桥涵台背回填土注浆处理施工技术应用分析

云南建投第二建设有限公司，云南 昆明 650203

1 工程概况

G214线景洪南过境公路属于国道214线励海—景洪的组成路段，是云南省公路规划“三纵三横、九大通道”路网骨架中的第三纵，即德钦—大理、临沧—景洪中的一段。该公路地貌形态以山地、丘陵、河流阶地等为主，沿线地形复杂，沟谷众多，降水丰富，路基工程相对复杂，沿线除少数土质边坡、岩质边坡有崩塌外，其余多数自然边坡稳定性较好，挖方边坡参考沿线自然边坡的坡比进行挖方设计，以分级设碎落台的方式进行开挖，全、强风化基岩路段挖方坡比较缓，中风化基岩路段类挖方坡比较陡。该项目2号桥及两端路基早已建成，在后期使用过程中，起点桥台路基结合部位逐渐发展有横向裂缝，并随着时间推移沉降严重，导致无法通行。通过分析得知该位置经过沟谷地带，分布有规模不等的软土及软弱土、鱼塘等，表现为表层软弱土含水量、液限较高，压缩性较大，地表水较丰富，地下水位较高。施工人员通过与设计人员沟通采用注浆处理方式对台背、涵背进行处理，取得了良好效果。

2 桥头跳车产生的原因

桥头跳车是指由于桥梁、涵洞等构造物两侧与路堤填土衔接处产生较大差异沉降，造成桥台与路基结合部出现明显的纵坡变化，使高速行驶的车辆在该处产生颠簸跳跃现象。桥头台阶的产生和形成主要有以下几个方面的原因。

2.1 地基强度不同

通常情况下，桥台及涵洞先施工，然后进行路基回填。施工人员在桥台施工时为了操作方便，会根据桥台施工进度分次回填台背。台背通常位于半坡，土质因被雨水冲刷，地基强度相对较差。桥台为混凝土结构，属于刚性结构物，基本不沉降或者沉降较小。地基强度不同导致差异变形，再反映到上部路面结构层，久而久之形成台阶。

2.2 设计考虑不全

设计人员对特殊地质出露段设计考虑不全，没有充分考虑填料、台背排水等施工阶段，从源头上造成地基承载力较弱。

2.3 台后回填压实不足

靠近桥台处填方体的压实度很难达到设计规范要求，这也是一直困扰设计和施工的难点。对于轻型桥台，考虑压路机对桥台结构物的挤压作用，压路机一般离桥台结构物有一定距离，使得靠近桥台部位的回填土不易达到压实度要求，造成桥台与台后填方差异沉降。同时，因赶工而没有很好地控制台背填土的压实度和填土速率，致使填料压实度不能满足规范要求，造成较大的工后沉降变形。

2.4 桥台伸缩缝破损

伸缩缝在车辆荷载及各种因素的作用下很容易受到破坏，如混凝土的开裂和破损、伸缩缝卡死、材料老化等。

3 桥台台背处置方法

防止桥头跳车的方法有很多，如改善地基性能提高其承载力的地基处理方法。一般地基可采取加固土的方法进行加固处理，对于软弱不良的地基土，需要进行适用于各自特点的特殊地基处理方法，如换土垫层法、强力夯实法、挤密法、深层搅拌法、超载预压及塑料排水板、注浆加固地基法等，以提高其承载力，保证其稳定性，减少工后沉降量。结合上述原因分析，文章主要从注浆加固台背地基施工方法入手进行深入探讨。结合该项目桥涵台背回填后存在的开裂、沉降较大问题，经过与投资方、总包方、监理方、设计方、地勘方沟通，决定采用钻孔灌浆的处理方案，以此掌握了注浆处理技术在桥涵台背回填土中的优势。

