靜壓注漿加固臺背回填的研究和應用

張立杰 郭江靖

1 工程概況

山西長安高速公路環(huán)城段在地貌上大部分屬于中低山丘陵黃土地貌，本標段范圍內(nèi)大部分橋梁臺背回填設計填料為石渣，加之此高速公路工期較緊，導致臺背回填的填筑速度較快，造成了碾壓不能達到設計要求。為了消除或最大限度地減少通車后的路基沉降，保障高速公路的安全運營，通過靜壓注漿對臺背回填進行加固處理，從而達到提高地基承載力，減少路面的沉降變形和橋頭跳車的目的。

2 靜壓注漿加固機理分析

靜壓注漿加固臺背回填的處理方法是采用水泥—粉煤灰混合漿液法壓密固結注漿，即在一定的壓力下，將混合漿液通過注漿管均勻地注入到臺背回填土層中，充填石渣間的空隙，將原來松軟的土體及填料膠結成一個結構新、強度大的“結石體”，以提高地基土的承載力，減少地基的沉降和橋頭跳車。

3 靜壓注漿施工工藝

1)布孔:在橋頭搭板范圍內(nèi)，第一排注漿孔距臺背 0.5m，最外一排注漿孔距搭板外緣 0.5m，在中央分隔帶一側注漿孔距分隔帶1.0m;沿線路縱向每排注漿孔的間距為1.5m;橫向孔距:在行車道、超車道一側孔距為1.2m，硬路肩一側孔距為 1.5m。孔深按原地面以下1.0m計算(見圖 1)。2)孔深:每排孔深為路床頂面至原地面以下1.0m。3)孔徑:采用無水干鉆，每孔孔徑不小于100mm。4)注漿技術要求:注漿施工設備采用SYB50/50液壓機注漿或HB-80型注漿機注漿，泵壓控制在100 kPa～200 kPa，流量為20L/min～50 L/m in，水灰比為0.5～0.6，采用32.5級普通硅酸鹽水泥，粉煤灰等級為不低于Ⅲ級。5)平面注漿順序:應按跳孔間隔并先外圍后內(nèi)部的注漿施工方法。6)單孔注漿:成孔后，下入直徑為 12'的塑料管作為注漿管，注漿管下入長度以孔深高出路床頂面0.3m～0.5m為宜。其中路床頂面1.5m以下塑料導管鉆幾排孔，以20 cm為間距，上部稀下部密，加工成花管，上部 0m～1.5m范圍采用水泥砂漿封閉塑料管與孔壁間的空隙(在1.5m處安放一托盤)，最后將水泥漿液通過塑料管按一定壓力逐級靜壓注漿，達到規(guī)范要求為止。7)終止注漿:冒漿、串漿或者注漿機壓力急劇上升即可終止注漿。

4 靜壓注漿注意事項

1)注漿孔必須采用干鉆成孔，除非鉆遇路基結構層或大塊石頭等障礙物確實無法鉆進時，才可以加少量水濕潤，平常嚴禁清水鉆孔，成孔后為防止雨水灌入，必須采用有效方法封孔或及時進行壓漿，孔徑需確保注漿管的放置。2)灌漿時必須一次性將灌漿管放置到設計深度，從下而上進行注漿，砂性土注漿壓力達到0.2 MPa，粘性土注漿壓力達到0.5 MPa，方可終止注漿。3)冒漿處理:在注漿過程中，水泥漿液沿土體孔隙往上串流冒出地面，稱為地表冒漿。地表冒漿處理時必須耐心細致，有時可能要多次反復處理;一般是在冒漿處用碎棉絮、麻絮或速凝水泥封堵，若封堵無效，則可采用降壓、改變水灰比或孔隙注濃水泥漿等辦法進行處理。4)串漿:在注漿過程中，水泥漿液從注漿孔內(nèi)流出的現(xiàn)象叫串漿。發(fā)生串漿的原因是在地層中孔隙、裂縫較多，壓力較高時，相互串連造成串漿通路。處理的辦法有:a.適當延長相鄰孔之間的注漿間隔時間;b.串漿孔和注漿孔同時進行壓漿;c.封堵串漿孔。5)在注漿過程中，應詳細記錄注漿時間和注入量。若發(fā)現(xiàn)漿液從相鄰孔中涌出，應停止注漿;同時應密切注意冒漿情況。6)在施工過程中，應采取有效的安全措施，保證安全文明施工。

5 施工特點

1)施工機械比較簡單。一般采用 XY-Ⅰ型百米鉆機沖鉆成孔，砂漿攪拌機拌制漿液，SYB50/50型壓漿機進行注漿成型。

2)施工速度快，見效快。

3)施工工序安排較靈活。橋臺若必須提前施工搭板時，可以按照鉆孔要求預留注漿孔，并保證注漿孔垂直度小于 1%。

4)操作簡單，勞動強度低，施工安全。

6 結語

隨著高速公路的急劇發(fā)展，很多高速公路項目都是匆匆開工，工期都比較緊，勢必會造成為了加快施工進度而不同程度的犧牲質(zhì)量的普遍現(xiàn)象發(fā)生，尤其是橋梁臺背回填直接影響和制約著梁板安裝以及橋面施工進度。靜壓注漿在很大程度上對提高臺背回填范圍地基承載力和減少橋頭跳車起到了很大的作用，也是處理臺背回填的很好方法，值得廣泛應用。但是在橋梁臺背回填施工過程中，應著重加強對填料、層厚、碾壓遍數(shù)、沉降量的觀測和控制，最大限度的減少地基沉降和橋頭跳車等現(xiàn)象的發(fā)生。

[1] 趙文軍.公路橋涵臺背回填[J].山西建筑，2009，35(18): 274-275.