浆砌片石桥台注浆定稿

李诚钰

（陕西榆横铁路有限责任公司   陕西   西安   710054）

摘 要：在旧桥维修加固中，浆砌片石桥台、桥台基础及台背由于砌体松散、前墙渗水、台身渗水、渗水 、前墙竖向裂缝、侧墙水平裂缝、侧墙斜向裂缝、局部突鼓裂缝、主拱圈横向裂缝、基础冲刷、基础不均匀沉降、河床淤积等原因，造成桥台、桥台基础、台背受损严重，需要进行加固以保证受力达到规范要求。本文主要针对浆砌片石桥梁加固注浆施工技术进行研究。

关键词：浆砌片石桥台 注浆 施工技术  研究

1、工程概况

清连高速化改造设计施工总承包项目涉及20座桥梁浆砌片石桥台、基础及下部维修加固工程。由于浆砌片石桥台病害，造成部分砌体裂缝、渗水，局部桥台基础遭受河流水体冲刷严重，个别砌体表面突鼓变形明显，砌体结构本身也存在一定的安全隐患，所以需对原有桥台进行维修加固补强处理（桥台、桥台基础及台背、拱顶等部位进行注浆），确保加固后桥梁质量达到要求，进而保障高速公路运营安全。

2、桥台病害及加固措施

通过对需要加固维修的病害桥梁进行了认真细致的实地勘察，对病害原因进行了充分的综合科学分析，结合实际情况和已有工程范例，提出了对病害桥台的维修加固补强措施设计。

2.1桥台病害

桥台病害主要由以下因素引起：砌体松散、前墙渗水、台身渗水、渗水、前墙竖向裂缝侧墙水平裂缝、侧墙斜向裂缝、局部突鼓裂缝 、主拱圈横向裂缝、基础冲刷、基础不均匀沉降、河床淤积。

2.2加固措施

加固措施主要采取以下方案进行处理：砌体小孔道注浆、 PVC排水、外包补强层、钢花管注浆锚杆、基础注浆、河床铺砌、侧墙上部及台背拆除重建、拱圈支护、清淤、河床清理并铺砌、台背竖向注浆。

3、注浆原理及施工设备

3.1注浆原理

由于原桥基础产生不均匀沉降、砌体结构松散，石料间砂浆不饱满、台背填土沉陷找不到一次性根治修复的措施。针对以上桥梁病害，采用注浆加固措施处理，即利用液压、气压将水泥浆注入桥台基础、台身和桥台台背，形成复合型岩土，防止或减弱桥台基础、桥台台背再下沉，填实桥台基础、台身和桥台台后脱空部分，从而提高了桥台整体强度和刚度。

3.2、施工设备

本文主要针对注浆进行探讨和研究，施工设备主要有：50KW可移动式发电机组、 钻孔机、水泥浆拌和机、压浆机、水车、卡车等

4、施工流程

放设施工线 →钻机就位钻孔→检测钻孔深度→放入钢花管→配置水泥浆液→清孔→注浆→封孔。

5、施工工艺

5.1布孔、钻孔

布孔、钻孔要严格按照设计图纸进行进行测量布置好注浆孔的位置，再进行钻孔的施工，钻孔施工过程中要严格按照设计的孔径和深度进行施工。每钻好一个孔就应该立刻注浆，注浆完成后方可施工下一个孔；锚杆的施工次序应严格按设计图纸的要求进行，逐孔施工。严禁先钻许多孔，逐一注浆的施工方式。

5.2注浆管的制作

注浆管的制作要满足以下要求：钢花管注浆钻孔孔径90mm，钢花管采用Φ60mm钢管，壁厚≥3.5mm，钢花管分为注浆段和止浆段两部分。钢花管注浆段钻直径为Φ8mm的注浆孔眼，钢花管沿其轴向螺旋形布置出浆孔，螺距15cm，每螺距均匀布置4孔，钢花管底部45cm长度内的10个出浆孔直径为Φ10mm，开孔后用透明胶带将其封闭；距地表1.5～2.0m范围为止浆段,不钻注浆孔眼。钢花管注浆锚杆采用Φ50×3.2mm钢花管，钢花管沿其轴向螺旋形布置出浆孔，螺距15cm，每螺距均匀布置4孔，出浆孔直径为Φ4mm，钢花管底部45cm长度内的10个出浆孔直径为Φ6mm；钢花管沿其长度方向每隔1m设置对中支架；钢花管采用10cm长的螺纹套管连接，接缝处外加焊接，接头处应错开布置，同一平面的接头个数不超过50%。锚孔孔径73mm。

