高速公路桥涵台背注浆加固施工技术探讨

【摘要】台背是桥台或者涵洞两侧衔接公路主体路基的一小段路基，台背部位土体与混凝土衔接的地方极易产生剪切破坏性缝隙，造成渗水进而损坏路基甚至产生桥头跳车。由于面积小，因而压路机难以碾压加固，所以，一般会采用注浆技术加固高速公路桥涵台背。

【关键词】高速公路桥涵；台背注浆；施工技术

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：

1.前言

高速公路桥的建设中，有种加固技术是利用液压或气压把具有凝固能力的浆液注入岩层、土层中，排除岩缝中或土粒间的水分和气体，填充其渗透位置，将岩土胶结成整体，增强岩层、土层的气密性，防止渗透或台背沉降。这种加固法叫做注浆法，常用于公路桥涵台背的加固施工。

2. 台背注浆

2.1注浆方案设计

注浆方案是公路桥涵台背加固施工的前提，注浆方法和材料选择是方案的重要部分。注浆方案设计应该结合施工现场的地质条件、工程性质等因素进行合理的规划。像高级公路涵台，加固注浆一般选用水泥浆或水泥粉煤灰浆；台背软弱土层要建设封土层才能采用你泥浆注浆，若软弱土层含有硬壳，要把硬壳作为封压层，没有硬壳或软土层不发育，就要在地表铺设厚约0.5 m的黏土垫层作为封压层，或经过碾压原土层形成坚实封压层；上层较多砂砾层的软弱土层，采用自上而下分段式注浆，上层砂砾层少或没有砂砾层的软弱土层，采用分自下而上段式注浆。

2.2 施工准备

注浆加固台背施工前的准备工作十分重要，能使整个加固施工的工序衔接良好，顺畅地进行。首先要求绘制施工现场的平面图，根据现场情况准确标明各种孔位的位置以及编号、施工顺序及机械路线、临时设施位置等，检查成孔质量和注浆机械等技术参数。然后，平整施工现场，清除工地的废弃材料，做好雨季施工的防水、排水措施。最后，验收进场注浆设备和材料，禁止使用不合台背加固施工要求的设备和建材。

3施工技术

3.1排土

排土工序要进行钻机的安装就位、下沉钻孔、提出和移位四个步骤。安装好钻机使其平稳地就位，校准钻头与桩孔的对位，下沉钻头钻进土层，先以较低的油压和转速先慢后快地钻入土层0.5m，再将钻速调整到正常值深入土层。在加固路段使用钻头钻孔，要按照间隔一两个孔从外向里隔行的顺序施工。钻头进入土层时，保持钻机水平性，以保证桩的倾斜度符合建设标准，即控制在设计要求值范围内[1]。

3.2注浆

3.2.1钻孔

根据不同的注浆方法，采用旋冲击式或者转式钻机等机械钻制注浆孔。通常把钻机孔径设计为89mm~150mm，钻孔深度根据实际需要来确定，孔位偏差控制在50mm以内，垂直度不能大于l％。存在角度的注浆孔应预先调到设计要求的钻杆角度，倾角偏差在2。以内。

3.2.2浆液配置

水泥或者粉煤灰注浆的选配制，应采用符合国家建筑建设用材标准的 Ⅱ级以上的粉煤灰、P．C32．5以上等级的普通硅酸盐水泥。Ⅱ级以上的粉煤灰不含团块和腐殖，比面积量在2500cm／g以上。不能使用过期、受潮和变质的劣质水泥。配置注浆的水要求是不含杂质的纯净水或者工程用水，使用液体硅酸钠水玻璃加快浆体固结速度。

根据高速公路桥涵台背填料的实际状况，按照水泥：粉煤灰：水：水玻为1：1：2：0.03浆液配比配置注浆，水玻璃质量为3％的水泥重量。注浆施工要根据具体情况和加固效果，通过适当调整水泥的用量实时调整浆液的稠度及加固孔的数、深度。使用搅拌机充分搅拌均匀浆液，搅拌间隔时间应小于浆液初凝需要的时间。浆液应经过筛网过滤，即可灌注到泵内准备输送。

3.2.3浆液注射

注浆技术使用的机械没有固定型号，注浆设备包括泥浆泵、浆液搅拌机，常用泥浆泵和浆液搅拌机按照该技术规程的规定和设计要求来施工。钻机不在注浆设备内，因为即使钻孔是注浆加固施工的准备工作，但是在注浆加固施工外的另一项具体施工。

