广州市恒盛建设工程有限公司
摘要：安徽省淮北市某跨河连续箱梁桥采用满堂支架法现浇连续梁。在绑扎箱梁钢筋施工阶段，由于河道泄洪造成满堂支架基础受洪水冲刷和浸泡达20天，满堂支架基础出现了局部掏空、填土受扰变软、硬化层开裂等病害。笔者有幸参与了该满堂支架基础的加固处理，现简要介绍和分析。
关键词：工程概况 处理方案论证 处理方案 加固验证
一、工程概况
1、桥梁设计概况
设计为三跨变截面现浇连续梁桥，跨度布置为40米+60米+40米。现浇梁分为左中右幅，单幅梁体为单箱双室、变高度、变截面结构。单幅箱梁顶板宽15米，底板宽11米；现浇梁混凝土总体积为5635m3，现浇梁混凝土荷载最大处位于桥墩中隔梁，最大线荷载值为86.3kN/m。现浇梁采用满堂支架法现浇施工。满堂支架采用碗扣式钢管支架。
图1 桥梁立面图
2、满堂支架基础概况
河道中部埋设D1200钢筋砼雨水管一道，管道流水面标高与河道水位一致，用于河道雨季排水。支架基础范围用素土回填至与承台顶面齐平，回填压实度控制在95%以上；填土层整平后整体填30cm厚砖渣掺配填隙碎石，分两层施工，每层摊平后用压路机碾压5~6遍至无明显轮迹，采用轻型触探承载力检测试验，承载力大于150Kpa以上。砖渣层上浇筑15cm厚C20混凝土，顶面留双向0.3%横坡以利于排水；
3、泄洪事件及影响概述
皖北地区连日大雨致桥梁上游水位急剧升高，水务部门为确保上游地区安全，应急处置开放上游闸口泄洪，河道水位迅速由干涸状态升高至超2米。由于泄洪水量大，预埋雨水管无法满足泄洪，导致洪水漫过围堰，整个架体基础受洪水浸泡。
图2 满堂支架基础浸水实景
洪水退去后根据钻孔取芯方法探查垫层空鼓范围以及回填土受扰动情况，确定出了满堂支架基础病害程度。经探查，基础受影响按严重程度依次为：排水管抽吸冲刷影响区，上下游掏挖冲刷影响区，根据架体沉降观测判定的地基承载力减弱区。
图3 基础病害区域示意图
二、处理方案论证
1、受限条件：1）支架上方底模板、现浇梁底板钢筋已施工完毕，拆除上方设施再加固基础成本和工期均非常高，无法承受；2）采用压力注浆法加固基础，由于满堂支架内部钢管杆件密集，大型注浆机械无法进入作业；3）预埋泄水管外部有大面积掏空，且管接头处有渗漏，直接注浆效果差；4）加固处理后的基础为多层多类型结构，且场地受限，检测加固效果可选择的方法很少且缺乏可直接套用规范。
2、解决措施：1）组织有经验的专家对初步加固处理方案进行专家论证，根据专家论证意见确认最终处理方案；2）采用小型钻孔设备高密度钻孔，边探查边注浆，做到不留空洞；3）预埋泄水管位置处理采用新穿整体连接的D800塑料波纹管后封堵管间隙方法；4）加固效果检测委托有经验的勘探单位，采用机械取芯标贯、简易触探等多种方法探查基础加固效果，并对处理不到位提出整改意见；5）调整现浇梁混凝土分两次浇筑，且尽量减少第一次浇筑方量，以减轻满堂支架基础荷载。
三、处理方案
综合分析各种因素并针对不同情况，采用“压力注浆”方式处理地基，具体步骤与方法如下：
1、在注浆处理地基前需采取如下措施，以消除D1200排水管对地基再次产生影响并消除其对注浆过程的影响：将D1200排水管内部新穿一路D800~D1000的塑料波纹管，波纹管必须整体连接，使下泄水通过新穿波纹管下泄，入水口处波纹管与原有D1200混凝土管间隙应封堵减少或消除下泄水经由间隙流动。
2、检测、检查地基影响区
检测、检查地基影响区的方式主要为：根据测量观测的现有高支模架体沉降情况及通过分析判断确定的影响较大的区域，影响较大的区域3×3m设一检测点，检查方式为“水钻钻孔+空气冲击钻”，主要检查高支模下回填压实土受水冲刷影响产生的空洞、疏松情况。对影响较小的区域（高支模架体未发生下沉），检查间距为6×6m。通过对比分析检查数据，确定下一步注浆加固的区域。
3、注浆加固