5.3水泥浆拌和：在注浆时严格按照设计给予的配合比进行施工：基础加固注浆采用R32.5水泥按照重量比1：1来拌制水泥浆，水泥用量按照150Kg/m；桥台台背注浆采用R32.5水泥按照重量比1：1来拌制水泥浆，水泥用量按照150Kg/m；桥台、侧墙钢花管注浆锚杆加固注浆采用R42.5普硅水泥按照重量比1：1来拌制水泥浆，水泥用量按照150Kg/m；桥台、侧墙小孔道注浆采用R42.5普硅水泥按照重量比1：1来拌制水泥浆，水泥用量按照200Kg/m控制。在水泥浆的拌制过程中应该充分搅拌，使水泥浆浆液搅拌均匀。

5.4注浆

将拌好的水泥浆通过压浆机从密封的固定注浆口压入水泥浆液，水泥浆在压力作用下会很快流入注浆花管，水泥浆在注入前需要用网筛进行过滤，防止机械阻塞。各部位注浆施工控制数据及施工工序如下：

5.4.1桥台基础注浆：注浆前先把制作好的钢花管放入对应的钻孔中，止浆段的花管与孔壁之间采用水泥浆进行封堵，封堵时防止水泥浆体落入注浆段，以免堵塞注浆眼。桥台基础注浆压力表控制压力2Mpa，为确保注浆的密实性，及结构安全性，施工时严格按照设计图纸的顺序进行注浆，注浆施工采用分段间隙注浆工艺，在第一孔注入一定浆液后暂停，然后开始跳孔注浆，当第一孔初凝后再回到第一孔继续注浆，如此往复循环5—6次。可保证注浆孔一定范围内注浆均匀，防止浆液往远处流淌，注浆顺序应从外侧向内侧进行，可使内侧注浆达到较好的效果。

5.4.2桥台台背注浆：在钻孔的时候根据台后填料及钻孔的情况确定是否需要护壁，如采用护壁在注浆前应用清水冲洗孔壁后再进行注浆。注浆前先把制作好的钢花管放入对应的钻孔中，止浆段的花管与孔壁之间采用水泥浆进行封堵，封堵时防止水泥浆体落入注浆段，以免堵塞注浆眼。桥台台背注浆压力表控制压力1.5Mpa，为确保注浆的密实性，及结构安全性，施工时严格按照设计图纸的顺序进行注浆，注浆施工采用分段间隙注浆工艺，在第一孔注入一定浆液后暂停，然后开始跳孔注浆，当第一孔初凝后再回到第一孔继续注浆，如此往复循环5—6次。可保证注浆孔一定范围内注浆均匀，防止浆液往远处流淌，注浆顺序应从外侧向内侧进行，可使内侧注浆达到较好的效果，在注浆完成后立即插入N1钢筋。

5.4.3桥台台身、侧墙注浆：砌体内注浆孔径为37mm，斜度10°，钻孔时需要控制孔的深度，除指定孔道钻穿外其余不得钻穿砌体。桥台台身及侧墙注浆压力表控制压力1.5Mpa，为确保注浆的密实性，及结构安全性，施工时严格按照设计图纸的顺序进行注浆，注浆施工采用分段间隙注浆工艺，在第一孔注入一定浆液后暂停，然后开始跳孔注浆，当第一孔初凝后再回到第一孔继续注浆，如此往复循环5—6次。可保证注浆孔一定范围内注浆均匀，防止浆液往远处流淌，注浆顺序应从外侧向内侧进行，可使内侧注浆达到较好的效果。

