孫偉 宋登學(xué) 楊八九 程涌

摘 要：注漿法加固具有施工靈活、成本低的特點(diǎn)。某礦運(yùn)渣橋部分橋墩建在渣子坡上，橋墩基礎(chǔ)承載力達(dá)不到要求。本文將注漿施工工藝引入到該礦山渣子坡橋墩加工工程中，確定了注漿加固的基本工藝參數(shù)，并在現(xiàn)場成功實(shí)施注漿施工，有效的提高了橋墩基礎(chǔ)承載力，確保了某礦運(yùn)渣橋的穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：注漿;加固;渣子坡;橋墩

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.087

某礦山運(yùn)渣橋建在坑口渣子坡上，渣子坡主要由人工填碎石組成，上部荷載較大，地基承載力不滿足設(shè)計(jì)要求。按照正規(guī)方法應(yīng)采用超挖、回填、夯碾、必要時(shí)采取換土的方法進(jìn)行橋墩基礎(chǔ)處理，但是處理成本高。注漿法加固有著方便、成本低的特點(diǎn)[1、2]，本文在充分考慮現(xiàn)場施工的可行性，提出了采用注漿法對橋墩地基進(jìn)行加固，在節(jié)約成本的基礎(chǔ)上可以有效提高橋墩穩(wěn)定性，橋墩注漿加固方案主要如下。

1 注漿設(shè)計(jì)

1.1 注漿材料

綜合考慮現(xiàn)場地層特性，設(shè)計(jì)漿液的適宜配方為：水泥采用42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.6～1。

1.2 注漿工藝

（1）孔口注漿：在澆筑橋墩基礎(chǔ)時(shí)，預(yù)埋內(nèi)徑為70mm或90mm的鋼管，待基礎(chǔ)混凝土養(yǎng)護(hù)到規(guī)定強(qiáng)度后，利用基礎(chǔ)作為止?jié){墊，對下臥層進(jìn)行注漿加固處理。（2）注漿方式：采用分層循環(huán)注漿，第一輪注漿結(jié)束后，養(yǎng)護(hù)2天左右時(shí)間，向下掃孔，直到松散碎石體頂面，再進(jìn)行第二輪注漿，如此循環(huán)直到設(shè)計(jì)注漿深度（8～10m）。（3）埋置鋼筋：注漿達(dá)到設(shè)計(jì)深度（8～10m）后，開展最后一輪掃孔，孔內(nèi)埋置鋼筋，并灌入較濃的水泥漿（水灰比為0.5），埋置鋼筋需伸出基礎(chǔ)約0.5m。

1.3 注漿參數(shù)

（1）注漿壓力：通過計(jì)算得到基礎(chǔ)抬升所需的力為12.34MPa，為了避免在注漿過程中基礎(chǔ)產(chǎn)生抬升，設(shè)計(jì)注漿壓力不得超過2.5～3MPa。（2）漿液擴(kuò)散半徑：考慮到注漿孔的布置，設(shè)計(jì)每個(gè)注漿孔中漿液擴(kuò)散半徑為1m。（3）注漿量：松散碎石體孔隙率取0.4，漿液的水灰比取0.8，考慮到地層的孔隙率比較大，設(shè)計(jì)注漿壓力取2MPa。設(shè)計(jì)每孔每個(gè)循環(huán)的注漿量為300L。

1.4 注漿過程監(jiān)測

為了在基礎(chǔ)產(chǎn)生抬升時(shí)能夠及時(shí)調(diào)整注漿施工，在注漿段內(nèi)設(shè)置經(jīng)緯儀對橋墩的某一特定點(diǎn)進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)控，觀測基礎(chǔ)的豎向位移。

1.5 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

單孔注漿只要滿足下列三個(gè)因素之一時(shí)即可結(jié)束：一是注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，二是注漿終壓達(dá)到設(shè)計(jì)要求，三是基礎(chǔ)產(chǎn)生抬升。

2 注漿施工

2.1 現(xiàn)場實(shí)際施工變更

在實(shí)際注漿施工過程中對注漿方案進(jìn)行了調(diào)整，主要體現(xiàn)在以下2個(gè)方面：

（1）注漿管：原注漿設(shè)計(jì)為孔口注漿，而現(xiàn)場情況為一次性打入注漿花管5m，注漿管下部2.5m范圍內(nèi)預(yù)先打間距為100mm的小孔。（2）注漿孔：原設(shè)計(jì)注漿孔為9個(gè)，現(xiàn)場注漿孔只設(shè)置了5個(gè)。

