淺談壓力注漿技術(shù)處理橋頭搭板脫空

【摘 要】本文通過對滬寧高速公路常州段組織實施的橋梁搭板注漿技術(shù)處理橋頭跳車和搭板脫空病害，介紹了注漿技術(shù)的特點、施工組織、具體的技術(shù)措施，并對此類橋梁病害的處理提出一點想法和建議。

【關(guān)鍵詞】高速公路；搭板；注漿

1引言

在目前運營的高等級公路中，普遍存在一個問題：路面在臺背回填處出現(xiàn)不同程度的沉降斷裂（沉降值一般為10-30cm，有的甚至超過60cm），使車輛通過時產(chǎn)生跳躍和沖擊，從而對橋涵和路面造成附加的沖擊荷載，使司機和乘客感到顛簸不適，甚至造成車輛大幅度減速，嚴重的可導(dǎo)致交通事故。因此，如何解決正在運營中的高等級公路橋頭跳車問題，要從理論與施工上進行摸索和探討，提出切實可以的辦法。

2 注漿原理

針對舊路橋臺搭板尾端、涵臺兩側(cè)約5m范圍內(nèi)出現(xiàn)的不同程度的不均勻沉陷問題，采用注漿加固措施處理，即利用液壓、氣壓將水泥漿注入路基，在粘性土路基內(nèi)發(fā)生徑向劈裂，漿液沿著裂隙流入土體，并將土體切割成不規(guī)則的塊體，在塊體之間形成相互穿插的膠狀水泥結(jié)石，粘性土又受到充填漿液時的壓縮，形成一種復(fù)合巖土，防止或減弱路基再下沉；在用碎石土、砂礫土填筑的路基內(nèi)，漿液以滲流或絮流的方式滲人路基土孔隙，從而提高了路基強度和剛度，填實搭板脫空部分，讓搭板不再松動。壓密注漿形成的土能使路面搭板上抬，時橋頭路面回升，是用濃漿置換和擠密土體的過程。通過注漿形成的水泥柱柱體也可以做為半剛性基層的樁基礎(chǔ)，有效的支撐路面結(jié)構(gòu)層，起到雙重作用。

3 注漿材料的選擇及配比

注漿材料的選擇主要從三個方面考慮：一是適應(yīng)快速修補的需要，應(yīng)做到當(dāng)天注漿當(dāng)天就要開放交通，早期強度要來的快；其次是要滿足壓力注漿設(shè)備的需要，操作簡單，有較好的流動性；三是從經(jīng)濟指標(biāo)分析，應(yīng)具有可推廣價值。注漿材料可利用樹脂膠和早強砂漿，從實驗結(jié)果看，幾種材料似乎均可選擇為注漿材料。壓漿材料的選用非常關(guān)鍵，原來一般選用的水泥漿液添加添加劑，但是，存在凝固時間不易控制、和易性不好、體積干縮等弊病。在施工中選用了水泥：水：水玻璃：注漿劑：黃沙=10：5：0.5：0.5：2的高水速凝材料，采用現(xiàn)場拌制，材料凝結(jié)時間可以調(diào)控，材料混合后，凝結(jié)時間可控制在10-60分鐘，早期強度高，2小時可以達到1.5Mpa以上，混合料也可以和周圍土顆粒發(fā)生反應(yīng)，形成強度，混合料凝固過程及凝固以后不收縮。

4 現(xiàn)場交通管制

在高速公路上進行養(yǎng)護作業(yè)，既要能確保自身的施工安全和施工質(zhì)量，同時也要保證車輛的正常行駛，所以交通管制方案十分重要。理論上，早強砂漿終凝時間較長，終凝之前它的抗擾動性較差，要想保證注漿的質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)采用借道行駛的交通管制辦法，但這會給施工管理和車輛通行帶來不便。在實際施工中，均封閉行車道和超車道，拉長作業(yè)警戒長度，盡可能把車輛引向停車道行駛，最大限度的減少行駛車輛對注漿搭板部位的擾動。

5 壓力注漿的現(xiàn)場實施

5.1可以在橋頭搭板存在跳車病害的路段采用探地雷達車對橋頭搭板做一次數(shù)據(jù)采集，以便確定脫空部位及程度。也可以利用鉆芯試驗確定脫空規(guī)律，從現(xiàn)場鉆芯后測得，靠近臺背部分最大脫空達11cm，往尾部逐漸呈遞減狀態(tài)，到了尾部脫空基本在0.5cm一下。其橫向基本脫空程度基本相同。

