浅谈压力注浆技术处理桥头搭板脱空

【摘 要】本文通过对沪宁高速公路常州段组织实施的桥梁搭板注浆技术处理桥头跳车和搭板脱空病害，介绍了注浆技术的特点、施工组织、具体的技术措施，并对此类桥梁病害的处理提出一点想法和建议。

【关键词】高速公路；搭板；注浆

1引言

在目前运营的高等级公路中，普遍存在一个问题：路面在台背回填处出现不同程度的沉降断裂（沉降值一般为10-30cm，有的甚至超过60cm），使车辆通过时产生跳跃和冲击，从而对桥涵和路面造成附加的冲击荷载，使司机和乘客感到颠簸不适，甚至造成车辆大幅度减速，严重的可导致交通事故。因此，如何解决正在运营中的高等级公路桥头跳车问题，要从理论与施工上进行摸索和探讨，提出切实可以的办法。

2 注浆原理

针对旧路桥台搭板尾端、涵台两侧约5m范围内出现的不同程度的不均匀沉陷问题，采用注浆加固措施处理，即利用液压、气压将水泥浆注入路基，在粘性土路基内发生径向劈裂，浆液沿着裂隙流入土体，并将土体切割成不规则的块体，在块体之间形成相互穿插的胶状水泥结石，粘性土又受到充填浆液时的压缩，形成一种复合岩土，防止或减弱路基再下沉；在用碎石土、砂砾土填筑的路基内，浆液以渗流或絮流的方式渗人路基土孔隙，从而提高了路基强度和刚度，填实搭板脱空部分，让搭板不再松动。压密注浆形成的土能使路面搭板上抬，时桥头路面回升，是用浓浆置换和挤密土体的过程。通过注浆形成的水泥柱柱体也可以做为半刚性基层的桩基础，有效的支撑路面结构层，起到双重作用。

3 注浆材料的选择及配比

注浆材料的选择主要从三个方面考虑：一是适应快速修补的需要，应做到当天注浆当天就要开放交通，早期强度要来的快；其次是要满足压力注浆设备的需要，操作简单，有较好的流动性；三是从经济指标分析，应具有可推广价值。注浆材料可利用树脂胶和早强砂浆，从实验结果看，几种材料似乎均可选择为注浆材料。压浆材料的选用非常关键，原来一般选用的水泥浆液添加添加剂，但是，存在凝固时间不易控制、和易性不好、体积干缩等弊病。在施工中选用了水泥：水：水玻璃：注浆剂：黄沙=10：5：0.5：0.5：2的高水速凝材料，采用现场拌制，材料凝结时间可以调控，材料混合后，凝结时间可控制在10-60分钟，早期强度高，2小时可以达到1.5Mpa以上，混合料也可以和周围土颗粒发生反应，形成强度，混合料凝固过程及凝固以后不收缩。

4 现场交通管制

在高速公路上进行养护作业，既要能确保自身的施工安全和施工质量，同时也要保证车辆的正常行驶，所以交通管制方案十分重要。理论上，早强砂浆终凝时间较长，终凝之前它的抗扰动性较差，要想保证注浆的质量，应当采用借道行驶的交通管制办法，但这会给施工管理和车辆通行带来不便。在实际施工中，均封闭行车道和超车道，拉长作业警戒长度，尽可能把车辆引向停车道行驶，最大限度的减少行驶车辆对注浆搭板部位的扰动。

5 压力注浆的现场实施

5.1可以在桥头搭板存在跳车病害的路段采用探地雷达车对桥头搭板做一次数据采集，以便确定脱空部位及程度。也可以利用钻芯试验确定脱空规律，从现场钻芯后测得，靠近台背部分最大脱空达11cm，往尾部逐渐呈递减状态，到了尾部脱空基本在0.5cm一下。其横向基本脱空程度基本相同。

