后壓漿技術控制新舊橋梁不均勻沉降的研究與應用

利用原有高速公路進行拓寬改建，提高原有道路橋梁的使用功能，可以節約工程投資，是舊路改建工程通常采用的有效途徑。為了適應路線拓寬改建后的公路通行能力要求，提高道路橋梁的通行能力，亟待將寬度較窄的舊路舊橋加以拓寬改建。

津濱高速公路于2001年4月18日通車，橋梁基礎的沉降在載荷作用下已基本完成，但橋梁加寬后，新建橋梁基礎在使用過程中由于過橋車輛載荷以及各種自然因素的影響，必定會產生沉降并對沉降已經趨于穩定的舊橋基礎造成影響；而且加寬后橋梁基礎的沉降由于新舊基礎的不同還存在沉降大小、速度、發展趨勢上的差異，如果沉降差超出一定的范圍產生明顯的不均勻沉降時，就會產生橋梁病害，影響其正常運營或對橋梁整體安全構成危害。

基礎的穩定性是橋梁上部結構正常工作的根本，如何控制新舊橋梁的不均勻沉降，使其處在正常的工作狀態之內，這就對橋梁的樁基基礎的承載力提出了更高的要求。本文對后壓漿技術有效的控制新舊橋梁的不均勻沉降展開研究。

1 樁端后壓漿技術

1.1 鉆孔灌注樁樁底后壓漿設計

1）漿液配置。壓漿水泥采用P.O42.5普通硅酸鹽無結塊的水泥。水灰比平均0.6，嚴格控制水灰比，攪拌時間不少于2min，漿液進入儲漿桶時必須用16目紗網過濾，防止雜物堵塞壓漿孔。

2）壓漿量。依據JTGD 63—2007《公路橋涵地基與基礎設計規范》，壓漿量主要考慮樁徑、樁長、樁端土層性質等因素，按下式確定。

式中：Gc為單樁注漿量，t；αp為壓漿系數，取值范圍見表 1；d為樁徑，m。

表1 注漿系數αp

兩座橋梁樁底土為粘性土、細砂，統一取αp=2.5，樁徑 d=1m，單樁注漿量為 Gc=αpd=2.5×1=2.5（t）。由水灰比0.6可知，單根樁壓漿需要水泥約31袋。

3）壓漿流量。參考JTGD63—2007，取50～75 L/min。

4）壓漿壓力。參考JTGD63—2007，取2～6MPa。

5）壓漿量達到設計要求終止壓漿。如樁周地面冒漿，間歇2～3 h后再次補壓漿，累計使壓漿量達到設計要求。如泵壓超過設計值時應停壓漿0.5～1 h，改其他樁壓漿，然后回頭再壓漿。

6）后壓漿施工控制標準。實行壓漿量與壓力雙控，以壓漿量（水泥用量）控制為主，壓漿壓力控制為輔。若壓漿壓力達到控制壓力并持荷5min，注漿量達到80%，也滿足要求。

2 實際應用

津濱高速公路馴海路立交橋和東金路互通式立交橋兩座橋梁加寬部分鉆孔灌注樁采取了樁底后壓漿技術。現場壓漿裝置布置見圖1，壓漿參數見表2。

表2 壓漿參數

馴海路立交橋共計166根，共需水泥257.3 t，東金路互通式立交橋共計72根，共需水泥111.6 t。

圖1 樁底壓漿裝置布置

3 后續監測

在新建橋梁和舊橋墩身或臺身埋置沉降觀測點，定期對觀測點進行高程水準測量。假設舊橋墩臺沉降已完成，故每次以舊橋其中一個墩柱上的測點作為基準點，加寬的新建橋梁墩柱和橋臺上的測點作為測量點，利用水準儀進行高程測量。每次測量計算測量點與基準點之間的高差，以第1次測量的高差值作為基準值，第2次，……，第n次測量的高差值與第1次測量的高差值之差即為新舊橋梁基礎的差異沉降累計值。監測時間為1 a，監測結果見表3。

表3 東金路互通式立交橋2#墩位基礎差異沉降測量數據 m

由表3可以看出，東金路互通式立交橋市區—塘沽方向新舊橋梁基礎差異沉降為0.9mm，塘沽—市區方向新舊橋梁基礎差異沉降為0.1mm。后壓漿技術對橋梁差異沉降控制的較好。

4 結論

1）采用樁底后壓漿技術，可以對樁基沉降起到一定的控制作用，但隨著樁長的增加，對樁基礎沉降控制效果有所降低。

2）同規格樁基礎，樁底后壓漿樁的沉降量比非壓漿樁的沉降量減小。

3）樁底壓漿后，隨著時間的延長，控制沉降的效果越明顯。

4）樁基礎后壓漿技術應用于高速公路擴建橋梁加寬工程，作為控制新舊橋梁基礎差異沉降的技術措施是完全可行的。