試論注漿加固技術(shù)在橋頭跳車病害防治的應(yīng)用

周建江

(唐山康德工程咨詢設(shè)計有限公司)

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試論注漿加固技術(shù)在橋頭跳車病害防治的應(yīng)用

周建江

(唐山康德工程咨詢設(shè)計有限公司)

某公路橋頭跳車為案例，詳細(xì)分析了注漿加固技術(shù)的在橋頭跳車病害防治的應(yīng)用。

注漿加固；橋頭跳車；病害防治；跳車成因

1 注漿技術(shù)的設(shè)計與施工

1.1 注漿技術(shù)的實施方法

導(dǎo)致橋頭跳車的主要根源是未能及時加固地基的軟土，施工結(jié)束后地基沉降程度很大，填充材料性能不好，在加上建設(shè)過程中質(zhì)量控制的不嚴(yán)格，有些技術(shù)實施的不到位，也會受到橋臺結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理的影響，這都能降低地基的剛度。

(1)橋接坡坡面結(jié)構(gòu)層的加固

依據(jù)很多實例總結(jié)得出，如果橋面引道有很大程度的沉降，都足以說明橋坡地基內(nèi)部發(fā)生結(jié)構(gòu)變形及移動，為解決這一難題就要定期加固缺陷位置。加固深度一般處于坡度表面及地基底部與路基距離的范圍內(nèi)，采用注漿技術(shù)加固受損的位置，使其成為一個堅固的整體，這都有利于提高橋坡的抗壓能力。另外，也可采用硬殼層封閉技術(shù)，它不僅能盡量避免注漿后導(dǎo)致的局面冒漿，進(jìn)一步將工作壓力最小化，還有利于盡快恢復(fù)正常交通。所以橋坡加固的核心技術(shù)就是結(jié)構(gòu)層注漿。

(2)橋接坡坡面土基的加固

歸根結(jié)底，導(dǎo)致橋坡結(jié)構(gòu)層眾多受損部位的主要原因是土基的抗壓強(qiáng)度太弱、結(jié)構(gòu)層的嚴(yán)重變形。加固土基主要是利用動力設(shè)備將漿液充入土基層內(nèi)部，填充孔隙，并把孔隙內(nèi)的空氣排出，使土基結(jié)構(gòu)變得更堅固，減少橋面跳車現(xiàn)象。加固過程分為兩次，注漿深度是1.8 m，2.5 m，一般選擇低聚合物注漿原料，因為該聚合物與土體的結(jié)合能力較強(qiáng)，加固后使用壽命較長。

1.2 注漿的深度及使用壓力

注漿時應(yīng)根據(jù)一定順序進(jìn)行，首先是基層再次是土基，由于受結(jié)構(gòu)設(shè)計的制約，基層的注射深度是0.8 m，土基的注射深度高于基層，是1.8 m和2.5 m。

使用的壓力也是有要求的，基層注射時壓力一般低于一個大氣壓，當(dāng)高于一個大氣壓時，要馬上停止注射，緩和半小時后再進(jìn)行注射，若是壓力仍未低于1.0 MPa，則認(rèn)為該次注射已完成。

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路基注射時同樣應(yīng)遵循一定的壓力范圍，所需壓力高于土基注漿時的壓力，在1.5～3.0 MPa之間，同樣地，當(dāng)壓力高于3.0 MPa時，要馬上停止注射，緩和半小時后再注射，若是壓力仍未低于3.0 MPa，則認(rèn)為該次注射已完成。

1.3 注漿材料

(1)早強(qiáng)型低聚合物材料

為滿足不同的需求，要選擇相應(yīng)的注漿材料。為了縮短道路修復(fù)周期，盡可能快的恢復(fù)正常運行，基層注漿材料必須具備較強(qiáng)的早期強(qiáng)度，且后期強(qiáng)度會不斷增強(qiáng)；根據(jù)注漿時的特點是滲透注漿這一特性，所以要選擇易于流動的材料，且穩(wěn)定性要好?；谏鲜鲆?，基層加固時要選擇早強(qiáng)型低聚合物材料。

