淺談后壓漿技術在公路橋頭搭板地基施工中的應用副本

1、預壓漿技術在公路橋臺地基施工中的應用摘要：本文通過對橋臺工后沉降的原因分析，結合廣東某高速公路跨鐵路高架橋橋臺地基預加固處理實例，講述了橋臺地基預加固施工技術的應用及施工方法，為今后類似工程的預加固處理提供參考。關鍵詞：橋臺地基 預加固 處理1、引言橋臺工后沉降變形問題，是目前我國公路上普遍存在的質量通病，無論是高速公路還是普通鄉(xiāng)村公路，無處不在。公路投入營運后，常會因為橋臺工后沉降變形導致橋臺跳車，嚴重時使橋臺搭板斷裂、橋臺背墻牛腿拉裂甚至橋臺跨塌。嚴重影響行車的安全、速度和舒適，及時采取有效措施對橋臺搭板地基進行補強是十分必要的，否則在通車后，一旦橋臺搭板地基出現(xiàn)問題再補救，則工作難度大、

2、費用高，既影響通車，社會影響也壞。因此，本文通過對橋臺跳車形成原因及廣東某高速公路跨鐵路高架橋橋臺搭板預壓漿技術預防處理地基沉降所取得效果做些分析和探討。2、橋臺工后沉降原因分析（1）橋臺路堤地基沉降橋臺路堤及錐坡范圍內不良土清理不干凈或地基處理不徹底，是橋臺工后沉降的主要原因。如果在填土前處理不徹底或處理方法不當，在路堤土的重力作力及車輛荷載作用下，會造成路堤地基工后沉降較大。（2）橋臺路堤填筑受施工實際影響橋涵臺后回填土，按規(guī)定要求通常應先于橋梁工程半年填筑完畢，以確保沉降過程和路基穩(wěn)定。但在施工實際操作中由于各方面原因而無法按要求做到。這樣一方面路基自然沉降無預壓期，沉降量不足；另一方面

3、，由于結構物的形成，導致路基工作面受限制，大型、重型壓實機械不能到位，無法發(fā)揮其功能，輕型壓實機械或人工夯實機械效果欠佳。（3）橋臺地基與橋臺路堤地基強度存在差異影響橋涵地基大部分為灌注混凝土樁基礎，其地基強度較高，工后沉降量較小或不發(fā)生沉降。而橋臺路堤地基若不是軟土地基，則地基基本未進行處理加固，從而使工后橋臺和臺后路堤填方產生沉降變形差異，以致橋臺跳車現(xiàn)象。（4）設計方面原因影響按理論計算，填土路基即使壓實度達到技術規(guī)范要求，填高在3m左右的，工后沉降量可達10cm或更高；填高超過6m的，則工后沉降量可達1020cm。（5）橋臺伸縮縫質量問題影響由于某種原因橋臺伸縮縫自身質量問題，造成伸縮

4、縫漏水，滲入臺后路堤回填土中，使臺后路堤強度指標下降、地基土軟化，造成橋臺工后沉降量加大。（6）施工質量問題影響某些項目為趕進度，橋臺回填土速度過快，對地基造成擾動或破壞，但又沒有充分的時間固結穩(wěn)定。臺后與路基的工后沉降是客觀存在的，難以避免的。3、橋臺地基預加固處理實例結合施工的實際情況和橋臺跳車原因的分析，橋臺跳車防治措施應該是綜合的，現(xiàn)將廣東某高速公路跨鐵路高架橋在工期緊迫的條件下所做的預加固措施及工后橋臺搭板情況作以下總結。（1）工程概況該高架橋0#橋臺填土高度9.14m，16#橋臺填土高度6.24m，橋臺地基土質情況依次為:耕植土（厚度1.2m，屬淤泥質軟土）含粉質粘土（厚度3.5m

5、）黃褐色粘土（厚度4.6m）強風化泥巖（厚度8.6m）弱風化泥巖（厚度7.8m）微風化泥巖。地基情況不算很復雜，但在粉質粘土中滲水比較嚴重，周圍均為大面積水稻田，水稻隨時要引水灌溉。為使該橋臺在工后避免出現(xiàn)搭板脫空或橋臺路堤失穩(wěn)導致搭板斷裂和橋臺跳車現(xiàn)象，業(yè)主匯集設計院、監(jiān)理公司等科研機構，決定對該橋橋臺搭板地基進行預加固處理。（2）橋臺處理及填筑情況橋臺和錐坡范圍在回填前先挖除耕植土，再回填中粗砂至地下水位線以上30cm后采用內摩擦角35的砂性土作為臺背回填料，并按規(guī)范進行分層填筑、分層碾壓、分層檢測“三分法”施工，周圍做好排水措施，壓實度達到規(guī)范標準要求，同時按一天三層的速度進行對稱填筑，