5.4.4浆砌片石桥台台身、侧墙钢花管注浆锚杆：桥台台身及侧墙注浆压力表控制压力1.5Mpa，为确保注浆的密实性，及结构安全性，施工时严格按照设计图纸的顺序进行注浆，注浆施工采用分段间隙注浆工艺，在第一孔注入一定浆液后暂停，然后开始跳孔注浆，当第一孔初凝后再回到第一孔继续注浆，如此往复循环5—6次。可保证注浆孔一定范围内注浆均匀，防止浆液往远处流淌，注浆顺序应从外侧向内侧进行，可使内侧注浆达到较好的效果。

5.5注浆检查和评定

5.5.1对注浆过程中的各种记录资料综合分析，注浆压力和注浆量变化是否合理，是否达到设计要求进行检查。

5.5.2桥台两侧各取3个注浆孔作为检查孔。检查孔应钻取岩芯，观察浆液充填情况。施工时可根据实际情况合理调整施工参数。在注浆范围内，注浆顺序应由外往内进行，即先注桥台两侧，使之形成一个封闭圈。注浆压力由小到大依次施加，避免一开始就采用大注浆压力。最后以注浆孔冒浆情况和压力表读数双控为检测手段，以保证桥涵加固的质量。要详细记录压实注浆过程中的冒浆情况，判断桥台注浆效果。                   

6、施工注意事项

6.1 注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行，并宜采用先外围后内部的注浆施工方法。当地下水流速较大时，应从水头高的一端开始注浆。

6.2压力注浆主要是要能形成压力，所以注浆口必须密封，这样水泥浆才能充实每一处空隙。注浆前需认真检查注浆部位四周有没有空洞或缝隙，要对这些病害进行处理后才可以进行注浆，在注浆过程中有专人负责检查是否存在跑浆及漏浆现象。

6.3注浆用水不得采用PH值小于4的酸性水和工业废水。

6.4日平均温度低于5℃或最低温度低于-3℃的条件下注浆时，应在施工现场采取措施，保证浆液不冻结。

6.5水温不得超过30-35℃；并不得将盛浆桶和注浆管路在注浆体静止状态暴露于阳光下，防止浆液凝固。

6.6严格控制配比，以保证注浆的混合料结硬后不能有多余水份。 严格注浆压力，若控制不当，容易对桥梁产生破坏。

6.7 注浆流量可取7-10L/min,对充填型注浆流量不宜大于20L/min。当用花管注浆和带有活堵头的金属管注浆时每次上拔或下钻高度宜为0.5m。

6.8 浆体应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始压注，并应在注浆过程中不停缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液初凝时间。浆液在泵送前应经过筛网过滤，待封闭泥浆凝固后，移动花管自下向上进行注浆。

6.9 当既有桥梁进行注浆加固时，应对既有建筑及其邻近建筑、地下管线和地面的沉降、倾斜、位移和裂缝进行监测。并应采用多孔间隔注浆和缩短浆液凝固时间等措施，减少既有桥梁基础因注浆而产生的附加沉降。

7、现场交通管制

由于在高速公路上进行加固作业，对安全提出了更高的要求。既要确保施工质量和安全，又要保证车辆的正常通行，所以交通管制方案十分重要。理论上，早强砂浆终凝时间较长，终凝之前它的抗扰动性较差，要想保证注浆的质量，应当采用借道行驶的交通管制办法，但这会给施工管理和车辆通行带来不便。在实际施工中，封闭行车道和超车道，拉长作业警戒长度，尽可能把车辆引向停车道行驶，最大限度地减小行驶车辆对注浆搭板部位的扰动。由于沪宁高速扩建施工正在进行，计重收费和三轴以上货车的通行，为注浆实施提供了条件，扰动性减少，但是也存在着与扩建施工相互干扰，所以在施工组织上要统筹安排。

8、结束语

本文通过对旧桥既有桥台、桥台基础、台背、拱顶进行注浆加固进行的研究，对施工工艺进行了详尽的描述，对施工工法进行了更新，从而通过实践证明，工艺简单，灵活性高，费用经济，施工质量能够得到保障，施工过程中的安全得到保证，可以为业内同行在桥梁加固中的注浆施工技术提供参考。

参考书目

【1】《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000),

【2】《公路桥梁加固设计规范》（JTG/T J22-2008）

【3】《公路桥梁加固施工技术规范》（JTG/T J23-2008），