处理桥涵台背跳车的几点体会

向阳

摘 要 桥涵台背跳车问题是高原低等级公路的一个质量通病。养护G219线（新藏公路）的武警交通第八支队，主要采用换填法和钻孔注浆法两种方法来处理台背跳车问题。本文就台背跳车的原因进行了分析，简要介绍了在新藏公路施工中用换填法和钻孔注浆法来处治桥头跳车的措施，并对有关问题进行了探讨。

关键词 换填法 钻孔注浆法 桥头跳车 治理方案

G219线（新藏公路）是世界上海拔最高的公路，该路处于山岭重丘区，地势陡峭，泥石流丛生，冻土层广布。新藏公路改建为三级油路后，桥头多处出现跳车现象。我部主要采用了换填法和钻孔注浆法来处置跳车问题，效果明显。

一、成因分析

台背跳车严重影响公路的正常运营，跳车产生的根本原因是桥涵与两头路基之间，因为路基沉降造成连接处高差。影响台背跳车的主要原因，在高原冻土地区，低等级公路主要存在以下2个方面。

（一）沉降因素

桥涵墩台是钢筋砼，属“刚性”，正常情况下不会沉降或沉降量很小；而与桥涵两边相接的路基，一般都是高填方路段，属“柔性”，难免产生较大幅度沉降，甚至不均匀沉降，这就造成桥涵与台背之间的“台阶”，其不但降低了行车舒适度，而且造成了严重的安全隐患。

针对G219线所穿越的喀喇昆仑山高原地区地质、水文、气候情况实际，桥涵台背沉降常见原因主要有以下3类。

1.软土层换填深度不够。高原地区冻土分布广泛，如下层以冻土为主的软土层换填深度不够，尽管台背上层压实度满足要求，但由于“下部土层”大幅沉降，也可造成台背路基与构造物主体之间的“错台”，引起跳车现象。

2.压实度不够。一般来说，路面以下2 m范围内压实度相对较好，但由于部分施工单位责任心差，存在侥幸心理，随着深度的增加，特别是路基为较大斜坡和抛填深度较大时，路基下层压实度逐渐变差， 致使下层路基大幅度沉降，引发台背跳车现象。

3.填料不合格。施工单位利用未经改良的黏土、腐殖土、粉性土做填料，致使路基大幅度下沉，引发台背跳车现象。

（二）孔隙原因

造成台背跳车的主要原因是路基沉降，但如果台背路基不密实，存在许多“空洞”，受长时间、高强度的车辆振动荷载作用下，局部填土体就可能失稳，造成填方土体的不均匀沉降。特别是泥岩、砂质泥岩和粉砂岩用做填料，由于块料泥岩强度高，不利于机具压实，未经很好处理的泥岩填方体具有大孔隙和局部架空结构，当块状片石和泥土小块混合填筑时，其局部架空空洞较发育，影响范围也大，这种结构在正常情况下一般不会影响填方土体的使用，但若浸水或经雨、雪水长期冲刷和渗透，带走了路基中部分“骨料”，在重车荷载作用下，可致使填方路基发生不均匀沉降，造成桥涵与台背之间的“台阶”形成。

二、处置措施

根据高原地区特殊气候、水文、地质情况，我部主要采用换填法和钻孔注浆法来处置跳车问题。

（一）换填法

主要针对台背填土不高，可修便道地段，将台背挖开，重新进行台背填土施工。

1.台背填料要求。（1）对台后填土材料进行选择，尽量选用压缩性小的土料。如填筑级配良好的粗粒石料，因为级配良好的砂石料在施工期内其沉降可大部分完成，对工后的影响很小。（2）如现场条件受限制，就近无“压缩性小的土料”，则可考虑对台后填土材料进行改良，例如采用石灰土、水泥土、二灰土等，改良后的土材料压缩性小，可减少桥涵台背填土体的沉降量。（3）如引起台后填土体变形的主要荷载是填土体本身的自重，所以选用密度小的轻型材料也可减少变形量，轻型材料多种多样，如粉煤灰、废矿渣等。（4）有特殊要求的工程，如天然填料或改性填料仍无法满足工程沉降要求，可考虑选择人工轻型材料代替填土材料，具有代表性的人工材料有EPS泡沫板，因其价格较高，所以在结合其他工程目的选用时才有实用价值，例如防冻、防水、减压要求等。