4 注浆加固特点

（1）施工机械简单，主要为钻机、砂浆搅拌机、注浆机等。（2）操作方便，机械化作业强度高。（3）道路分幅施工，对交通的影响小。（4）加固成本相对较低。

5 工艺流程

（1）测放孔位。根据现状裂缝及沉降区域情况测放出注浆孔，撒白灰将点位标记出来。（2）钻孔。注浆孔施工宜选用孔径为75mm或91mm的钻机成孔。（3）注浆。首先选择注浆材料，宜选择水灰比为1∶1的纯水泥浆。拌和水泥宜为P·O 42.5硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，注浆压力一般控制在0.5～1.4MPa。在正式注浆前，应选用具有代表性的部位先进行现场注浆工艺性试验，以此确定单孔注浆量、注浆压力等参数，为后续注浆施工提供重要参数。注浆时要先对桥台注浆区边缘孔位进行注浆，在四周形成帷幕屏障，避免浆液往不必要的方向扩散；接着对中间部分加固孔进行注浆，中间孔注浆时仍然采用隔孔跳注的方式进行，并且从长边的一端向另一端分段进行注浆，以确保浆液充满空隙，当浆液开始往表土冒出时，停止注浆。为了既不浪费水泥浆又能很好地加固台背回填土，施工人员在进行四周帷幕注浆时一定要控制好注浆深度和注浆间距，防止浆液外窜，增加注浆成本。结合项目试验段的注浆，建议边缘帷幕孔孔距一般为注浆孔孔距的1/3～1/2，且每组注浆应间隔2～3孔进行隔孔跳打，以确保注浆效果。（4）检验。注浆结束28d后，采用钻孔取芯法进行注浆检测，同时可选用标准贯入、轻型动力触探对加固地层进行均匀性检测，测定其密实度及复合地基承载力。桥台台背注浆示意图见图1。

图1 桥台台背注浆示意图（单位：m）

6 施工技术要求

注浆压力应通过现场试验来确定，综合考虑注浆压力、浆液种类、地质条件等因素的影响。

6.1 注浆顺序

注浆应按跳孔间隔注浆方式进行，采用先外圈后内圈的注浆施工方法，外圈的作用主要是形成一道帷幕来避免窜浆，内圈的作用是固结回填土。

6.2 注浆量

根据地基基础相关规范，每孔注浆量可参考下列计算公式：

式中：Q为每孔注浆量，m3；A为浆液损耗系数，取1.15～1.30；H为注浆孔深，m；R为浆液有效扩散半径，m；β为浆液充填系数；S为浆液扩散面积，m2；n为孔隙率。

6.3 冒浆

注浆时一旦发现漏浆，应立即停注，间歇到下一循环再继续注浆，并可采取以下措施：（1）采取水泥砂浆加速凝剂堵塞大的漏浆出口；（2）将水灰比调整到0.6∶1（或0.8∶1），并在浆液内加入氯化钙速凝剂；（3）减少单次注浆量，增加注浆循环次数直到满足终孔标准。

6.4 串浆

灌浆孔中的浆液从其他孔流失，这主要是回填土孔隙较大，碾压不密实，或者回填材料粒径较大造成的，施工人员要适当延长相邻孔的施工间隔来解决串浆问题。串浆若为边缘孔位，必须及时进行调整，确保帷幕不漏浆。

7 质量检验

地基处理是一项系统工程，涉及多方面施工，必须严格按照相关要求进行注浆施工。质量检验的方法主要包括钻芯法、载荷平板试验法、变形观测法等。

为了检验注浆效果，施工单位需要安排专人进行一段时间的连续观测，通常为三个阶段，分别为在开工前观测一次，完成注浆工程2个月后进行一次，完成注浆工程6个月后进行一次。为了确保注浆质量，相关人员在注浆结束28d后应进行抽测，注浆孔检验点按注浆孔数的60%进行抽检，检验点合格率应大于90%。只有在确保质量检验合格的前提下，才能进行后续施工。

8 结束语

该项目在G214线景洪南过境公路桥涵台背回填处理中采用钻孔灌浆施工技术，经过连续一年的观测，桥台处理部位没有出现明显的沉降变形，并且裂缝较长时间没有发展，初步判定采用注浆处理后桥涵台背回填土已经基本固结不会发生较大变形，为后续路面结构施工奠定了良好的基础。