2.2 注漿站布置

根據(jù)現(xiàn)場的施工情況，注漿站布置在四個(gè)橋墩中間，布置一次注漿站可以對四個(gè)橋墩進(jìn)行注漿處理。

2.3 注漿孔及注漿管

根據(jù)礦山的建議，對原設(shè)計(jì)中的注漿孔的設(shè)計(jì)進(jìn)行了變更，選擇原橋墩基礎(chǔ)上預(yù)留的9個(gè)注漿孔中的5個(gè)進(jìn)行鉆孔，埋置注漿花管，注漿管總長5m，下部2.5m打孔，孔間距10cm，孔成梅花型布置。

2.4 注漿材料

采用42.5普通硅酸鹽水泥，漿液水灰比0.7?，F(xiàn)場配制漿液時(shí)首先啟動攪拌機(jī)，向攪拌桶內(nèi)注入高度為45.5cm的清水，接著倒入5包水泥，攪拌時(shí)間不少于1分鐘。

2.5 注漿施工過程

（1）注漿準(zhǔn)備：布置注漿站—堆放水泥—水源供給。（2）注漿過程：①向攪拌桶內(nèi)注入規(guī)定量的水（高度45.5cm），開動攪拌機(jī);②向攪拌桶內(nèi)放入規(guī)定量水泥（5包），開始攪拌，時(shí)間不得小于1分鐘;③打開攪拌桶閥門，傾倒攪拌好的水泥漿倒入儲漿池;④開動注漿泵，注漿過程中應(yīng)注意不斷攪拌儲漿池中的水泥漿，避免水泥析水、注漿泵吸頭阻塞等現(xiàn)象，盡量使注入的水泥漿均勻。（3）注漿次序及注漿量：按照順序進(jìn)行對角跳注，每孔注入水灰比為0.7的水泥漿4桶（1噸）后注下一孔。從已有的施工進(jìn)度來看，每天可以注漿32桶（8噸水泥），即兩個(gè)橋墩的1，2，3，4，5號注漿孔分別注入1噸水泥，次日注下一個(gè)循環(huán)。設(shè)計(jì)每個(gè)注漿孔注入水泥漿16桶（4噸）。在實(shí)際注漿施工中，注漿量應(yīng)根據(jù)地層以下碎石的孔隙情況來定，從目前情況看，對于0號橋墩，由于下部碎石的填埋時(shí)間較短，并且地面幾乎很少有車輛的碾壓，基礎(chǔ)下部碎石孔隙較大，注漿時(shí)壓力一直上不去，因此需要多注幾輪。設(shè)計(jì)每個(gè)注漿孔注入水泥4～6噸，直到壓力增大到1.5～2MPa為止。當(dāng)注4，5號橋墩時(shí)，由于碎石填埋時(shí)間較長，且地面長期受到來往車輛的碾壓，地層下部碎石孔隙較小，注漿壓力上升較為迅速，因此，注漿量適當(dāng)減少，每個(gè)注漿孔注入水泥4噸，直到壓力增大到1.5～2MPa左右。（4）注漿壓力控制：注漿過程中，應(yīng)隨時(shí)控制注漿壓力的輸出，根據(jù)混合器處壓力表示數(shù)調(diào)整注漿泵壓力輸出。當(dāng)混合器處壓力表示數(shù)較小時(shí)，減小注漿泵壓力輸出（2.5～3MPa左右）;當(dāng)混合器處壓力表示數(shù)較大時(shí)，適當(dāng)加大注漿泵輸出壓力。

3 結(jié)論

本文針對某礦山渣子坡運(yùn)渣橋墩基礎(chǔ)需要加固的實(shí)際問題，提出了注漿加固方案，并對注漿加固方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)施，主要得到以下2點(diǎn)結(jié)論：

（1）論文中的注漿加固工藝參數(shù)可行，能夠滿足現(xiàn)場橋墩注漿加固要求;（2）注漿方法在處理某礦渣子坡橋墩時(shí)取得了良好效果，有效降低了加固成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉紀(jì)良，于飛，劉洪剛.底板注漿改造治理邊界水患技術(shù)研究[J].山東煤炭科技，2013（02）：184-186.

[2]張紅巖.馬麗散對巷道頂板離層區(qū)的加固作用機(jī)理分析[J].煤炭技術(shù)，2007，26（04）：44-45.