5.2施工设备的配套

a、90KW可移动式发电机组

b、钻芯取样机

c、强制式砂浆拌和机

d、砂浆压浆机

e、水车、卡车

f、钻孔机

5.3 施工步骤

a、注浆口和出气口的设置

出气口原则在搭板的四周边缘设置，且不宜过多，一般认为5-6个即可；注浆口宜设置在搭板横向居中位置，纵向上距离台背1-2m处。注浆口和出气口的布设需要用钻孔机钻孔，操作时间较长，这道工序可以提前安排，如果有条件的话，可以用探测仪确定钢筋的位置，避开钢筋从而节约钻孔的时间。注浆孔间距为1m，采用梅花形布置，单个孔深2m。

b、砂浆拌合

在注浆前应进行室内配比和现场注浆试验。严格按照配合比将一定数量的水泥、黄沙、早强减水剂加入强制拌和机内先行干拌后，再加入一定数量的水，泥浆水灰比可取0.5-1，也可加入1-2%的速凝剂或0.3%的三乙醇胺，拌合时间不少于3分钟。

C、注浆

将拌好的砂浆通过压浆机从密封的固定注浆口压人砂浆，砂浆在压力作用下会很快流向各出气口部位，待某个出气口溢出砂浆时立即用预先准备好的木塞塞紧出气口，所有出气口都溢出砂浆后注浆工作即告完成。压实注浆应保证封闭泥浆凝固后方可进行，充填微收缩部分，使搭板和已注浆部分没有空隙。注浆压力为1-5Mpa。单个注浆结束标准：1、注浆压力逐步升高，达到设计终压并继续注浆10min以上。2、水泥浆注入量达到设计数量，且结束时的进浆量在20-30L/min一下。注浆路段注浆孔完成后，进行效果检查和评定，不合格者补充钻孔注浆。注浆结果评定标准：注浆结果评定标准：①对注浆过程中的各种记录资料综合分析，注浆压力和注浆量变化是否合理，是否达到设计要求。②桥台两侧各取3个注浆孔作为检查孔。检查孔应钻去岩芯，观察浆液填充情况。施工时可根据实际情况合理调整施工参数。在注浆范围内，注浆顺序应由外往内进行，即先注路基两侧及桥台远端的土体，与桥台台身一起形成一个封闭圈，在注圈内土体。注浆压力由小到大一次施加，避免一开始 就采用大注浆压力。最后以桥涵搭板的平面标高和冒浆情况为检测手段，一保证桥涵与路面的顺接和搭板的加固的质量。要详细激励压实注浆过程中的冒浆情况，判断土体的挤密效果。

d.路面沥青砼铺装层恢复

注浆结束后要及时对钻孔部位的铺装层用沥青砼进行修补性恢复，以确保行车安全。并用水对路面进行清洗，保持路容路貌。

e.几点需要注意的事项

准备要充分，应有施工组织设计及技术措施。材料要事先过筛再运到现场；各种设备的性能保证完好；注浆必须早开工，注浆结束后保证有足够的时间让砂浆成型，天黑之前开放交通，把行车扰动减少到最小程度。施工时间选择在夏季高温季节，考虑光照时间长，砂浆强度来得快。而且，由于道路扩建，边坡和桥台锥坡已经开挖，要在注浆过程中有专人负责检查是否存在跑浆及漏浆现象，这类问题必须先行封堵。混合料需要有一定的和易性，一方便施工。严格控制配比，以保证注浆的混合料结硬后不能有多余的水份。保证混合料有一定的膨胀性。注浆压力若控制不当，容易产生鼓包破坏原有路面。

5.4 效果验证

注浆后通过钻孔取样，检查搭板是否已经与砂浆连成一体，无脱空现象，车辆通过时无抖动现象。

6 经济指标分析

根据处理每一整座桥梁的机械台班和材料用量，正常处理每处搭板约需3万元左右。

7 结论和建议

用超早强砂浆进行压力注浆处理桥头搭板脱空现象，实践证明此技术是可行的，从成本分析经济指标看，具有一定的推广价值。注浆工程应用范围较广，还可以用于处理高填方路基沉陷，水泥砼面板底部脱空等工程。相信经过建设者的不断改进，压降技术必将发展的更加完善。

参考文献：

[1]刘世强 《压密注浆法在加固地基中的应用》.

[2]王照宇，沈正. 交通荷载下粉煤灰回填桥台路面动力特性分析[J]. 路基工程. 2008（05）

[3]公路施工手册《桥涵》人民交通出版社

[4]宋夕 《高速公路无损修复技术》 中国公路