关于水泥灌浆处理桥台搭板脱空的研究

张振国

摘 要 桥梁台后填土施工后沉降，台背砼垫层、搭板砼浇筑后与填土路基之间形成脱空。通过水泥灌浆的方法回填密实对保证结构安全、提高行车舒适度、降低养护费用、提高道路使用质量、节约工程投资具有十分重要的意义。

关键词 桥台;沉降;灌浆;脱空

国家高速德上线巨野至单县段，主线起自济广高速与日东高速相接的王官屯枢纽，止于单县蔡堂镇前刘庄西侧、安徽省砀山县马良集东侧的省际交界，与德上高速安徽砀山段对接，全长约116.29km，双向四车道高速公路标准建设，路基宽度27米，设计速度12km/h小时。

经现场查勘，本项目部分桥台搭板下方出现空洞现象。由于赶工，桥台台后路基的沉降未能完全完成，垫层搭板施工后沉降较大，形成脱空，难免造成后患。必须寻求处理桥台台后路基沉降、搭板底脱空的方法，以妥善解决高等级公路桥台台后路基沉陷问题。

1台后搭板脱空产生的原因

路基沉陷病害是指道路竣工后，路面产生设计不允许的沉降，导致路基顶面实际标高与设计值的差异较大。不均匀沉降就会导致路面平整度降低，影响车辆的平稳行驶。结合设计、施工及工程管理等方面的因素，可将桥台后路基产生沉陷的原因归结为如下几方面：

（1）对桥台台后路基沉陷病害的调查和试验研究不够深入，缺乏有效的工程措施和质量评价技术指标。

（2）设计不完善。没有针对不同填土高度及结构物形式提出相应的地基承载力要求、填料选用标准、施工压实工艺和方法及特殊的排水设计措施。

（3）施工质量的检验和控制不严格。大量工程实践表明，施工期间的检验和控制不严格是工后出现路基沉陷的主要原因。应适当增加桥台台后路基压实度检测频率，加强对检测过程和检测结果的监督审核[1]。

2水泥灌浆的原理

2.1 注浆原理

压力注浆是通过钻孔，利用注浆设备，将浆液注入路基土体中，以充填、渗透和挤密的方式排出土颗粒间裂隙中的水分和空气，并占据其空间，使路基土体孔隙比减小、强度提高。经过一段时间后，浆液凝固，把原来路基松散的土颗粒或裂隙胶结为一个整体，形成一种新的结构体，成为防水、防渗性能高及土壤化学稳定性好的一道屏障，达到加固路基、充填空洞、治理病害的目的。

针对桥台搭板下出现的不均匀沉陷问题，采用注浆加固措施处理，即利用注浆泵将水泥浆注入，浆液以渗流或紊流的方式渗入路基搭板脱空处，填充脱空区域形成水泥结石从而提高路基强度和刚度，填实搭板脱空部分，使搭板不再松動。通过注浆形成的水泥结石能有效地支承路面结构层。

2.2 注浆压力及材料选择

灌浆施工主要包括灌浆压力、浆液浓度、灌浆量、灌浆孔序、钻孔深度等。灌浆压力是保证灌浆质量的重要因素之一，如果压力过小，灌浆射流达不到预计范围，扩散半径小，易形成空白区;渗透灌浆时，若压力过大，则会破坏路基原结构，抬升路面或冲垮边坡，还会使浆液沿路基薄弱部位冲出路基，达不到灌浆目的。因此，施工前应做试验，结合单孔注浆量选择合适的注浆压力，根据经验，注浆压力一般宜控制在0.2～0.5MPa，浆液浓度以水灰比（重量比）为0.5∶1为宜。

3灌浆施工方法及质量控制

（1）布孔：根据路基强度要求，结合固结灌浆特点、路基形态等因素，遵循既要发挥灌浆孔的效率，又能保证浆液留在路基有效范围之内的原则，视路基实际情况布置注浆孔，孔间距以1.5～2m为宜。

在桥梁搭板范围内，梅花形布置。注浆孔距搭板外缘不小于1.5m。钻孔前先探明钢筋情况并适当调整孔位避让。

（2）孔深：采用回转式地质钻机造孔，钻孔穿过路面结构层（搭板至路基顶面）。

（3）压浆技术要求：注浆设备采用HB-80型注浆机注浆，灌浆压力控制在0.2～0.4MPa之间，流量为20～50L/min。

（4）灌浆时必须一次性将灌浆管放置到设计深度，孔口封闭。采用纯压实注浆，注浆压力达到0.2MPa，进浆量小于3L/                      min持续10min方可结束注浆。

（5）特殊情况处理：在注浆过程中，水泥浆液沿土体孔隙往上窜流冒出地面，称为地表冒浆。可在冒浆处用碎棉絮、麻絮或速凝水泥封堵，若封堵无效，则采用降压、限流、待凝等办法进行处理。在注浆过程中，水泥浆液从注浆孔内流出的现象叫串浆。可采用分序开孔注浆、封堵串浆孔、待凝扫孔复灌等办法进行处理。

（6）灌浆时应加强路面变形监测，防止注浆过程中压力过大破坏砼路面。

（7）施工技术人员跟班作业，勤交底、勤检查，严格技术交底复核制度，并深入工班检查指导，与工班技术员、质检员一起保证各工序质量。现场负责人必须强化各道工序及施工人员之间的沟通与合作，努力做好各工序之间的衔接。

（8）施工过程控制：严格执行“三检制”，实施工序质量检验程序，特别重视施工过程中的控制、质量监察。工序交接必须有班组间的交接检查，上道工序不合格，不准进入下道工序。

4效果检查

采用地质钻探取芯结果表明，注浆后台背搭板脱空已被水泥浆填满，搭板底部脱空得到了水泥填充，形成完整、均匀的水泥结石，结石强度满足路基强度要求;而且固化体后期强度随时间的增长有较大提高，具有较好的强度和稳定性，达到了预期目的。

5结束语

水泥灌浆是目前处理高等级公路路基病害的一种较理想方法，施工期间不破坏路面，速度快，能够在较短时间内处理路基沉陷、路面结构与路基脱空。通过掺加速凝剂或早强剂还可获得较高的早期强度，使路基不再沉陷，具有较好的适用性。与化学加固方法相比，其成本低，不污染环境，水泥浆可进一步水化，提高后期强度。因此，可广泛应用于高等级公路路基不均匀沉降、路面结构层脱空处理，具有良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1] JTG F80/1-2004.公路工程质量检验评定标准[S].北京：中国标准出版社，2004.