理论教育 压密注浆法在治理桥头跳车中的应用

压密注浆法在治理桥头跳车中的应用

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:为制止软土的进一步破坏,必须在不中断交通的前提下,尽快对桥台路堤地基及两侧软土地基作加固处理,经研究确定采用压密注浆法进行处理。压密注浆法是利用高压泵具,通过注浆管把水泥浆液注入路堤地基软土层中,对一定范围的软土进行挤压,并利用水泥浆液以吸收其排出的水分和充填其收缩空间,在较短时间内使软土地基得到较大程度的固结,从而提高桥头软土地基承载力,减少沉降量,达到治理桥头跳车的目的。

压密注浆法在治理桥头跳车中的应用

(1)概述。某高速公路大桥位于中厚淤泥层上,其中南引桥路堤填土为6m,淤泥厚度为12m,经塑料排水板预压固结。在建成通车后不到一年,该引桥路堤明显下沉,钢筋混凝土搭板开裂。经检查,路堤两侧长约30m的地面有轻微隆起现象,具有较典型的软土侧向蠕动破坏特征。

为制止软土的进一步破坏,必须在不中断交通的前提下,尽快对桥台路堤地基及两侧软土地基作加固处理,经研究确定采用压密注浆法进行处理。

压密注浆法是利用高压泵具,通过注浆管把水泥浆液注入路堤地基软土层中,对一定范围的软土进行挤压,并利用水泥浆液以吸收其排出的水分和充填其收缩空间,在较短时间内使软土地基得到较大程度的固结,从而提高桥头软土地基承载力,减少沉降量,达到治理桥头跳车的目的。

(2)压密注浆施工的要求与工艺。

1)注浆孔的布设与深度。采用变密度布设(见图6.10),为提高线路方向软土水平抗剪强度,紧靠台背处的注浆孔密度为1.5m×1.5m,逐渐向远端减为3.0m×4.5m,共布设298孔,孔深自路面计起10m,要求进入淤泥层4m以上。

2)成孔方法。注浆钢管结构如图6.11所示,采用φ73钻头回转钻入路堤填土层4.5m后,采用锤击将注浆钢管压至10m,利用部分填土层发挥止浆作用,然后利用1W2型高压水泵压穿出浆孔外的橡胶薄膜制作的袖阀。

3)注浆材料。采用粉细砂(75%过筛粒度不大于0.2mm)水泥浆液,水泥为32.5R普通硅酸盐水泥,灰、砂、水重量比为1∶2.5∶1.4,另加入适量磺化木素减水剂以减少注浆泵的磨损。

图6.10 压浆孔布置示意图

图6.11 注浆管结构示意图 (单位:mm)

4)压浆孔工序。由于压浆过程对淤泥有一定的破坏作用,为避免发生这种现象,必须采取间隔注浆施工顺序,为不影响交通,分上下行两半幅路面分别进行加固,每半幅路面的压浆孔分3组序次进行压浆。第1、2序次压浆孔距分别大于5.0m和3.0m,第3序次为余下的压浆孔,并要求任何相邻两压浆孔时间间隔在24小时以上。

5)浆液注入方式。利用CG80型软管挤压泵间歇多次注入方式,至少分为4次,每次间歇时间为40~60分钟,注浆流量不得大于50L/min。压浆孔终压标准根据不同序次分别采用注浆量或注浆压力指标控制。

第1、2序次压浆孔终压标准为注浆量V,即:

式中 K——软土压密经验系数;

D——压浆孔孔距,m;(www.daowen.com)

M——加固目标段的厚度,m。

第3序次的压浆孔以注浆压力P为终压标准,按下式确定:

式中 γ——注浆花管出浆段中点至地面土体的平均重度,MN/m3

h——注浆袖阀,管出浆段中点至地面的距离,m;

P0——注浆管线压力损耗和地下渗流阻力,一般可按1.2MPa考虑。

6)工艺流程。钻机就位→回转钻进成孔→埋设钢花管→注浆→停歇40~60分钟→再次注浆→重复前两个环节3次以上→结束注浆(浆量或压力控制)。

7)施工步骤。

①台背处理区孔位的布置:应根据浆液在注浆有效范围内相互重叠,使被加固土体在平面和深度范围内构成一个整体。

②钻机就位及成孔:按现场孔位标志准确就位,同时校正钻杆(或注浆管)的垂直度,用φ73钻头开孔并终孔,孔深为10m,成孔方式为回转钻进。

③钢花管的埋设:在钢花管注浆孔段外壁包上橡胶袖阀,然后将其压至预定深度。

④按要求拌制好浆液,然后启动注浆泵开始注浆,注浆时注意如实的记录压力表度数和压浆量。当注浆水泥用量达到30%左右,或地面出现轻微冒浆、隆起时,应停歇40~60分钟。

⑤重复步骤4至少3次,直至注筑完设计水泥量,或稳定注浆压力达到规定要求为止。

⑥按要求做好施工记录,移位至下一孔位注浆。

(3)效果。桥台台背注浆加固后1个月,利用标准贯入实验测定加固段的软土体击数,并与未加固前的击数进行比较,获得其平均击数为5.8击,比加固前增加4.6击。

经压密注浆的台背处理区,在完工后一直进行跟踪观测,半年时间内未发现有继续沉降或差异沉降现象,证明经压密注浆处理后桥台台背路堤的加固效果是很明显的。

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