杜文娟

(山西振兴公路监理有限公司,山西太原 030031)

0 引言

由于桥梁、涵洞、通道等构造物一般基础埋置较深,大多坐落在比较坚硬的持力层上,有的就生根于弱风化的基岩之上,构造物的整体刚度比较大。工程竣工使用后其纵向变形(沉降量)很小,但是,桥台两端的填方却因地理位置的局限、施工机械的局限、雨水的侵蚀、土的次固结等因素,加之施工单位对台背回填的重视程度不同,导致后期沉降越来越大,最终的表现就是桥头跳车。为解决这一质量通病,人们采取了一系列措施:包括选择合适的填料、减小虚铺厚度、增加压实功、加大桥头搭板的长度等等多种办法,但因种种因素,效果仍然不明显。为此,本人在忻阜高速公路施工监理中采用桥头注浆的办法,起到了较好效果。现就该方案的施工工艺及经济指标进行阐述。

1 概念

桥头注浆是在桥台背外延一定范围内,钻孔成孔、压管、注入水泥浆,由水泥浆填充填料之间缝隙,并与填料发生反应,形成胶凝物,形成固化,提高强度,从而减少沉降。

2 施工范围

一般针对填土高度较大(如h≥8 m),桥台背墙外20 m范围内。加固深度:一般仅对填土路基部分进行加固,不考虑填土高度面以下的土体、注浆钻孔的深度应伸入填土高度面以下地层不小于0.5 m。

3 适用路基填料

本法既适用于砂砾填料,也适用于粘性土(黄土)填料,填石路基。

4 注浆孔的平面布置

注浆孔的平面位置,一般第一排孔距离台背为1 m左右。距路基边缘1 m~2 m,采用梅花点布置。排距和孔距视路基填料的不同而不同。如果是砂砾、碎石,一般孔间距和排间距采用2.5 m~3.0 m之间,以等边三角形或等腰三角形梅花形进行布置。如果是粘性土(黄土),孔间距和排间距一般采用2 m,采用等边三角形梅花形布置。

另外,为了减少桥头搭板的变形,一般在钢筋混凝土搭板的边缘处尽量布置注浆孔。

5 注浆用的材料

1)水泥。水泥一般采用普通硅酸盐水泥P.O32.5。如果材料供应受限,也可采用矿渣硅酸盐水泥P.S32.5。水泥的各大指标应满足水泥的基本要求。

2)水。人畜饮用水即可。

6 工艺要求

1)钻孔。

钻孔采用机钻。钻孔的功率、钻杆的形式和钻头的材料要求要根据填料的不同而不同。即钻机的型号要适应地质的条件。

2)下管。

注浆管一般采用普通焊管,DN20,DN25均可。长度做成1 m,2 m及根据深度调整的杆长。每节钢管的两端均加工成丝扣。最下面一节的端头用氧焊加工成锥形或三棱形,长度约10 cm,尖端封闭,锥形(三棱形)上端10 cm~20 cm范围内,在管壁四周钻眼,钻7个~15个φ3~φ5的小孔。

钻机成孔后,将钢管逐节插入孔内,插入前用透明胶条将钻眼包裹,防止在沉管过程中堵塞。由于钻机提钻杆时,可能导致一部分土体流入孔中,导致插管困难,这时,可以在注浆管上安装堵头件,用钻机压入,直至设计深度。如果成孔较好,也可采用塑料管代替钢管。

3)配置水泥浆。

配置的水泥浆一般采用水灰比为1∶1,根据填土的性质及密实程度可进行适当调整。

4)注浆。

如果填料为碎石土、砂砾,采用自上而下分段间歇式注浆。如果填料为粘性土,采用封孔注浆式分段沉管注浆。究竟采用何种方法,要依据设计要求,结合现场实际施工条件,选用适当的方法,经监理工程师认可才行。

注浆压力根据注浆区域地层岩性、填料分类、密实程度、注浆深度进行试验确定。一般按0.1 MPa~0.5 MPa进行直至地面冒浆为止。

5)材料用量。

注浆量因填土层的密实程度不同,注浆的先后顺序不同,每孔或每延米的注浆量有很大的差异。一般情况,碎石土、砂砾每延米用量较大,先注浆的孔、靠近桥台背处的孔、靠近路基边缘处的孔因扩散性大,其注浆量也较大。后注的,中间的孔注浆量相对较小。总之以地面冒出水泥浆、压力大而注不进浆为准。

7 经济指标

钻孔及注浆的工费、料费(水泥除外)、机械费,一般来说,砂砾地段140元/m,土质地段75元/m。水泥用量以实际消耗为准。

8 施工质量注意事项

1)深度保证。现场管理人员必须做到跟班监督检查,每孔必检,孔深以钻杆的长度进行计算,注浆管以伸入的长度进行复核。2)水灰比的控制。现场管理人员及试验检测人员,要以数据为准,水灰比过大影响注浆效果,水灰比太小不容易注浆。3)压力控制。要以试验桩为参考,经常观察压力表的变化。在这里谨提醒广大工作人员注意:防止个别施工人员为加快进度,减少水泥用量,在水泥浆中掺加早凝剂。这时,很容易使压力表读数加大,但实际注浆不饱满。4)材料数量控制。由于现阶段施工方一般来说因地质的不确定性采用包工不包料或材料另计的方式进行结算。因此,现场必须认真做好记录,作为工程结算依据。

9 结语

采用桥头注浆的方法,能够较好地解决桥头跳车的现象,是一种比较理想的施工方法。不仅仅适用于搭板施工前的台背回填土加固,同样适用于搭板悬空、后期加固、采空区补强、熔岩处理等,值得一试。