杜文娟
(山西振興公路監理有限公司,山西太原 030031)
由于橋梁、涵洞、通道等構造物一般基礎埋置較深,大多坐落在比較堅硬的持力層上,有的就生根于弱風化的基巖之上,構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,橋臺兩端的填方卻因地理位置的局限、施工機械的局限、雨水的侵蝕、土的次固結等因素,加之施工單位對臺背回填的重視程度不同,導致后期沉降越來越大,最終的表現就是橋頭跳車。為解決這一質量通病,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、增加壓實功、加大橋頭搭板的長度等等多種辦法,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理中采用橋頭注漿的辦法,起到了較好效果。現就該方案的施工工藝及經濟指標進行闡述。
橋頭注漿是在橋臺背外延一定范圍內,鉆孔成孔、壓管、注入水泥漿,由水泥漿填充填料之間縫隙,并與填料發生反應,形成膠凝物,形成固化,提高強度,從而減少沉降。
一般針對填土高度較大(如h≥8 m),橋臺背墻外20 m范圍內。加固深度:一般僅對填土路基部分進行加固,不考慮填土高度面以下的土體、注漿鉆孔的深度應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背為1 m左右。距路基邊緣1 m~2 m,采用梅花點布置。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。如果材料供應受限,也可采用礦渣硅酸鹽水泥P.S32.5。水泥的各大指標應滿足水泥的基本要求。
2)水。人畜飲用水即可。
1)鉆孔。
鉆孔采用機鉆。鉆孔的功率、鉆桿的形式和鉆頭的材料要求要根據填料的不同而不同。即鉆機的型號要適應地質的條件。
2)下管。
注漿管一般采用普通焊管,DN20,DN25均可。長度做成1 m,2 m及根據深度調整的桿長。每節鋼管的兩端均加工成絲扣。最下面一節的端頭用氧焊加工成錐形或三棱形,長度約10 cm,尖端封閉,錐形(三棱形)上端10 cm~20 cm范圍內,在管壁四周鉆眼,鉆7個~15個φ3~φ5的小孔。
鉆機成孔后,將鋼管逐節插入孔內,插入前用透明膠條將鉆眼包裹,防止在沉管過程中堵塞。由于鉆機提鉆桿時,可能導致一部分土體流入孔中,導致插管困難,這時,可以在注漿管上安裝堵頭件,用鉆機壓入,直至設計深度。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,根據填土的性質及密實程度可進行適當調整。
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,要依據設計要求,結合現場實際施工條件,選用適當的方法,經監理工程師認可才行。
注漿壓力根據注漿區域地層巖性、填料分類、密實程度、注漿深度進行試驗確定。一般按0.1 MPa~0.5 MPa進行直至地面冒漿為止。
5)材料用量。
注漿量因填土層的密實程度不同,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、靠近橋臺背處的孔、靠近路基邊緣處的孔因擴散性大,其注漿量也較大。后注的,中間的孔注漿量相對較小。總之以地面冒出水泥漿、壓力大而注不進漿為準。
鉆孔及注漿的工費、料費(水泥除外)、機械費,一般來說,砂礫地段140元/m,土質地段75元/m。水泥用量以實際消耗為準。
1)深度保證。現場管理人員必須做到跟班監督檢查,每孔必檢,孔深以鉆桿的長度進行計算,注漿管以伸入的長度進行復核。2)水灰比的控制。現場管理人員及試驗檢測人員,要以數據為準,水灰比過大影響注漿效果,水灰比太小不容易注漿。3)壓力控制。要以試驗樁為參考,經常觀察壓力表的變化。在這里謹提醒廣大工作人員注意:防止個別施工人員為加快進度,減少水泥用量,在水泥漿中摻加早凝劑。這時,很容易使壓力表讀數加大,但實際注漿不飽滿。4)材料數量控制。由于現階段施工方一般來說因地質的不確定性采用包工不包料或材料另計的方式進行結算。因此,現場必須認真做好記錄,作為工程結算依據。
采用橋頭注漿的方法,能夠較好地解決橋頭跳車的現象,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背回填土加固,同樣適用于搭板懸空、后期加固、采空區補強、熔巖處理等,值得一試。