6、以保證臺背回填后有三個月的預壓期。（3）依據設計圖進行枕梁、搭板的施工，并按下圖所示在搭板混凝土澆注時預留好孔位，以便打入壓漿鋼管。搭板預留孔平面圖 (單位：cm)搭板預留孔斷面圖 (單位：cm)（4）橋臺搭板地基預壓漿技術適用條件預壓漿技術適用于砂性土或含礫砂性土、碎石層或碎石含量應在50%以上，充填土與碎石無膠結或者為輕微膠結的地質環(huán)境。加固機理預壓漿技術是利用擠壓式壓漿機，通過壓漿鋼管將水泥漿液壓入土層孔隙中，使得原本有孔隙或松散的砂粒、土粒和孔隙結成一個高強度的結合體。水泥漿液在壓力作用下土層的孔隙里向四周擴散，將所有的砂粒、土粒、孔隙和漿液連成一片，使其成為一個整體，從而使得原來不滿

7、足要求的土層變?yōu)闈M足承載力要求。壓漿材料選用及具體要求壓漿采用水泥漿，漿體硬化強度應不低于混凝土路面板下基層的強度，即一般7d抗壓強度不低于2.5MPa，另外，為了減少水泥漿的硬化收縮并降低造價，應摻入適量粉煤灰、減水劑、膨脹劑等，具體要求：a) 水泥：325#普通硅酸鹽水泥b) 水：可飲用水或經檢驗合格的水c) 粉煤灰：級或級別以上d) 外摻劑：減水劑、膨脹劑等應符合有關技術標準水泥漿或水泥粉煤灰的技術要求用于預壓漿技術的水泥粉煤灰應具備可泵性、和易性、保水性，漿體過稠不能均勻布滿砂性土之間的空隙，漿體過稀，干縮性大。在施工中，為防止?jié){體的干縮，漿液中宜摻加一定量膨脹劑。a) 強度：將漿體制

8、成7.077.077.07cm的立方體試件，標準養(yǎng)護7d，其抗壓強度應到5mpa以上，其抗壓強度將作為強度評定依據。b) 流動度是影響可灌性的主要因素，一般流動度越高，可灌性就越好，施工現(xiàn)場漿體的稠度宜控制在20-30s之間較好，否則會產生泌水現(xiàn)象。c) 漿體的泌水率最大不超過4%，拌和后3h泌水率宜控制在2%，24h后泌水應全部被漿體吸回。d) 漿體自調制至壓人區(qū)的延續(xù)時間，視氣溫情況而定，一般不宜超過3045min，漿體在使用前和壓注過程中應經常攪動以防沉淀。水泥漿或水泥粉煤灰漿配比設計根據“公路橋涵施工技術規(guī)范”，水灰比一般采用0.400.45，由于對灰漿強度要求不高，為了減少干縮和節(jié)約

9、水泥，可摻入部分粉煤灰；為提高流動度、降低用水量，可摻入減水劑，此時，水灰比可減少到0.35；另外，還可以在水泥漿或水泥粉煤灰中摻入適量的膨脹劑，如鋁粉等。鋁粉的摻入量約為水泥或水泥加粉煤灰用量的0.01%。水泥漿或者水泥粉煤灰漿摻入膨脹劑后的自由膨脹率應10%。采用的水泥(粉煤灰)漿配合比最終應通過試驗確定。施工流程本次地基注漿預加固的要求為：a)鉆孔深度要求落在黃褐色粘土層上；b)為防止產生附加沉降，鉆孔要求干孔作業(yè)；c）鉆孔應分序施工。施工工藝a) 鉆孔布置及工作量：根據現(xiàn)場及地質情況，鉆孔直徑采用110 mm 施工 (如上圖所示)，采用分段鉆孔、分段注漿，對周圍土體擠壓密實，壓縮模量增