2.台背的压实。除选择符合要求的台背填料外，还必须设法提高桥涵台背填土体的压实度，以减少填土材料的压缩变形值。由于受桥台构造物尺寸的影响，现场压实机具（如压路机等）在附近无法正常工作时，可采用小型强夯设备，如打夯机，必须确保台背填土的压实度。因此，解决桥头跳车问题，还必须选用合适的压实机具和压实工艺。

（二）钻孔注浆法

主要针对台背填土很深，填土体间空隙过大，工期要求紧的地段，采用钻孔注浆法，虽然增加造价，但可达到“一劳永逸”的效果。

1.处置原理。静压注浆的实质是利用液压、气压和电化学原理，通过注浆管把浆液均匀地注入土层或岩体中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩体裂隙中的水分和空气后占据其位置。经一段时间作用后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、变形小、防水性和稳定性好的结合体，土体受力后的沉降量大幅减小。

2.施工工艺。（1）钻探。a.一般孔距、排距采用2 m，若桥台以块石、片石填充为主则孔距、排距可适当放宽，采用2.5 m～3 m，呈梅花形布孔。b.孔径：绝大多数孔径为91 mm，个别桥台搭板上为了不破坏钢筋，可使用小口孔（75 mm）施工，采样孔孔径应为110 mm。c.工艺：一律用无水干钻成孔，若遇块石、片石等可钻性难的土体，可适量采用循环水钻孔方法。

在钻探前，应严格按《钻灌孔平面布置图》设计的孔位在实地准确放样，并做好固定标记。在钻探施工中，应严格按工序施工，及时准确地做好施工原始记录（包括检查孔岩土的静态图像资料），对所取土的土、岩心要详细描述，同时应选择20%左右的钻孔（含检查孔）进行编录，绘制钻孔柱状图。

（2）灌浆。灌浆应根据各工程施工点的实际情况，严格遵照施工技术规范和作业指导书进行。灌浆施工应遵循以下原则：a.对吸浆量不大的土层孔可采用一次性灌注，若吸浆量大，空隙大，碾压不密实的孔采用间歇灌浆方法反复灌满为止。b.浆液浓度应先稀后浓。根据吸浆量大小变换浆液比级，一般采用其1.5∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1四个比级。土层中和吸浆量小的孔，应加压灌浆，灌浆压力一般为0.1 MPa～0.4 MPa，最大不超过0.5 MPa，止浆标准为连续20 min内，不超过1 L/min即可；空隙、缝隙发育、吸浆量大的孔，应采用水泥浆（浆液浓度以1.5∶1或1∶1为宜）和粉煤灰混合后自流灌浆，其水泥与粉煤灰比例以1∶3左右，应充填饱和，灌满到井口不再沉降后，方可止浆。以土层类回填为主的地段，水泥与粉煤灰配合比以1∶2（或2.5）为适。吸浆量小或加入粉煤灰混合后不吸浆的地段，应以纯水泥浆液灌注效果会更好。c.灌浆中发现串浆、冒浆、漏浆等异常现象应及时封堵做好记录、照相。d.灌浆结束后，应用水泥加粉煤灰浓浆及碎石封闭钻孔，严防在封浆中出现空隙。e.灌浆用水泥应新鲜，未受潮未变质，必须是附有《水泥质量检验报告单》的合格产品；粉煤灰应为规格小于0.1 mm的粉末，无杂质。

