橋涵臺背回填土注漿處理施工技術應用分析

云南建投第二建設有限公司，云南 昆明 650203

1 工程概況

G214線景洪南過境公路屬于國道214線勵海—景洪的組成路段，是云南省公路規劃“三縱三橫、九大通道”路網骨架中的第三縱，即德欽—大理、臨滄—景洪中的一段。該公路地貌形態以山地、丘陵、河流階地等為主，沿線地形復雜，溝谷眾多，降水豐富，路基工程相對復雜，沿線除少數土質邊坡、巖質邊坡有崩塌外，其余多數自然邊坡穩定性較好，挖方邊坡參考沿線自然邊坡的坡比進行挖方設計，以分級設碎落臺的方式進行開挖，全、強風化基巖路段挖方坡比較緩，中風化基巖路段類挖方坡比較陡。該項目2號橋及兩端路基早已建成，在后期使用過程中，起點橋臺路基結合部位逐漸發展有橫向裂縫，并隨著時間推移沉降嚴重，導致無法通行。通過分析得知該位置經過溝谷地帶，分布有規模不等的軟土及軟弱土、魚塘等，表現為表層軟弱土含水量、液限較高，壓縮性較大，地表水較豐富，地下水位較高。施工人員通過與設計人員溝通采用注漿處理方式對臺背、涵背進行處理，取得了良好效果。

2 橋頭跳車產生的原因

橋頭跳車是指由于橋梁、涵洞等構造物兩側與路堤填土銜接處產生較大差異沉降，造成橋臺與路基結合部出現明顯的縱坡變化，使高速行駛的車輛在該處產生顛簸跳躍現象。橋頭臺階的產生和形成主要有以下幾個方面的原因。

2.1 地基強度不同

通常情況下，橋臺及涵洞先施工，然后進行路基回填。施工人員在橋臺施工時為了操作方便，會根據橋臺施工進度分次回填臺背。臺背通常位于半坡，土質因被雨水沖刷，地基強度相對較差。橋臺為混凝土結構，屬于剛性結構物，基本不沉降或者沉降較小。地基強度不同導致差異變形，再反映到上部路面結構層，久而久之形成臺階。

2.2 設計考慮不全

設計人員對特殊地質出露段設計考慮不全，沒有充分考慮填料、臺背排水等施工階段，從源頭上造成地基承載力較弱。

2.3 臺后回填壓實不足

靠近橋臺處填方體的壓實度很難達到設計規范要求，這也是一直困擾設計和施工的難點。對于輕型橋臺，考慮壓路機對橋臺結構物的擠壓作用，壓路機一般離橋臺結構物有一定距離，使得靠近橋臺部位的回填土不易達到壓實度要求，造成橋臺與臺后填方差異沉降。同時，因趕工而沒有很好地控制臺背填土的壓實度和填土速率，致使填料壓實度不能滿足規范要求，造成較大的工后沉降變形。

2.4 橋臺伸縮縫破損

伸縮縫在車輛荷載及各種因素的作用下很容易受到破壞，如混凝土的開裂和破損、伸縮縫卡死、材料老化等。

3 橋臺臺背處置方法

防止橋頭跳車的方法有很多，如改善地基性能提高其承載力的地基處理方法。一般地基可采取加固土的方法進行加固處理，對于軟弱不良的地基土，需要進行適用于各自特點的特殊地基處理方法，如換土墊層法、強力夯實法、擠密法、深層攪拌法、超載預壓及塑料排水板、注漿加固地基法等，以提高其承載力，保證其穩定性，減少工后沉降量。結合上述原因分析，文章主要從注漿加固臺背地基施工方法入手進行深入探討。結合該項目橋涵臺背回填后存在的開裂、沉降較大問題，經過與投資方、總包方、監理方、設計方、地勘方溝通，決定采用鉆孔灌漿的處理方案，以此掌握了注漿處理技術在橋涵臺背回填土中的優勢。

