探索预压预压浆技术防治桥头跳车

论文导读：
摘要：
本文分析了公路桥头跳车病害机理，并结合工程实例对采用预压浆技术进行病害防治的原理和工艺进行了探讨。
关键词：预压浆 防治 跳车
1前言
公路桥台的台背、涵洞的涵背、挡土墙的墙背俗称“三背”，由于结构物与台背回埴材料的不同，加之施工方法及处理措施不当。常出现不均匀沉陷病害，也就是我们俗称的“桥头跳车”，尤为突出的是台背回填处出现不同程度的沉降断裂，使车辆通过时产生跳跃和冲击，从而对桥涵和路面造成附加的冲击荷载，使司机和乘客感到颠簸不适，甚至造成车辆大幅度减速，严重的可导致交通事故。
2病害机理及常见主动防治措

1.1桥头跳车原因主要有：

（1）天然地基的沉降公路桥涵构造物一般地处河流、池塘或沼泽低洼软地基处，与桥涵相连的台背路基处理往往不彻底，特别是当天然地基压实度相对较大时，若不进行处理就直接填土，这样在行驶车辆产生的冲击荷载和路堤自重产生的附加应力作用下必然会被压缩，产生沉降。
（2）路桥刚性不均匀沉降桥涵结构物刚度原本就远远大于台背路基，由于路基大体的固结沉降和自重作用下的塑性变形，势必会产生不均匀性沉降。桥台与填土两者间的物理力学参数不同，桥台由于巨大建筑作用，加上基础处理较好，一般认为沉降已经完成，与路基的相对沉降就不可避免的出现，如果未能把沉降差控制在允许范围内，就容易造成跳车现象的产生；由于先施工桥涵结构物，再施工桥头路基，路基自然沉降时间相对缩短，使大量自然沉降在公路使用期内进行，加剧了路桥沉降差。
（3）台背填料一般为渗透性材料，存在着多孔隙，施工时受到作业面的影响，加上桥头路基压缩性沉源于：论文的格式www.7ctime.com
降桥涵台背回填的范围相对一般路基施工作业面较小，是碾压的死角。台背胸腔部分又始终伴有模壁效应，压实机具不能过分靠近，无法将填料颗粒间孔隙完全消除，填土的压实质量很难达到规范要求，随着时间的推移，将不可避免地产生非压实性沉降。
（4）病害破坏性沉降路桥衔接处常常结构性变形开裂，雨水渗入酿成病害，导致路基内伤性破坏沉降。

2.2防治措施

（1）对于薄弱的地基采取换填、加固等一系列措施，提高地基承载力；对回填及路基进行设计化，在桥粱、通道、涵洞台背路基顶面以下80cm范围设置水泥稳定碎石，宽度同路基宽度；回填狭窄处（小于2m）采用浆砌片石砌筑等措施；完善排水措施，使地表水排出路基、
（2）合理安排施工组织，对于“三背”处的结构物和填土尽可能们最先施工，给稳定沉降留出时间。
（3）严格控制填土质量，选用强度高、压实快、透水性好的材料，经过监理工程的检验批准后，才允许使用；同时严格控制施工工艺，每层填料压实厚度控制在15cm左右，压实度96%以上。
（4）预压浆处理，对于工程建设工期紧，任务重，路基施工完工后没有足够时间进行稳定沉降，就要进行路面施工，采取预压浆技术，不仅可用于施工阶段通过技术措施预防公路运营后的路基沉降发生，也可主动防治“桥头跳车” 。
3预压浆技术

3.1原理介绍

压浆技术是使用化学和物理化学方法，向土中压注某种胶凝村料，与土及土中水相结合，达到改良土质和加固地基的目的一种技术，原则上不破坏土体或岩体的结构，在静压力作用下，将胶凝材料的浆液灌入土体或岩体的孔隙或裂隙中，硬化后形成固结体，起防渗堵漏和加固作用的一种方法。
预压浆技术是改变传统的被动防治，使有可能发生沉降的路段，在沉降发生前采取主动措施进行预防，利用液压、气压将水泥浆注入路基，浆液以渗流或紊流的方式渗入路基填料孔隙，在路基内发生径向劈裂，浆液沿裂隙流入填料体，并将填料体切割成不规则的块体，在块体之间形成互相穿插的胶状水泥结石，填料又受到充填浆液时的压缩，形成一种复合型水泥结石，防止或减弱路基再下沉，同时防止了雨水下渗对沉降的催化作用；压浆形成的结石是用浓浆置换或挤密填料的过程，通过压浆形成的水泥结石柱柱体也可作为半刚性基层的桩基础，有效地支承路面结构层，使结构物与路基形成连续的刚柔过渡路段，起到双重作用，从而提高了台背处强度和刚度，预防沉陷的发生。