5.2施工設(shè)備的配套

a、90KW可移動式發(fā)電機組

b、鉆芯取樣機

c、強制式砂漿拌和機

d、砂漿壓漿機

e、水車、卡車

f、鉆孔機

5.3 施工步驟

a、注漿口和出氣口的設(shè)置

出氣口原則在搭板的四周邊緣設(shè)置，且不宜過多，一般認為5-6個即可；注漿口宜設(shè)置在搭板橫向居中位置，縱向上距離臺背1-2m處。注漿口和出氣口的布設(shè)需要用鉆孔機鉆孔，操作時間較長，這道工序可以提前安排，如果有條件的話，可以用探測儀確定鋼筋的位置，避開鋼筋從而節(jié)約鉆孔的時間。注漿孔間距為1m，采用梅花形布置，單個孔深2m。

b、砂漿拌合

在注漿前應(yīng)進行室內(nèi)配比和現(xiàn)場注漿試驗。嚴格按照配合比將一定數(shù)量的水泥、黃沙、早強減水劑加入強制拌和機內(nèi)先行干拌后，再加入一定數(shù)量的水，泥漿水灰比可取0.5-1，也可加入1-2%的速凝劑或0.3%的三乙醇胺，拌合時間不少于3分鐘。

C、注漿

將拌好的砂漿通過壓漿機從密封的固定注漿口壓人砂漿，砂漿在壓力作用下會很快流向各出氣口部位，待某個出氣口溢出砂漿時立即用預(yù)先準(zhǔn)備好的木塞塞緊出氣口，所有出氣口都溢出砂漿后注漿工作即告完成。壓實注漿應(yīng)保證封閉泥漿凝固后方可進行，充填微收縮部分，使搭板和已注漿部分沒有空隙。注漿壓力為1-5Mpa。單個注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：1、注漿壓力逐步升高，達到設(shè)計終壓并繼續(xù)注漿10min以上。2、水泥漿注入量達到設(shè)計數(shù)量，且結(jié)束時的進漿量在20-30L/min一下。注漿路段注漿孔完成后，進行效果檢查和評定，不合格者補充鉆孔注漿。注漿結(jié)果評定標(biāo)準(zhǔn)：注漿結(jié)果評定標(biāo)準(zhǔn)：①對注漿過程中的各種記錄資料綜合分析，注漿壓力和注漿量變化是否合理，是否達到設(shè)計要求。②橋臺兩側(cè)各取3個注漿孔作為檢查孔。檢查孔應(yīng)鉆去巖芯，觀察漿液填充情況。施工時可根據(jù)實際情況合理調(diào)整施工參數(shù)。在注漿范圍內(nèi)，注漿順序應(yīng)由外往內(nèi)進行，即先注路基兩側(cè)及橋臺遠端的土體，與橋臺臺身一起形成一個封閉圈，在注圈內(nèi)土體。注漿壓力由小到大一次施加，避免一開始 就采用大注漿壓力。最后以橋涵搭板的平面標(biāo)高和冒漿情況為檢測手段，一保證橋涵與路面的順接和搭板的加固的質(zhì)量。要詳細激勵壓實注漿過程中的冒漿情況，判斷土體的擠密效果。

d.路面瀝青砼鋪裝層恢復(fù)

注漿結(jié)束后要及時對鉆孔部位的鋪裝層用瀝青砼進行修補性恢復(fù)，以確保行車安全。并用水對路面進行清洗，保持路容路貌。

e.幾點需要注意的事項

準(zhǔn)備要充分，應(yīng)有施工組織設(shè)計及技術(shù)措施。材料要事先過篩再運到現(xiàn)場；各種設(shè)備的性能保證完好；注漿必須早開工，注漿結(jié)束后保證有足夠的時間讓砂漿成型，天黑之前開放交通，把行車擾動減少到最小程度。施工時間選擇在夏季高溫季節(jié)，考慮光照時間長，砂漿強度來得快。而且，由于道路擴建，邊坡和橋臺錐坡已經(jīng)開挖，要在注漿過程中有專人負責(zé)檢查是否存在跑漿及漏漿現(xiàn)象，這類問題必須先行封堵。混合料需要有一定的和易性，一方便施工。嚴格控制配比，以保證注漿的混合料結(jié)硬后不能有多余的水份。保證混合料有一定的膨脹性。注漿壓力若控制不當(dāng)，容易產(chǎn)生鼓包破壞原有路面。

5.4 效果驗證

注漿后通過鉆孔取樣，檢查搭板是否已經(jīng)與砂漿連成一體，無脫空現(xiàn)象，車輛通過時無抖動現(xiàn)象。

6 經(jīng)濟指標(biāo)分析

根據(jù)處理每一整座橋梁的機械臺班和材料用量，正常處理每處搭板約需3萬元左右。

7 結(jié)論和建議

用超早強砂漿進行壓力注漿處理橋頭搭板脫空現(xiàn)象，實踐證明此技術(shù)是可行的，從成本分析經(jīng)濟指標(biāo)看，具有一定的推廣價值。注漿工程應(yīng)用范圍較廣，還可以用于處理高填方路基沉陷，水泥砼面板底部脫空等工程。相信經(jīng)過建設(shè)者的不斷改進，壓降技術(shù)必將發(fā)展的更加完善。

參考文獻：

[1]劉世強 《壓密注漿法在加固地基中的應(yīng)用》.

[2]王照宇，沈正. 交通荷載下粉煤灰回填橋臺路面動力特性分析[J]. 路基工程. 2008（05）

[3]公路施工手冊《橋涵》人民交通出版社

[4]宋夕 《高速公路無損修復(fù)技術(shù)》 中國公路