(2)路基加固用普通型低聚合物材料

土基注射時要求漿液材料與土體的結(jié)合性較好，有較強(qiáng)的穩(wěn)定性；由于軟土較差的滲透性，只能通過壓密方式注漿，所以對于材料的流動性能沒有太高的要求；漿液的凝固周期應(yīng)符合一定的施工標(biāo)準(zhǔn)，滿足質(zhì)量要求。

1.4 選擇合理的注漿鉆孔位置

為了達(dá)到更好的加固效果，通常采用兩層三次注漿方案：基層注漿、土基注漿。在布置鉆孔位置時一般按照梅花狀進(jìn)行設(shè)計，孔與孔之間的距離和排與排之間的距離都是2 m。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一孔位不合理時，可稍作調(diào)整，不過調(diào)整范圍不能超過30 cm，施工作業(yè)現(xiàn)場會根據(jù)設(shè)計圖紙進(jìn)行鉆孔。另外，在布置孔位時要留出釋放孔，一般每四個孔就要有一個釋放孔，特殊條件下也能把周圍的注漿孔當(dāng)做釋放孔。

1.5 施工技術(shù)要點

(1)該工程基層內(nèi)部加固時選用的是預(yù)混和預(yù)包裝的混合材料，配比合理，用量準(zhǔn)確，不用再計算用量，也不用現(xiàn)場攪拌，這樣就不存在配合比不準(zhǔn)確、混合不均勻、外加劑不準(zhǔn)確的缺點，每一中原料都是精確加入的，而且不會有粉塵懸浮，干凈無污染。

(2)路面升高的高度要低于1 cm，選擇精密測量儀器測量，在注漿孔的四周測量，如果注漿孔周圍都抬高1 cm時就馬上停止。

(3)整個注漿過程是一個系統(tǒng)工程，要有專業(yè)人員觀察所用的壓力、注漿深度，實時監(jiān)控，也要安排技術(shù)人員觀察橋墩下面，一旦橋墩表面有裂縫并有漿液溢出，要馬上停止注射。

2 評價注漿效果

2.1 鉆孔取芯法

(1)基本上所有的裂縫處芯樣都很完整，這就與注漿之前取得芯樣都是殘缺體做了對比，這都得益于低聚物的填充加固作用；(2)漿液在鉆孔的內(nèi)部呈不均勻分布，沒有規(guī)律，零散分布，不連續(xù)流動的原因是臺背填料不統(tǒng)一的緊密度，填充較為疏松的部位，其縫隙就大，注漿液也多，填充緊密的部位，其縫隙小，注漿液少。

2.2 復(fù)注法

該方法屬于復(fù)查的一種，當(dāng)注漿過程結(jié)束后，保持相同的注漿壓力，再次鉆孔注漿，根據(jù)這次的注漿量與上一次的對比，來分析注漿效果。其應(yīng)用原理是若第一次注漿已達(dá)到緊密程度，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的縫隙已被填滿，沒有可容納注漿液的空隙，則第二次就注射不進(jìn)去。復(fù)注率的定義是同樣的孔道，第二次注漿量與第一次注漿量的比，依據(jù)一定的效果標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)復(fù)注率低于30%時視為合格。

復(fù)注過程是在注漿結(jié)束后的24 h進(jìn)行，每一處臺背表面都會選擇一處來復(fù)注，選擇位置基本處在臺背填筑體的中間位置，經(jīng)過計算，其復(fù)注率分別是3%、4.8%，沒有超出合格復(fù)注率，就可認(rèn)為該次注漿顯著加固了橋坡的抗壓強(qiáng)度。

3 結(jié) 論

為避免土基沉降引起的橋頭跳車現(xiàn)象，選擇注漿加固技術(shù)來提高橋頭抗壓強(qiáng)度，該技術(shù)能增加土基內(nèi)部的緊密度，提高抗壓力。而且，該技術(shù)周期較短、簡單易操作、加固效果良好、安全無污染。

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[2] 丁勇,諸葛萍,謝旭,李輝,黃劍源. 考慮車輪-路面接觸長度的橋頭跳車動力荷載分析[J].振動與沖擊,2013,(9).

[3] 王志濤.壓力注漿在某高速公路中的應(yīng)用[J].民營科技,2011,(5).

2015-05-27

周建江(1970-)，男，河北唐山人，助理工程師，研究方向：運輸工程系列道路與橋梁。

U416.1

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1008-3383(2015)09-0035-01