压密注浆顶升法在桥头搭板沉陷维修中的应用

摘要：本文通过具体工程案例，分析采用压密注浆结合顶升技术处治桥梁的桥头搭板脱空沉陷问题，结合桥梁具体情况，通过对病害的分析和施工工控制，阐述了处理类似桥梁通病的技术要点。

关键词：桥头搭板沉陷脱空 顶升 压密注浆

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

1、桥梁及病害概况

宁连一级公路东大沟桥上部结构采用3跨×8米空心板梁结构，下部结构采用桩柱式墩台，钻孔灌注桩基础，管养单位在检查中发现该桥桥头搭板存在严重跳车现象，靠近路面一端已下沉5cm左右，但搭板整体刚度仍然较大，未出现其他开裂、破碎等病害。

桥头搭板脱空沉陷

2、桥台开裂病害成因分析

随着通车年限的增长，长时间车辆荷载的不断作用下搭板渐渐变得松动，台背填料压缩引起路基的沉降、反复车辆冲击引起的沉陷等因素，造成搭板与原二灰碎石基层之间存在不同程度的脱空现象，导致桥头跳车，严重影响行车舒适和安全性。

3、采用的维修方案

3.1维修机理

在长时间车辆荷载的不断作用下搭板渐渐变得松动，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，在块体之间形成互相穿插的胶状水泥结石，粘性土又受到充填浆液时的压缩，形成一种复合型岩土，防止或减弱路基再下沉；在用碎石土、砂砾土填筑的路基内，浆液以渗流或紊流的方式渗入路基土孔隙，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。

3.2施工工艺

鉴于该桥头搭板已沉陷5cm，其整体强度、刚度较大，采用注浆前将桥头搭板采用液压设备抬高，待恢复标高后进行注浆密实养生。

3.2.1搭板沉陷复位

在桥台和路面位置放置钢梁，利用花管灌浆孔直径为110mm孔，贯穿搭板，在搭板上对称布点2个，从孔内放入直径40mm弯钩钢棒，通过转向约束搭板底，两侧钢梁作为着力点对钢筋用120T油压泵顶升，恢复通过行程控制抬升标高（略高于路面），搭板抬高后灌浆密实。

施工过程中起顶力和顶升高度进行双控，在正式顶升前进行准确称重，并采取微量、逐级顶升方式缓慢顶升，各处千斤顶同步顶升，顶升系统能够对各液压缸的压力和位移进行实时监测和动态调控。

当油缸（千斤顶）和油路发生故障时，能自动锁定，自动保持油缸的压力不变（千斤顶油压不降），落梁时分级回落，顶升设备能够实现每0.5mm的极差分级同步顶升和同步落梁的功能，同一油路的千斤顶位移同步误差须控制在0.5mm以内。

3.2.2布点钻孔及注浆

注浆加固的有效影响半径应达0.5m以上。注浆孔距纵横向各1m，在桥头搭板纵向间距1米，横向1米进行布置，在正式开工之前，在现场进行注浆调试。根据设计要求的水泥用量等指标，最终确定控制压力、水泥用量、配合比、注浆次数等施工参数。

劈裂注浆所用水泥为425＃普通硅酸盐水泥。

钻机移动到指定桩位，就位，对中后开始钻进。钻头采用铝合金钻头或金钢石钻头，推进方式为螺旋推进或液压推进。钻孔开孔直径为110mm，垂直度偏差小于1％。设计要求全段下套管钻进，以防塌孔。

在钻孔的同时配备封壳料。封壳料采用低强度水泥粘土浆，浆液配方为水泥：粘土＝1.2~1.3，干料：水＝1:1~1:1.5（重量比），塑性指数15~30。钻孔深度达到设计要求后，从钻机的钻杆内灌入封壳料。注满后拔出钻杆及套管。拔出后及时补浆。

袖阀管可采用硬质塑料管，管外径50mm，能够承受的最大压力大于3.0Mpa，孔深3—5米，开孔处管外紧箍橡胶套，覆盖注浆孔。袖阀管的底端头用土工布等物包紧扎死，防止封壳料进入袖阀管。拔出套管后插入袖阀管至设计深度。

注浆液采用纯水泥浆，注浆所用水泥为425＃普通硅酸盐水泥，水灰比按注浆次序有一定调整，依次减少，控制范围为1.00~0.45。为了增加可灌性，在浆液中可加入水泥用量0.3%~0.5%的复合型减水早强剂。搅拌机采用叶式机械搅拌机，应能保证浆液能连续均匀搅拌，才能过滤。浆液须在搅拌均匀过筛后，再泵送压注，在注浆过程中，浆液应连续搅拌，搅拌时间应大于2min。注浆泵采用柱塞泵或双液柱塞泵，压送水泥浆液时，柱塞与缸体不直接接触，以减少磨损。

注浆芯管应有双向密封装置，保证上下密封良好，达到定位注浆的目的。待封壳料初凝后，插入双向密封注浆芯管自下而上或自上而下进行注浆。注浆分次进行，一般可分为5次，每次注浆的间隔时间不小于12小时。

每次注浆完毕后用清水冲洗塑料袖阀管中的残留浆液，以利于下一次重复注浆。

注浆进程中出现地面冒浆或压力突变，应立即停止注浆，查明原因，采取措施。

单孔注浆结束标准应根据下列情况综合决定：a. 注浆量达到设计要求；b. 注浆压力超过设计值；c. 地面冒浆。

3.2.3注浆注意事项

注浆施工过程应做好相应的施工记录，对钻孔深度、每轮次注浆压力、每轮次注浆量、每轮次注浆时间和总注浆量等参数进行详细记录。及时整理资料，经常分析对比相邻注浆孔和相邻排注浆孔的注浆流量、注浆压力和注浆量等参数，根据各参数的变化情况估计注浆效果。

对注浆过程中存在的问题，及时进行分析处理，注浆过程中，应对地面、周围建筑物、地下管线进行沉降、倾斜、变形和位移观测。

通过约10天时间完成钻孔、顶升、注浆、养生等全部工序开放交通。

4、结语

该桥头搭板经过顶升注浆后运营近一年，各部位受力正常，桥头搭板沉陷造成跳车已成为桥梁通病，严重困扰交通管养单位，采用顶升注浆方案处理类似桥梁病害证实是有效可行的，效果明显，对交通影响时间短，具有一定经济效益和社会效益。

参考文献：

【1】 中华人民共和国交通部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D60-2004)

【2】 压密注浆法在既有建筑物地基加固中的应用 杨永富 2007 公路与汽运

【3】中华人民共和国交通部标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)

【4】中华人民共和国交通部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024－85)

【5】 中华人民共和国交通部标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000）

【6】《压密注浆机理研究及效果检验》2000岩土力学与工程学报