關于水泥灌漿處理橋臺搭板脫空的研究

張振國

摘 要 橋梁臺后填土施工后沉降，臺背砼墊層、搭板砼澆筑后與填土路基之間形成脫空。通過水泥灌漿的方法回填密實對保證結構安全、提高行車舒適度、降低養護費用、提高道路使用質量、節約工程投資具有十分重要的意義。

關鍵詞 橋臺;沉降;灌漿;脫空

國家高速德上線巨野至單縣段，主線起自濟廣高速與日東高速相接的王官屯樞紐，止于單縣蔡堂鎮前劉莊西側、安徽省碭山縣馬良集東側的省際交界，與德上高速安徽碭山段對接，全長約116.29km，雙向四車道高速公路標準建設，路基寬度27米，設計速度12km/h小時。

經現場查勘，本項目部分橋臺搭板下方出現空洞現象。由于趕工，橋臺臺后路基的沉降未能完全完成，墊層搭板施工后沉降較大，形成脫空，難免造成后患。必須尋求處理橋臺臺后路基沉降、搭板底脫空的方法，以妥善解決高等級公路橋臺臺后路基沉陷問題。

1臺后搭板脫空產生的原因

路基沉陷病害是指道路竣工后，路面產生設計不允許的沉降，導致路基頂面實際標高與設計值的差異較大。不均勻沉降就會導致路面平整度降低，影響車輛的平穩行駛。結合設計、施工及工程管理等方面的因素，可將橋臺后路基產生沉陷的原因歸結為如下幾方面：

（1）對橋臺臺后路基沉陷病害的調查和試驗研究不夠深入，缺乏有效的工程措施和質量評價技術指標。

（2）設計不完善。沒有針對不同填土高度及結構物形式提出相應的地基承載力要求、填料選用標準、施工壓實工藝和方法及特殊的排水設計措施。

（3）施工質量的檢驗和控制不嚴格。大量工程實踐表明，施工期間的檢驗和控制不嚴格是工后出現路基沉陷的主要原因。應適當增加橋臺臺后路基壓實度檢測頻率，加強對檢測過程和檢測結果的監督審核[1]。

2水泥灌漿的原理

2.1 注漿原理

壓力注漿是通過鉆孔，利用注漿設備，將漿液注入路基土體中，以充填、滲透和擠密的方式排出土顆粒間裂隙中的水分和空氣，并占據其空間，使路基土體孔隙比減小、強度提高。經過一段時間后，漿液凝固，把原來路基松散的土顆粒或裂隙膠結為一個整體，形成一種新的結構體，成為防水、防滲性能高及土壤化學穩定性好的一道屏障，達到加固路基、充填空洞、治理病害的目的。

針對橋臺搭板下出現的不均勻沉陷問題，采用注漿加固措施處理，即利用注漿泵將水泥漿注入，漿液以滲流或紊流的方式滲入路基搭板脫空處，填充脫空區域形成水泥結石從而提高路基強度和剛度，填實搭板脫空部分，使搭板不再松動。通過注漿形成的水泥結石能有效地支承路面結構層。

2.2 注漿壓力及材料選擇

灌漿施工主要包括灌漿壓力、漿液濃度、灌漿量、灌漿孔序、鉆孔深度等。灌漿壓力是保證灌漿質量的重要因素之一，如果壓力過小，灌漿射流達不到預計范圍，擴散半徑小，易形成空白區;滲透灌漿時，若壓力過大，則會破壞路基原結構，抬升路面或沖垮邊坡，還會使漿液沿路基薄弱部位沖出路基，達不到灌漿目的。因此，施工前應做試驗，結合單孔注漿量選擇合適的注漿壓力，根據經驗，注漿壓力一般宜控制在0.2～0.5MPa，漿液濃度以水灰比（重量比）為0.5∶1為宜。

3灌漿施工方法及質量控制

（1）布孔：根據路基強度要求，結合固結灌漿特點、路基形態等因素，遵循既要發揮灌漿孔的效率，又能保證漿液留在路基有效范圍之內的原則，視路基實際情況布置注漿孔，孔間距以1.5～2m為宜。

在橋梁搭板范圍內，梅花形布置。注漿孔距搭板外緣不小于1.5m。鉆孔前先探明鋼筋情況并適當調整孔位避讓。

（2）孔深：采用回轉式地質鉆機造孔，鉆孔穿過路面結構層（搭板至路基頂面）。

（3）壓漿技術要求：注漿設備采用HB-80型注漿機注漿，灌漿壓力控制在0.2～0.4MPa之間，流量為20～50L/min。

（4）灌漿時必須一次性將灌漿管放置到設計深度，孔口封閉。采用純壓實注漿，注漿壓力達到0.2MPa，進漿量小于3L/ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?min持續10min方可結束注漿。

（5）特殊情況處理：在注漿過程中，水泥漿液沿土體孔隙往上竄流冒出地面，稱為地表冒漿。可在冒漿處用碎棉絮、麻絮或速凝水泥封堵，若封堵無效，則采用降壓、限流、待凝等辦法進行處理。在注漿過程中，水泥漿液從注漿孔內流出的現象叫串漿。可采用分序開孔注漿、封堵串漿孔、待凝掃孔復灌等辦法進行處理。

（6）灌漿時應加強路面變形監測，防止注漿過程中壓力過大破壞砼路面。

（7）施工技術人員跟班作業，勤交底、勤檢查，嚴格技術交底復核制度，并深入工班檢查指導，與工班技術員、質檢員一起保證各工序質量。現場負責人必須強化各道工序及施工人員之間的溝通與合作，努力做好各工序之間的銜接。

（8）施工過程控制：嚴格執行“三檢制”，實施工序質量檢驗程序，特別重視施工過程中的控制、質量監察。工序交接必須有班組間的交接檢查，上道工序不合格，不準進入下道工序。

4效果檢查

采用地質鉆探取芯結果表明，注漿后臺背搭板脫空已被水泥漿填滿，搭板底部脫空得到了水泥填充，形成完整、均勻的水泥結石，結石強度滿足路基強度要求;而且固化體后期強度隨時間的增長有較大提高，具有較好的強度和穩定性，達到了預期目的。

5結束語

水泥灌漿是目前處理高等級公路路基病害的一種較理想方法，施工期間不破壞路面，速度快，能夠在較短時間內處理路基沉陷、路面結構與路基脫空。通過摻加速凝劑或早強劑還可獲得較高的早期強度，使路基不再沉陷，具有較好的適用性。與化學加固方法相比，其成本低，不污染環境，水泥漿可進一步水化，提高后期強度。因此，可廣泛應用于高等級公路路基不均勻沉降、路面結構層脫空處理，具有良好的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1] JTG F80/1-2004.公路工程質量檢驗評定標準[S].北京：中國標準出版社，2004.