3.2机械设备和材料

（1）可移动式发电机组。
（2）钻芯取样机、钻孔机、取芯钻头、冲击钻头。
（3）强制式水泥浆拌机、储浆槽。
（4）水泥浆压浆机，橡论文导读：
胶压浆管。
（5）水车、卡车。
（6）水泥采用强度不低于42.5MPa时普通硅酸盐水泥，且不得有结块；水宜采用清洁的饮用水；粉煤灰按《粉煤灰混凝土应用技术规范》（GBJI46-90)规定Ⅱ级粉煤灰以上质量标准，且不得有结块。
（7）封孔盖，塑料输浆管（直径3～5cm）

3.3预压浆技术施工的工艺及技术要求

3.1注浆施工的主要工艺流程：

布孔→钻孔→浆管安装→封孔→制浆→压浆→效果检测→结束

3.2技术要求

（1）布孔
布孔是压浆工作的开始，作业时间应在路面基层施工后，路面面层施工前进行，因为路面基层施工结束后，路基顶层相对封闭，压浆时产生压力，使压浆充分，达到较理想效果，同时由于路面面层还未施工，所以对沥青路面不会产生污染。布孔范围，孔心距150~200cm，孔位平面上可采用三角型布置，间距为150×200cm，孔心距结构物距离75~100cm，距路基外缘150cm。相临两排孔位错位布置。如：桥头搭板长为5m时，4排布孔，8m时6排布孔，孔深6～8米。具体见图1（搭板长8m）。
（2）钻孔
先清理表面，将钻孔机按照布孔放样的孔位安装就位，安装取芯钻头（直径75~130cm），钻透路面基层及水稳层后，换下取芯钻头，安装冲击钻头，利用机械冲击钻孔（钻孔过程也是对填料挤密的过程），钻孔达到设计深度(地基原地面以下50cm)后提钻，提钻应缓慢匀速提升，避免对孔壁土产生扰动，使孔壁土散落孔中；钻孔完成后将钻机移位。
（3）浆管安装
塑料输浆管直径3~5cm，长度取钻孔深度加30cm；将塑料管壁间隔15cm每处打4个十字交错的出浆孔，孔径5mm，沿管长方向错位布置，路面基层厚加30cm范围的管长不布置出浆孔。将加工好的输浆管插入钻好的孔中，孔口外露30cm管头。
（4）封孔
封孔盖用铁板加工而成，直径小于钻孔孔径5mm，中心钻3~5m的圆孔穿塑料输浆管，封孔盖上焊接4个挂钩，挂钩长度等于路面基层厚度，将封孔盖安装在基层和路基临界位置；在孔中位置灌注强度不小于C15的混凝土，人工捣实。为提高工效可以选用标号较高的混凝土。
（5）制浆
在注浆前进行室内配比试验和现场注浆试验。严掐按照监理工程师批复的配合比将一定数量的水泥、粉煤灰加入强制砂浆拌和机内先行干拌后，再加入一定数量的水，配合比为水泥：粉煤灰：水=1：1：2（质量比），每盘料拌和时间不少于3min。为保证连续注浆可配备两个储浆槽，拌和好的水泥浆过筛后存入储浆槽，储浆槽内的水泥浆液应不停地搅拌。
（6）压浆
压浆采用压浆压力表读数和压入水泥浆量双重控制；压浆应保持连续，注浆最大压力控制在0.2~0.3MPa，每延米孔深压浆量控制在1.6m3左右；孔压浆结束标准：注浆压力达到0.2MPa；中间孔压浆结束标准：注浆压力达到0.3MPa。
为防止浆液向远离台背填土范围的其它段落跑浆，浆压浆顺序应由外往内，先（I排），后中间（II排）进行，即先注路基两侧及结构物远端的土体，与结构物台身一起形成一个封闭圈，再注圈内土体。压浆前将橡胶压浆管同孔口位置的塑料输浆管连接牢固。将储浆槽内的水泥浆通过压浆泵压浆管压入压浆孔内，水泥浆在压力作用下会很快沿塑料输浆管的出浆孔流向填料中，在压浆过程中，应安排有专人负责检查路基是否存在跑浆及漏浆现象，如出现路基边坡渗浆现象，应立即停止，间歇约30~45min后，继续压浆。