1）注浆顺序：先注“上游淘空、冲刷影响区”→按从上游到下游方式逐步注“泄水管抽吸、冲刷影响区及经检查、检测影响区” →“下游淘空、冲刷影响区”。
2）注浆点间距及深度：上、下游淘空冲刷区影响区，注浆点间距1~2m；高支模架体区域注浆点间距2~4m，注浆钻孔深度至场地回填土底面。注浆点间距和深度可结合前期试注情况有所调整。
3）注浆前应对高支模架体设置沉降观测点，注浆时应时时观测高支模架体抬升状况，发现基础抬升超过3mm时应立即停止注浆。
4）注浆前应进行室内浆液配比实验（水灰比为0.8）和现场注浆试验，以确定设计参数和检验施工方法及设备。
5）浆液初凝时间为1~2小时；注浆压力不宜大于0.5Mpa；注浆流量可取7~10L/min。
6）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，浆液注入前滞留时间不能大于初凝时间，浆液在泵送前应经过筛过滤。
4、注浆质量检验：
1）单孔停止注浆条件：
①、地面出现返浆；②、高支模架体抬升超过限值；③、注浆压力连续维持0.5Mpa达5Min；
2）注浆加固能够有效的充填内部的空洞、挤密地基内部的疏松部位。施工中每打一注浆钻孔即可对此钻孔进行注浆，后施工的钻孔根据其钻孔的成孔速度情况，判断前一钻孔注浆填充情况，对地基加固情况进行判断。四、加固效果验证
1、检测方法
外业工作使用XY-100型工程钻机1台，轻便触探器1台，钢钎、撬棍若干。勘察孔沿满堂支架基础外侧及内部均匀布置，并在病害严重处加密。满堂支架基础外侧勘察孔由于适合机械作业，采用机械钻孔、标贯试验等检测方法。满堂支架基础内部勘察孔由于场地限制，采用轻型触探、钎探等检测方法。
2、地基地质特性评价
1）杂填土层：
表层为0.15m的混凝土基础，强度大。
0.15-0.50m的建筑垃圾，由棕红色碎砖、破碎空心楼板组成，经机械碾压处理，注浆后固结较好，强度大。
0.5-2.0m大部分以粉土为主混粉质粘土，含少量碎砖，湿-很湿，稍密状态，过水后，因地下水的作用使粉土变密实，强度一般，土质较均匀，压力注浆对注浆孔近旁土层有增强作用；西部桥墩以东一带以粉质粘土为主混粉土，含碎砖、钙质结核，受地下水的影响，压实效果较差，土质不均匀，压力注浆沿空隙影响较远，土质不均匀。2.0m一下由粉土、淤质粉土，粉质粘土组成，含大量植根、茎等，局部夹固结水泥，很湿，稍密状态，土质不均匀。
2）粉质粘土：硬塑为主。标贯试验（实测）N=8-10击，土质均匀，层位稳定，强度大，工程特性好。
3、加固处理结论
1）经钻探、钎探及标准贯入试验等手段查明，满堂支架基础场地，表层和建筑垃圾层注浆效果较好，较均匀，强度较大；下部粉土较均匀，未发现有空洞存在，注浆后对注浆孔附近有增强作用；西部桥墩以东一带以粉质粘土为主混粉土及满堂支架基础南北两侧，土层碾压效果较差，空隙较大，注浆对局部有增强作用，不均匀；河床底部清淤较差，注浆对土层的增强作用不明显。
2）建议对满堂支架基础的西部及河床以上部分进行注浆补强处理。
五、总结
目前，该桥梁工程已完成主体，各项指标合格。事实证明，该基础处理采用的注浆加固方法以及加固效果验证方法具有快速、经济、操作性强的特点，对类似基础加固处理有一定借鉴意义。
参考文献
[1]结构设计原理[M].人民交通出版社，叶见曙主编，2005
[2]扣件式钢管满堂支承体系理论分析与试验研究[D].陆征然.天津大学 2010
论文作者:熊志杰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/13
标签：注浆论文; 满堂论文; 支架论文; 基础论文; 钻孔论文; 地基论文; 土层论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;