4 注漿加固特點

（1）施工機械簡單，主要為鉆機、砂漿攪拌機、注漿機等。（2）操作方便，機械化作業強度高。（3）道路分幅施工，對交通的影響小。（4）加固成本相對較低。

5 工藝流程

（1）測放孔位。根據現狀裂縫及沉降區域情況測放出注漿孔，撒白灰將點位標記出來。（2）鉆孔。注漿孔施工宜選用孔徑為75mm或91mm的鉆機成孔。（3）注漿。首先選擇注漿材料，宜選擇水灰比為1∶1的純水泥漿。拌和水泥宜為P·O 42.5硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，注漿壓力一般控制在0.5～1.4MPa。在正式注漿前，應選用具有代表性的部位先進行現場注漿工藝性試驗，以此確定單孔注漿量、注漿壓力等參數，為后續注漿施工提供重要參數。注漿時要先對橋臺注漿區邊緣孔位進行注漿，在四周形成帷幕屏障，避免漿液往不必要的方向擴散；接著對中間部分加固孔進行注漿，中間孔注漿時仍然采用隔孔跳注的方式進行，并且從長邊的一端向另一端分段進行注漿，以確保漿液充滿空隙，當漿液開始往表土冒出時，停止注漿。為了既不浪費水泥漿又能很好地加固臺背回填土，施工人員在進行四周帷幕注漿時一定要控制好注漿深度和注漿間距，防止漿液外竄，增加注漿成本。結合項目試驗段的注漿，建議邊緣帷幕孔孔距一般為注漿孔孔距的1/3～1/2，且每組注漿應間隔2～3孔進行隔孔跳打，以確保注漿效果。（4）檢驗。注漿結束28d后，采用鉆孔取芯法進行注漿檢測，同時可選用標準貫入、輕型動力觸探對加固地層進行均勻性檢測，測定其密實度及復合地基承載力。橋臺臺背注漿示意圖見圖1。

圖1 橋臺臺背注漿示意圖（單位：m）

6 施工技術要求

注漿壓力應通過現場試驗來確定，綜合考慮注漿壓力、漿液種類、地質條件等因素的影響。

6.1 注漿順序

注漿應按跳孔間隔注漿方式進行，采用先外圈后內圈的注漿施工方法，外圈的作用主要是形成一道帷幕來避免竄漿，內圈的作用是固結回填土。

6.2 注漿量

根據地基基礎相關規范，每孔注漿量可參考下列計算公式：

式中：Q為每孔注漿量，m3；A為漿液損耗系數，取1.15～1.30；H為注漿孔深，m；R為漿液有效擴散半徑，m；β為漿液充填系數；S為漿液擴散面積，m2；n為孔隙率。

6.3 冒漿

注漿時一旦發現漏漿，應立即停注，間歇到下一循環再繼續注漿，并可采取以下措施：（1）采取水泥砂漿加速凝劑堵塞大的漏漿出口；（2）將水灰比調整到0.6∶1（或0.8∶1），并在漿液內加入氯化鈣速凝劑；（3）減少單次注漿量，增加注漿循環次數直到滿足終孔標準。

6.4 串漿

灌漿孔中的漿液從其他孔流失，這主要是回填土孔隙較大，碾壓不密實，或者回填材料粒徑較大造成的，施工人員要適當延長相鄰孔的施工間隔來解決串漿問題。串漿若為邊緣孔位，必須及時進行調整，確保帷幕不漏漿。

7 質量檢驗

地基處理是一項系統工程，涉及多方面施工，必須嚴格按照相關要求進行注漿施工。質量檢驗的方法主要包括鉆芯法、載荷平板試驗法、變形觀測法等。

為了檢驗注漿效果，施工單位需要安排專人進行一段時間的連續觀測，通常為三個階段，分別為在開工前觀測一次，完成注漿工程2個月后進行一次，完成注漿工程6個月后進行一次。為了確保注漿質量，相關人員在注漿結束28d后應進行抽測，注漿孔檢驗點按注漿孔數的60%進行抽檢，檢驗點合格率應大于90%。只有在確保質量檢驗合格的前提下，才能進行后續施工。

8 結束語

該項目在G214線景洪南過境公路橋涵臺背回填處理中采用鉆孔灌漿施工技術，經過連續一年的觀測，橋臺處理部位沒有出現明顯的沉降變形，并且裂縫較長時間沒有發展，初步判定采用注漿處理后橋涵臺背回填土已經基本固結不會發生較大變形，為后續路面結構施工奠定了良好的基礎。