10、加達到提高地基承載力，阻止地基沉降變形的目的。下注漿管時對注漿段用封孔器封閉好，防止灌漿過程中出現(xiàn)孔口冒漿現(xiàn)象。灌漿結束，提出注漿管由孔口灌入水泥砂漿搗實封口。b) 施工程序：設備人員進場孔位定點鉆機成孔水泥漿攪拌下注漿管注水泥漿提拔注漿管分段循環(huán)直至設計深度 封孔。c） 施工設備、材料及參數(shù)選擇：采用QXT100鉆機3臺，WJG80型攪拌機1臺，HB80/10注漿泵1臺。32.5R普通硅酸鹽水泥、高壓膠管、壓力表、注漿管、封孔器及管鉗等。施工開始前先做試灌，以便修正確定施工參數(shù)：注漿壓力：0.10.5MPa。d） 注漿壓力：孔深在 0.02.0 m、2.04.0 m孔段控制在0.10.3MP

11、a，終孔注漿壓力控制最大值不超過1.0MPa。e） 水泥漿比重：初灌：1.401.50t/m3，終灌：1.651.70t/m3?；靥罘饪着浔?1：1，比重達1.50。加固效果壓漿2d后及時檢查壓漿效果，檢查搭板是否有輕微隆起，若有，則說明預壓漿成功，否則重新補壓或加強觀察。地基加固28天后，在橋臺的中央分隔帶處分別進行了兩個孔的地質工程鉆探、標準貫入試驗和取土試驗工作，發(fā)現(xiàn)水泥漿滲入較明顯，各土層物理力學性質均有明顯改善。（如下表所示）該橋臺地基經壓漿處理以后，為復合地基范疇，地基承載力達到設計要求。地基土承載力值（kPa）橋臺回填后地基土層地基土承載力值處理后地基土承載力值砂性土200280

12、中粗砂280350粉質粘土105160黃褐色粘土190220注意事項a) 壓漿管的制作壓漿管采用黑鐵管制作，接頭采用絲扣連接，兩端采用絲堵封嚴。壓漿管在最下部20cm制作成壓漿噴頭（俗稱花管），在該部分采用鉆頭均勻鉆出4排（每排4個）、間距3cm、直徑3mm的壓漿孔作為壓漿噴頭。水泥漿通過注漿孔壓入土層中孔隙。b) 按事先預留位置鉆好洞，打入壓漿鋼管，用水泥砂漿將壓漿管附近可能漏漿的縫隙封住，兩天后方可壓漿。c) 將壓漿機、輸漿管與壓漿鋼管連接一般選用擠壓式壓漿機，在管道相連之前，必須仔細檢查輸漿管是否完好，及時發(fā)現(xiàn)有無破損、老化現(xiàn)象，并予以更換，防止高壓下爆裂。另外，各連接頭應牢固，最好采用

13、螺絲口接頭，以防壓漿過程中脫落。d） 拌和水泥粉煤灰按設計配合比配制漿體，一般在壓漿機盛漿槽中配制，攪拌均勻，現(xiàn)配現(xiàn)用。e） 壓漿壓漿時最好采用一個橋臺一次性壓漿，并采用從四周向中間循環(huán)壓漿方法。壓漿一般采用活塞式或擠壓式壓漿泵，不得使用壓縮空氣，壓漿的最大壓力一般宜控制在0.1MPa-1.0MPa之間，當鄰近鋼管出漿時將壓漿管道移到鄰近的出漿口，接頭連接牢固后再開始壓漿，依此順序直至全部壓漿口滿灰為止。壓漿過程中注意觀察進漿量、漏漿情況并作好施工記錄，估計基本壓滿后，穩(wěn)定1015 min后再次壓漿。當加大壓力仍然無法壓入時，一般可認為孔隙已壓滿，不宜強行繼續(xù)加壓壓漿。現(xiàn)在已有專用擠壓式壓漿機，操作過程應遵循該機回答的操作規(guī)程。f） 清理現(xiàn)場機具壓漿完畢后，應及時拔出壓漿鋼管，用砂漿封口；同時及時清洗輸漿管道和壓漿機盛漿槽。4、預壓漿地基處理技術綜合效益評價該橋自2005年10月份交付使用到現(xiàn)在，橋臺平整度、橋臺路堤穩(wěn)定情況依然完好，這在高速公路特別是如此高的橋臺填土路堤上所做的預防是