摘要：在公路路基工程中，桥头路基显然是一个重要的环节，它直接关系到行车的安全性和舒适性，路基主要起承重骨架的作用，但是由于桥头处台背施工范围狭小，大型施工机械无法做到充分的压实，常常会带来工后沉降、开裂等工程隐患。本文以内蒙古韩集高速公路某标段桥梁工程为背景，论述了注浆法在桥头路基处理中的应用，可以作为其他工程项目参考。
关键词：高速公路；桥头路基；注浆法；预埋钢筋混凝土管
前言
桥头处是一个刚柔相济的地方，路基为柔性，桥台为刚性，在车辆反复的施压过程中，路基会最先遭受破坏，其中不均匀沉降最为突出，其结果会造成桥头搭板的脱空、破裂、车辆弹跳等后果，而桥头跳车会造成车辆行驶速度下降，引发交通事故，降低桥梁和车辆的使用寿命。
台背路基在回填过程中往往会存在以下问题：一、桥台桩基在施工前没有进行现状地面处理；二、桥台承台开挖处回填不符合设计规定；三、桥头台背填料不符合规范；四、桥梁台背与锥坡未同时施工；五、桥头路基处理不充分。桥台根据形式可以划分为U型桥台、肋板式桥台、柱式桥台等，无论是哪种桥台，在施工过程中都应该开挖台阶、分层填筑、选用密实性良好的砂石材料，保证压实度在92%以上。
1桥头路基沉降机理分析
桥头路基的沉降经历了两个阶段，分别是路基沉降初期阶段和路基沉降稳定阶段。沉降初期阶段，路基出现沉降的主要原因依然是路基填料的压实度不够，导致路基土处于弹性阶段，土层中的孔隙率较大，含水量较高。当路基开放交通后，随着车辆的反复加载作用，路基土层中的空隙会被逐步挤压，孔隙水也被释放，土层开始发生塑性变形，带来明显的路基沉降。沉降稳定阶段，随着车辆荷载的不断增加，路基土层中的空隙和水逐渐消失，路基不均匀沉降趋于稳定，形成最终的沉降。
此外，详细的地质勘查显得尤为重要，特别是对于原始地基中存在软土的情况，由于桥头一般处于沟壑地段，常年受到洪水的侵蚀，地基土中存在高压缩性和高含水量，加上桥头路基为高填方，很多施工单位为了取得经济利益，简化施工工序，造成桥头路基反复病害，直接增加后期维护成本。
2桥头路基处理常用方法
2.1气泡混合轻质土填筑法。
气泡混合轻质土是一种将水泥浆和气泡与土体进行充分搅拌后得到的轻型填土材料。这种材料容重比一般的填土轻，具有轻质、流动、自成一体、抗压强度高等特点。通过采用采用这种填土可以有效的减轻桥头地基的附加应力。此外，这种轻质材料不需要进行大型机械的碾压，土体填筑固化后类似于整块混凝土，不对桥台台背产生土压力，具有施工简易、噪音低、工期短、不影响交通，施工面小等特点。
气泡混合轻质土填筑法主要用的原材料有土、水、水泥和发泡剂。对于本项目单座桥梁，拌和设备可以采用车载式移动设备进行施工。
2.2注浆法。
注浆法是一种通过注浆管向土层中压入浆液，利用挤密、渗透作用填充土层中的空隙，赶走空气和水分，最终将土体和浆液胶接为整体的方法。注浆法形成的土体具有强度大、稳定性好、结构完整等特点。注浆法根据其原理可以分为渗透注浆、挤密注浆、电动化学注浆和劈裂注浆四类，不同的方法适用条件也不相同。
其中，渗透注浆适用于砂性土，在压力作用下浆液通过渗透填充土层中的空隙，不改变原状填土的体积和结构。劈裂注浆适用于渗透性差的黏土层，通过浆液的喷射压力对周围的填土进行切割以形成的裂缝，最后裂缝中的浆液固化成骨架。挤密注浆适用于中砂或者黏土层，其加固原理类似于劈裂注浆。电动化学注浆法则是通过在土层中插入金属电极，利用直流电在土中引起的电渗、电泳和离子交换将浆液进行吸引，最终于土体结合成具有一定强度整体。
2.3路基预埋钢筋混凝土管道法。
路基预埋钢筋混凝土管道的方法，其原理是通过埋设钢筋混凝土管道代替填土，中间形成空洞，从而减轻路基填土的自重，达到减轻地基附加应力的方法。钢管混凝土管道可以采用预制，直径一般为1—1.5米，埋设间距可以控制在管道的直径2—3倍之间，管道顶部距离路基顶部的距离不小于2倍的管道直径。