在即将进行高速公路桥涵台背注浆加固施工时，也就是继施工准备之后，首要的操作是将钻机和注浆设备准确停放在现场施工的具置。然后，使用钻机从路基表面钻入土层内部，直至施工要求设计好的深度形成注浆孔，之后把注浆管插入注浆孔，最后密封密实注浆孔，即可开始注浆，直至完成所有注浆孔的施工。

在施工期间，路基由于各种原因隆起或者路面出现开裂现象，可适当减少路基隆起部位和开裂周围的注浆孔。单孔注浆量超过30或者注浆孔漏浆严重，以适当减少周边注浆孔的深度；应对注浆串孔的状况，根据现场具体情况及时就近补孔注浆。

注浆期间，适时沉降和倾斜监测地面设施、周围建筑和地下管线。建筑物地基的注浆加固应用多孔间隔注浆技术和采取缩短浆液凝固时间的措施，防止注浆附加沉降。

4.质量控制要求

为确保注浆施工质量，杜绝通车后台背出现跳车的隐患，建设单位的管理处、总监办等监理部门要及时派遣工作人员前往施工现场多次调查，借鉴先进的工程质量监管方法和积累的经验，研究、解决注浆加固施工中的问题[2]。

4.1 注浆压力

整个注浆过程，根据现场注浆试验确定注浆压力，周边孔的注浆压力保持在0．3MPa以下，中间孔注浆压力通常控制在0.3MPa~1.0MPa之内，最大也要保证在1.5MPa以内。如果注浆压力不足或注浆量降低，基底会异常上鼓，这时应中止注浆，改用在附近注浆孔注入“补偿”浆液的措施来补救。

4.2注浆量

结合地质条件、现场环境和注浆目的确定注浆量和顺序，要先注周边孔再注中间孔的顺序来施工，单孔进浆量控制在设计的平均压浆量1.5倍～2.0倍之间，直到进浆量减少才能停止注浆。

4.3注浆孔

高速公路桥涵台背的注浆加固施工，要控制注浆孔中心的偏差在5％的设计值范围内。压浆一结束，就要填实注浆孔、封闭截割孔口套管，标记好完成注浆施工的孔口以备查收，通过在注浆内部钻孔来检测注浆孔的注浆质量，不达标的孔需补充注浆。最后，清理施工中在注浆孔留下的浆液，以免污染工地和环境。

4.4注浆配合比

在不同季节、气侯下进行注浆施工，湿度、温度和压强会影响浆液的性能，应根据地区的气候变化及时确定浆液配比，调整各种配料的使用量，以保持浆液性能稳定从而确保注浆施工的质量。冬季的平均气温均在5℃以下，适当建设保温抗寒的措施，保证浆液不会因低温而冻结。夏季炎热，注浆施工使用的水温度不宜超过30℃~35℃的范围，同时避免浆液在阳光底下暴晒导致浆液快速凝固。

4.5地面冒浆

注浆施工期间，路基地面出现冒浆和跑浆等不良现象，应及时停止注浆，查明原因，采取减少注浆压力、加大浆液浓度或改用间歇式注浆法等有效措施，解决路面冒浆和跑浆等质量问题。

4.6 注浆质量检测

通过检测注浆施工质量可以明确样品密度、结石性质、浆液充填率及剩余孔隙率、无侧限抗压强度及抗剪强度、渗透性及长期渗流稳定性几大重要的物理学性能指标，进而确切评价高速公路桥涵台背注浆加固效果，也能根据施工的整体质量提出潜在问题和改进措施，保证高速公路桥涵台背注浆加固施工的整体质量。检验高速公路桥涵台背注浆加固施工质量常用的方法包括钻探、井挖、变形观测、栽荷试验和栽荷试验五种，通过观察、分析和研究注浆的扩散半径和在土体中的运动方式，或者取样测试等方法检测浆液结石的物理学特性，综合评价桥涵台背注浆加固施工质量。

5.结语

高速公路桥涵台背包括公路桥涵洞、圆管涵、通道等混凝土构造，由于使用碾压加固的方法难以起到固定作用，采用注浆技术进行严密加固。由于桥涵台背不稳定极易引起的桥头跳车，注浆加固施工技术能有效地的解决这个通病，而且，此项技术经济可靠。

【参考文献】

[1]庞东升.高速公路桥涵台背注浆加固施工技术[J].山西建筑,2012,38(11):16~18.

[2]何建华.高速公路工程建设中桥涵的质量控制[J].城市建设理论研究,2012,37(8):112~123.