橋墩基礎注漿加固技術

于海生　劉博文

【摘 要】江西省萍鄉市蘆——武公路的桂花橋橋墩采用擴大基礎，由于長期受河水的沖蝕，大部分花崗巖被風化剝蝕，導致橋墩下陷、橋面鋪裝層開裂。對基礎進行注漿加固，取得了較好的效果。

【關鍵詞】風化剝蝕；地基下陷；注漿加固

1. 工程概況

“蘆萬武”旅游公路——桂花橋2#墩擴大基礎，其迎水面長期受河水沖蝕，將橋墩基礎周圍的覆蓋層沖走，基礎直接暴露在外。擴大基礎底部的花崗巖層，由于長期的裸露及河水沖涮，產生了嚴重風化剝蝕，擴大基礎底部局部被掏空（如圖1）。橋墩基礎部位產生不均勻沉降，導致該橋橋面2#墩位置沿迎水面嚴重傾斜、傾斜部位橋面護欄立柱受下沉擠壓明顯損毀（圖2），如不及時處置，將有進一步擴大趨勢。

圖1 被沖蝕的橋墩基礎

圖2 橋面明顯下沉

2. 加固目的及原理

（1）鉆孔壓密注漿是采用機械鉆孔至完整基巖內，下入注漿導管后，通過高壓泵將水泥漿液泵送壓入地下，水泥漿在壓力作用下，沿地層孔隙（裂隙）流動，達到擴散充填和后期固化膠結，有效提高擴大基礎下承層的承載力。

（2）有關研究表明，在注漿壓力的作用下，將粘稠的漿液注入加固對象所形成的漿泡體，會使加固對象中產生極其復雜的應力體系，漿泡面附近雖因受擾動在其密度特征方面沒有明顯的增加，但距漿泡體0.5～1.8m加固范圍內均能受到明顯的加固。壓漿過程中所產生的上抬力量足以將上覆結構或需加固體向上抬動。根據上述原理，通過采用壓密注漿手段，在基礎底部及周邊形成漿泡體，能夠使基礎底部及周邊的土體得到有效的加固，不僅能夠有效地使基礎底部被風化剝蝕所形成的空洞和軟弱層得到充填和加固，也使基礎下部巖層的承載能力得以增強，進而達到控制橋面沉降的目的。

3. 加固施工

3.1 場地布置。

施工前應對橋墩基礎進行圍堰止水，清理橋墩基礎周圍漂石，并回填渣土至常水位以上0.8～1.0m用以作為注漿處理的工作平臺。

3.2 注漿鉆孔布置。

按漿液擴散半徑為0.5m考慮，本次注漿鉆孔孔距為1.0m，沿墩身向外0.20m為第一排注漿孔，向外1.20m為第二排注漿孔，基礎迎水面布置三排注漿孔，孔位與孔位之間以梅花型錯位布置（如圖3）。施工的第一排注漿孔向基礎內側傾斜，傾角80°，以便盡量將水泥漿液壓入擴大基礎底部，充分充填基礎下部的空洞和固結底部基巖。其余注漿鉆孔傾角均為90°直孔。

圖3 橋墩基礎加固示意

3.3 施工技術。

（1）此橋墩共施工64個鉆孔，考慮到注漿孔施工范圍卵石層和巖層，注漿花管若采用傳統的吊錘打入方法則施工難度較大，故決定采用鉆機鉆孔，再將注漿花管壓入孔內注漿。采用從迎水面到背水面施工的順序，防止在施工中迎水面繼續下陷。每個注漿孔孔深不低于6m。

（2）本次施工主要加固材料為水泥，漿液配合比確定為：P.O 32.5級普通硅酸鹽水泥∶水∶水泥添加劑=100∶65∶0.5。

（3）注漿順序按跳孔間隔注漿方式進行，本工程采用二次加密法逐漸加密，并采用先外圍后內部的注漿施工方法，對于滲透系數相同的土層，首先采用注漿封頂，然后由下而上的施工方法，防止漿液上冒。

（4）注漿孔注漿壓力一般為0.5～1.0MPa。個別注漿壓力達到了1.5～2.0MPa。

（5）一般情況下二次注漿需要待水泥凝固后，重新透孔然后進行二次水泥灌注，現在我們在第一次注漿后馬上下入一根16#鋼筋及水管一根，在水管上鉆小眼，然后用膠帶包好，待水泥初凝后進行第二次注漿補強。效果明顯，一般泵壓會達到1.4MPa左右。

圖4 充填水泥樣

4. 施工中的問題及解決方法

4.1 地面冒漿。

（1）場地在施工前對橋墩基礎進行圍堰止水，清理橋墩基礎周圍漂石，并回填渣土至常水位以上0.8～1.0m用以作為注漿處理的工作平臺。其回填層的密實度不夠，在注漿過程中冒漿現象較為明顯，造成了水泥漿液的流失，資源的浪費。

（2）解決方法：清理回填土0.5m左右，然后用水泥及沙攪拌均勻在重新回填并夯實，提高工作平臺的強度。

4.2 串漿。

漿液從其他注漿孔返出的現象。

解決方法：加大跳孔的間隔，待水泥充分凝固后再施工附近的注漿孔；或者兩個注漿孔同時注漿。

4.3 漿液過量流失。

在注漿過程中有的漿液在距注漿孔5～6m處有冒漿的現象。

解決方法：采用低壓自流的方法注漿；采用較濃泥漿或增加速凝劑；間歇性注漿。

5. 注漿效果

（1）工程結束時，進行了注漿質量抽心檢查，在2#橋墩迎水面2-58孔、2-62B、和2-61B中，可見充填的水泥樣（如圖4）。

（2）施工前，我們監測了橋面高程，在注漿加固結束后，下陷的橋面比施工前上升4cm，事實證明，我們在施工過程中所采用的措施是成功的。

參考文獻

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[4] 楊立光，水泥灌漿加固高回填地基[M]建筑施工 2014.

[文章編號]1619-2737（2014）12-03-900endprint