基壓實度不足；路面由于破壞滲水，造成搭板下地基軟化，使搭板末端下沉；搭板設計不合理等。預防橋頭跳車可從以下幾方面考慮：橋臺形式、搭板厚度的選擇要合理，搭板設計要保證剛柔過渡；選擇塑性小、透水性好的臺背填筑材料，從橋臺到正常路段，材料要有漸變段；橋臺蓋梁施工應在橋頭填土完成后進行，以便填筑壓實；對于臺前、臺后有不良地質的地段，先根據實際情況進行地基處理，如超載預壓、灌漿等，直至地基承載力和壓實度達到設計要求后，再填筑路堤；同時要做好排水設施，對于原有積水應挖溝或用水泵將其排除，對于地下滲水，應設置盲溝引出。

2 注漿法加固橋頭路基的機理

注漿法是通過鉆孔和利用注漿設備，運用液壓、氣壓或電化學原理，通過注漿管將漿夜分層均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式排出土顆粒間裂隙中的水分和空氣，并占據土顆粒間的空間，使路基孔隙比減少，土基強度提高。經過一段時間后，漿液將原來松散的土顆粒或裂隙膠結成一個整體，形成一個結構新、強度大、防水性能高和化學穩定性好的結合體，從而達到加固路基的目的。注漿壓力和漿液濃度是保證注漿質量的重要因素，對于不同填料和形態的路基，采用的注漿壓力也不同，注漿壓力的大小主要取決于路基的密實度、強度及初始應力。注漿用的單液漿液，以水泥為主體，適當配入部分粉煤灰和外加劑；雙液漿液以水泥和水玻璃為主體，適當調配而成，為改善漿液性能，可適當加入外加劑。根據漿液在土中的流動方式，分為滲透注漿法和劈裂注漿法，前者用于填料為透水性好的路基，如碎石土、砂卵土等，當注漿壓力較低進，漿液在中等濃度的情況下以滲流方式滲入路基土的孔隙，這時，注漿量及擴散半徑常用滲流理論求解；當壓力逐漸加大，漿液的流動由層流變為紊流，這時，注漿量及擴散半徑常用紊流理論求解。劈裂注漿法用于透水性差的粘土路基，粘土人宏觀上表現為松、軟、承載力低，顆粒細、塑性流動等特點，在這樣的土質中注漿加固，用滲透注漿是不現實的，只能用劈裂注漿，即利用漿液在劈入過程中，并不與土體混合，而是以二相存在，同時產生充填效應、擠壓效應、擴散效應，骨加效應和離子效應等，達到注漿回固土層的效果。另外，由于路基沉陷而導致水泥混凝土面板脫空，下陷、斷裂等，可用壓密注漿的方法，將混凝土面板抬到原路面標高處，即在路基加固處理完畢后，從鉆孔灌入極濃的漿液，壓密漿液附近土體，形成漿包，初始注漿壓力基本沿徑向擴散，隨著漿泡尺寸逐漸增大，便會產生較大的上臺力，將橋頭搭板托起。注漿法用于路基加固時，可根據實際情況采用一種或兩種注漿方法，以形成滲透——充填——置換——擠密——復合防滲補強的地基。

3 用注漿法處理橋頭路基

雖然絕大部分橋頭路基均采用了各種預防措施來減少頭路基的工后沉降，減少橋頭跳車病害的不良影響，但總的來看效果并不理想。已建成的公路，特別是在軟基路段，基本上都存在明顯的橋頭跳車病害，影響行車安全，普遍采取不斷加鋪沉降部分來解決橋頭跳車的病害。注漿法針對已建成公路橋頭路基沉降較大情況，對解決其病害具有較好的效果，是處治已建成公路橋頭跳車病害的有效方法。廣西區內G324線百色至隆林段改建公路已運營二十幾年，經過多年大交通流理的運行，部份橋頭路基下沉嚴重，造成橋臺搭板脫空，有的甚至造成搭板斷裂，威脅到行車安全。近兩年來，通過對病害嚴重的橋頭地基進行鉆探、原位試驗和取樣室內化驗，根據鉆探揭示和有關試驗數據看，橋頭路基填土大部分為亞粘土，部分為砂和砂質土，發生沉降的橋頭路基壓實度均未達到規范要求，進一步分析表明，搭板下地基沉降由兩部組成；①路基填土的自重固結和壓縮變形②地基的壓縮變形。對該路段的部分橋頭路基處理采用了充填注漿法和袖閥分層劈裂注漿法。

3.1 充填注漿法用于搭板和填土之間空隙的填充，漿液配方為：水灰比＝0.45~0.5，水泥：砂：粉煤灰＝1:1.5：0.5，漿液中添加有早強、減少作用的外加劑；注漿機具為砂漿隔膜泵；一塊搭板按2.5m間距設孔，按先外后內的順序進行注漿，這種方法漿液流失量少，漿液固結后收縮理很小，強度高，而且能使充填后的空隙形成均勻，不易變形的整體，從而提高搭板下的土體承載力，又由于采用了特殊砂漿泵進行填充，具有方便、快捷、移動迅速、工期短的特點。

3.2 袖閥分層劈注漿法用于下臥淤泥層的加固處理，對于填土層，雖然密實度達不到要求，但已歷時十余年，填土本身的自重固結已完成，在受荷不大的情況下，繼續產生壓縮沉降的可能性不大，所以對路基埴土，除非鉆探揭示有明顯的缺陷，否則可以不作加固處理；對于下臥淤泥層，由于歷時十余十，在3~4米以內的淤泥層也由于排水固結，沉降趨于穩定，而深厚淤泥層的情況，在以后若干年沉降仍然可觀，根據實際情況，應考慮對下臥淤泥層進行袖閥分層劈裂注漿法處理，該方法為1994年國家推薦的新工法，采用袖閥管理注漿可實現施工時無返漿，并可定壓、定理、定向灌入施工，鉆孔設備的利用率，縮短工期。

4 結束語

工程完工后，通過標貫試驗，鉆孔取樣，室內試驗和彎沉測定的試驗數據對比分析，各項指標均達到了設計要求，經過一年多時間的觀測，加固效果良好。由此可見，注漿法成本低，速度快，對環境影響小，是目前處治已建成公路橋頭跳車較理想的方法之一，注漿法還可廣泛應用處治高填方路基病害，軟土地基加固、地下溶洞填充處理等。