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2.4路基加筋法
在路基中加入土工格栅等土工合成材料可以有效的提高路基的承载能力。土工合成材料不仅能够解决软土路基稳定性的问题, 而且还可以有效的减少路基填土后引起的不均匀沉降。
3注浆法在桥头路基处理中的应用
本案例背景内蒙古韩集高速公路某标段桥梁工程，桥头处路
基通车一年后出现局部的沉降，桥头搭板有不同程度的脱空，为了防止该路基病害继续延伸，拟对原桥头路基进行路基加固处理。通过不同的方案对比分析，最终采用注浆加固的方法对该桥头路基进行处理。
3.1材料准备
注浆法采用的注浆材料有两大类，分别是无机和有机类，常见的有水泥浆和化学浆液。注浆的材料选用五毒无腐蚀性材料，从经济和可行的角度出发，本案优先采用水泥浆，水泥浆具有价格便宜、流动性好、耐久等特点。注浆的效果除了要选择适宜的注浆材料外，还要确定浆液的配合比，考虑到实际的条件，水泥浆的水灰比采用1:1，材料采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥。注浆压力、注浆埋设深度、注浆速度、注浆量根据现场试验条件确定。
3.2注浆孔位布置
用钻孔机在桥梁伸缩缝0.5米外按1米等间距钻孔，钻孔深度为6米，孔位布置呈梅花形，共计布孔52个，孔位偏差控制在20cm以内，钻机采用干钻法成孔，成孔后需要进行清孔。
3.3 注浆
注浆过程采用间隔注浆，按先外围后中间的次序进行，使其形成封闭圈，防止浆液外流出路基范围，内部注浆时仍采用先间隔后挤密的方法进行。注浆压力分两次进行，通过试验段最终确定。初步注浆压力取0.2MPA,主要以渗透为主，最终注浆压力提高到0.5MPA，主要以挤密为主。注浆过程严格控制注入量，当注入率不大于1L/min时，继续注浆半小时结束。
3.3 封孔
封孔浆液采用浓水泥浆，保证所有孔洞充满浆液为止，待浆液凝固后再用水泥砂浆进行抹平。
注浆完成后，待强度达到，需要对注浆质量进行检验，常见的检验方法有：声波法、抽芯取样法、荷载法、物探法等。通过对本项目灌浆质量进行抽芯取样检测，均能满足验收条件。
结语
桥梁和路基结合部的施工质量在整个道路工程中地位突出，如何确保桥头路基的稳定与安全，保证车辆的正常舒适行驶，尤其是避免跳车是多年来施工管理和技术人员反复讨论的话题。
施工企业应该从以下几个方面加强对桥头路基的质量控制措施：一、施工前应该进行详细的施工勘察，充分调查桥头附近的地质水文条件，以制定合理的施工方案。二、做到填土路基下地基处理，对于软土层应该采用换填法或者复合地基处理。三、严格的控制路基填筑材料质量，分层填筑，步步为营，分台阶施工，确保路基土体具备足够的压实度。四、实施现场沉降观测管理，借助地表型沉降计检测路基的沉降，测定地表的沉降数据。及时修改路基填土速度，通过预测路基的沉降趋势，准确把握路基填筑施工时间。五、当地下水位较高时，为防止路基土被水浸泡，降低地基承载力，可采用设置盲沟等措施。
本文通过实际工程案例，分析了采用注浆法对桥头路基沉降进行处理方法，取得了良好的经济效益，降低了公路工程后期维护成本。在使用注浆法的过程中还应该注意，及时观测施工现场异常情况，随时控制注浆压力、速度和注浆量，严格封闭现场，待固结体强度形成后方可开放交通。
参考文献
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论文作者:陈江涛
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/29
标签：路基论文; 注浆论文; 桥头论文; 浆液论文; 桥台论文; 土层论文; 水泥浆论文; 《基层建设》2020年第2期论文;