摘要:为应对经济发展和和谐社会建设的需要,我国近几年进行了大量的道路桥梁建设,其中加固防渗防裂问题一直是相关的工作人员重视的问题,其对整个工程的质量有着深远的影响。长期以来,工程建设者们都致力于寻找一种可靠性和经济性兼具的施工工艺,而高压灌浆技术的出现是一问题得到了很好的解决。高压灌浆技术在很大程度上提高了桥梁隧道的承载力,提高了桥梁隧道的施工质量。
关键词:灌浆法;公路桥梁;隧道施工;应用分析
一、灌浆法概念及施工原理
灌浆法是指利用液压、气压或电化学的原理,通过向天然或人为裂缝、空隙灌注某些能固化的浆液以达到改善各种介质的物理力学性质效果的技术方法。常用的灌浆材料包括水泥系浆材、化学浆材及混合型浆材,例如,水泥浆、环氧树脂类、聚合物的水泥浆材和水玻璃浆材等。灌浆法通过渗析、填入、挤压等方式将土块和岩石空隙中的气体和水分排出,并将散装分布的土体凝固成一个整体,具有高强度和高水稳性的特点。当前,较为成熟的灌浆技术有静态压力灌浆法和高压喷射灌浆法两种,其中,高压喷射灌浆法是通过利用钻机的压力送输浆管至土层中的相应位置,并利用设备产生的高压喷射出液体流,当这些液体流遇到土质结构时会产生巨大压力使得土粒脱落,而其他成分则会将空隙填充并重新组合为更高强度的固结体,具有较强的加固作用。当前,灌浆法的应用领域不断扩大,如地下建筑、房基、坝基等。灌浆法可以减少渗流量,使渗透性降低,进一步提高抗渗性能,同时可以降低空隙中的压力进而提高防渗性能。
二、灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用
1、灌浆方案的设计
灌浆需要按照地质勘察、方案选择、灌浆试验、设计计算、修改优化的过程进行,具体的设计内容要包括灌浆标准的确定、灌浆材料的选择、施工范围的确定、浆液影响半径的设置、钻孔的布置、灌浆效果的评估等等。在公路桥梁隧道的灌浆处理过程中,对于强度较低的底层可以使用压密灌浆的方式进行处理,对于硬质的土层可以使用劈裂灌浆的方式进行处理,对于砂砾层则可以使用渗透灌浆的方式进行处理,灌浆方式能够单独使用,也可以组合使用。在灌浆顺序的决定上,对于砂砾层较多的地层,一般使用分段式灌浆的方式来处理,对于软弱地层,也可以使用以上的处理方式。
(1)灌浆材料通常分为粒状浆材、无机化学浆材和有机化学浆材几类。在软土地基处理过程中,常用粒状浆材,而对于防渗、堵漏的加固工程,一般都要注入化学浆材。在浆材材料的配比设计方面,一般应该使用0.8:1-1:1水灰比的配合比浆液,对于浆液扩散半径的确定可以使用相应的计算公式来计算,如果地基较为复杂难以计算参数时,就要使用现场注浆试验的方式进行确定。
(2)在灌浆压力的确定方面,适度的灌浆压力能够有效提升土体强度、减少灌浆孔的数量,但是如果压力过大,就有可能破坏地基结构,为了解决这一问题,必须确定好地基的允许注浆压力。灌浆压力与地层强度、密度、初始应力等多种因素有关,往往难以预测到所有的因素,此时必须要使用现场灌浆试验的方式进行确定。一般情况下,灌浆压力的选择应该根据施工地区涂层埋深和性质进行确定,砂性土经验数值约为0.2到0.5MPa,粘性土经验数值约为0.2到0.3MPa,在由于环境因素、地基条件和灌浆目的不同难以确定参数的情况下,可以参考其他的施工工程进行确定。
2、在桥梁隧道中使用灌浆技术的一般要求
桥梁隧道施工中使用灌浆法是非常复杂的,以隧道施工为例,隧道工程使用灌浆技术需要注意很多问题,如果操作好了,就可以有效提升隧道质量,反之甚至会影响隧道的施工质量。在隧道施工中,总是会需要在同一个施工地点进行不同的灌浆施工。在进行注浆施工时,一般会先进行低压力注浆操作然后再进行高压力注浆操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际操作中,要注意以下几点:
(1)当对隧道的衬砌部位进行灌浆施工时,一定要注意要首先进行回填灌浆工序,然后才能够对围岩进行灌浆施工,以达到固结效果。
(2)当施工的地方存在着帷幕灌浆或高压固绪灌浆工艺时,施工人员一定要先进行回填灌浆工序,然后才可以惊醒帷幕灌浆或高压固结灌浆。在这个过程中,一定要注意分层来搭设防渗帷幕。在完成水平的帷幕搭设后才能进行垂直帷幕的搭设。要避免为了赶工期,加快施工进度而不按施工顺序操作的情况出现。这样会对施工带来非常大的危害,也会造成材料的浪费,对施工是十分不利的。
(3)当隧道中需要使用钢板的衬砌时,一定要注意在完成混凝土浇筑施工环节后才能进行。也正因为如此,每一个施工环节都需要按照施工的顺序以及施工规定来严格施工。此外,当完成了钢板衬砌时,施工人员一定要注意在钢板上预先留下灌浆工程的作业孔洞,从而为接下来的施工打下基础。
(4)在对混凝土的衬砌以及围岩之间进行回填施工时,要保证在衬砌混凝土强度的百分之七十后才可以进行。在进行计算时,一定要在龄期的基础上进行。一般情况下,施工是在混凝土衬砌施工后14d进行。必要时,可以通过在衬砌混凝土中加入适量的早强剂来进行施工,这样就可以保证7d就达到28d的混凝土强度。施工单位一定要对衬砌混凝土的施工强度进行检验,保证其可以满足施工需要。
3、控制施工过程的质量
(1)严格控制钻孔之间的距离及钻孔排之间距离,孔位和终孔深的误差小于20mm。施钻之前,若发现会和其他管线冲突,要设法避开其他管线;若不能避开,上报监理并征得同意后,可移动孔位,并记录孔的实际位置。钻孔的倾斜度要符合要求。
(2)根据施工技术参数对施工现场进行控制,并记录好各项施工参数,如,高喷灌浆各项参数,浆液的材料和用量,以及故障的处理方法和结果。
(3)喷灌前要进行严格的试验和检查。并在孔口进行试喷,符合工程设计的要求之后再进行正式喷灌。
(4)为了保证高喷灌浆能够顺利的进入管中,终孔完成之后需要用新浆液置换干净孔内岩粉。
(5)高喷灌浆完成或因故造成喷灌短时间内中断时,要马上拔管进行清洗,避免浆液凝固造成无法拔管。
(6)由下而上进行高喷灌浆,当喷射注浆管的喷嘴抵达标高时,便可以进行喷射注浆。为了保障凝结体的密实度和灌浆的整体性,每次卸管喷射管后,其提升搭接长度要大于20cm。
(7)高喷灌浆过程如果没有冒浆现象,则可能是由于地层存在空隙出现漏浆,为此需要在空隙大的地段灌注大量的注浆,确保空隙填满。待正常冒浆后,再按建筑工程的设计要求提升速度。
结束语:
主要讨论了灌浆法在公路桥梁隧道中应用的相关问题,并结合实际工程案例,对其具体施工方法进行分析。对相关工作人员而言,在公路桥梁隧道施工中,要正确认识到灌浆法的施工特点,并在施工之后积极应用无损检测的呢过新型技术控制施工质量,以降低其他因素对灌浆施工的影响,保证施工进度。
参考文献:
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[2]林早华.探究灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2014(08):91.
[3]李翰庭.浅析灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[J].企业技术开发,2014,33(12):67-68.
论文作者:贺业平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/11
标签:隧道论文; 桥梁论文; 浆液论文; 压力论文; 空隙论文; 公路论文; 混凝土论文; 《基层建设》2019年第3期论文;