3.注意事项。（1）应编制好施工组织设计。施工组织设计必须经现场实地踏勘，根据设计单位提供的施工图纸进行编制，并按监理程序审核批准后才可交钻施工。

（2）要合理进行施工准备工作。由于施工钻孔浅、孔数多、钻机移位频繁，同时又是干钻成孔，所以施工设备应选用功能大、机械化程度高、移动方便的油压钻机，常用的有有XY-2型和GX-1T型油压钻机，100/15-1型注浆泵，配MD-89型压浆栓塞机。

（3）钻孔工艺采用普通合金回转钻进即可，其钻进规程应用轻压、中速、短回次钻进为宜，不可打磨钻。另外，钻进中要注意钻速的变化，遇空洞或空隙发育或其他异状应记录其井段，以便指导灌浆施工。

（4）一般尽量采用全孔一次性注浆法灌浆，不适宜分段灌浆；浆液浓度应选用小水灰比（1.5∶1～0.6∶1）灌浆，其浓度可反复交换；灌浆压力不要求很大，以0.2 MPa～0.5 MPa为宜，一般大吸浆量孔均可采用自流灌浆。

（5）遇漏浆、冒浆或吸浆量特大的钻孔，应采用地面封堵和间歇灌浆、限量变级轮换灌浆等方法进行处理。

（6）填充灌浆应根据各孔吸浆量的变化和漏浆、串浆等现象，加强分析研究，及时采取相应措施，调整灌浆工艺，以确保灌浆质量。在桥涵台背灌浆时，在两边砌石墙缝或台背前条石砌缝发现漏浆或清水，其漏浆点（冒水点）位置随灌浆时间的延长自下而上逐渐上升，表明浆液充分地填充了所有裂缝。

（7）封孔注浆注满后，间隔时间在4 h以上，孔内浆液不再沉降，才能封孔。封孔用碎石加水泥混合均匀后，调成浓浆，逐级加料捣实，直到封至路面下3 cm～5 cm时为止，确保无空洞现象存在。

4.有关问题的探讨及建议。（1）有些桥涵台背填筑深度大，达15 m～20 m，但常用的灌浆钻孔都比较浅，一般均未超出12 m，所以深部灌浆质量难以达到要求，随着时间的推移，不均匀沉降的隐患仍然存在。

（2）公路灌浆方法不宜采用分段灌浆。因公路填筑的台背和路堤，其压实度不均匀，空隙较多，且相互连通极为明显。当采用分段灌浆时，一是费时费工，二是浆液会绕塞上串（因栓塞上部阻力小）而造成埋塞事故。

（3）对于特大吸浆量钻孔，应加大粉煤灰进行填充为宜。由于粉煤灰是一种廉价的稳定料，具有很好的填充性能，能有效地降低灌浆成本。据地面试样可知，按水泥∶粉煤灰=1∶5～1∶6，均可胶结成块状。

（4）当台背（路堤）填筑很深，钻孔灌浆深度只要求灌上部10 m范围内即可。灌浆时浆液必然会往深部渗流，需大量浆液才可灌满达到饱和，费料费工。为阻止浆液深渗远流，采用限量、间歇变级轮灌或灌河砂阻流等可收到预期效果。不过，采用阻流的灌浆工艺，虽可节省材料消耗，但深部空隙不能很好填充，不均匀沉降的隐患仍然存在，建议此灌浆工艺不宜采用。

三、结束语

换填法与钻孔灌浆法，两者各有优劣。换填法优势在于成本低廉，但相对费工费时；钻孔灌浆法，成本相对较高，但后台内的空洞、缝隙得到充填，密实度大大提高，不均匀沉降变形大大降低，桥头跳车问题得到了很好的解决。在实际施工作业时，应加大比较力度，因地制宜，选择“性价比”最高的施工方法，确保用“最小的代价”消灭桥涵台背跳车问题。

参考文献

[1]JTGH10-2009，公路养护技术规范.

[2]JTGH20-2007，公路技术状况评定标准.

[3]JTGE60-2008，公路路基路面现场测试规程.

[4]JTGE40-2007，公路土工试验规程.

[5]洪毓康主编.土质学与土力学.人民交通出版社.

[6]JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范.