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摘要:现阶段,我国公路桥梁的建设数量逐步增加,为了更好的满足这类结构的需求,注浆技术在其中得到了极为广泛的应用。在公路桥梁中合理的应用注浆技术能够有效的提升公路桥梁的稳定性,为桥梁施工质量安全通行提供有力的保障。主要就是针对公路桥梁施工中注浆技术的应用进行了详细的分析。
关键词:公路桥梁;施工;注浆技术
引言
高速公路的桥梁一般设计为预应力相连续的结构从而达到桥梁应有的整体性、舒适性与耐久性等;而作为新型且有效的一种方法,施工中的注桨技术能够满足高速公路桥梁结构的此项需求,因此被广泛的应用于高速公路的桥梁施工中,同时注浆理论与技术研究也随之快速发展,很多新型注浆材料及注浆工艺、方法和设备逐步出炉。
1注浆技术原理
注浆技术指的就是在实际施工环节中,根据工程的实际需求,借助气压、液压或是其他工作原理,根据施工要求对浆液进行配置,在注浆管的帮助下填筑在施工地层中,更有效的满足工程建设的基本要求。
2高速公路桥梁工程施工阶段注浆技术分类
注浆技术按常规分类可以分为高压喷射注浆与静压注浆两大类。按照地质条件、浆液对土体作用、注浆压力、浆液运动方式和替代方式可以分为压密注浆、劈裂注浆、渗透注浆和喷射注浆。现阶段,我国在公路桥梁施工过程中,压密注浆技术和渗透注浆技术的应用范围最广泛。
3注浆技术施工工艺
3.1施工准备
开展施工前,需要按照施工要求做好施工机械设备调试,编制专项施工方案并上报审批,当各项工作审批通过后,进入施工环节。
3.2选择材料
在对公路桥梁施工过程中,最为常见的是应用水泥浆和化学浆两种材料进行注浆,公路桥梁梁板注浆一般采用以水泥浆为基浆的预制梁专用压浆料。
3.3孔道压浆
3.3.1真空压浆工艺
1、张拉施工完成后,要切除外露的钢绞线,注意钢绞线的外露量≤30mm,然后用水泥砂浆封锚头,再安装密封罩,最后连接真空泵和压浆泵及其它配套设备,并连接牢固、密封不漏气;
2、在压浆施工前将锚垫板表面清理,保证平整,装上石棉密封圈,将密封罩与锚垫板上的安装孔对正,用螺栓拧紧;
3、清理锚垫板上的压浆孔,保证压浆通道通畅;
4、确认浆体配合比,按配方秤量浆体材料;
5、检查材料、设备、附件的型号或规格、数量等是否符合要求;
6、按真空辅助压浆装布臵图进行各单元体的密封连接,确保密封罩、管路各接头的密封性;
7、检查供水、供电是否齐全、方便。
3.3.2试抽真空
启动真空泵10min试抽真空,检查水泥砂浆封锚头或密封罩是否完全密封,真空度应达到-0.08MPa左右。将压浆阀关闭,抽真空阀打开,启动真空泵抽真空,从导管中排除空气,观察真空压力表的读数,应能达到负压力0.08MPa左右。当孔道内的真空度保持稳定时(真空度越高越好),停泵1min,若压力降低小于-0.02MPa即可认为孔道能基本达到并维持真空。如未能满足此数据则表示孔道未能完全密封,需在压浆前进行检查及更正工作。
3.3.3拌浆
1、拌浆前先加水至搅拌机拌浆筒空转数分钟,使拌浆筒内壁充分湿润;
2、将称量好的水倒入搅拌机的拌浆筒之后边搅拌边倒入预制梁专用压浆料,在搅拌3~5min直至均匀;
3、将外加剂倒入拌拌筒,再搅拌5~15min,测试稠度后放入储浆桶;
4、倒入储浆桶的浆体不管是否马上泵送,都要不停地搅拌。
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3.3.4压浆
1、启动真空泵,当真空度达到并维持在-0.06~-0.08MPa值时,启动压浆泵;
2、压浆泵的高压橡胶管出口打出浆体,待这些浆体浓度与储浆筒中的浓度一样时,关掉压浆泵,关闭高压橡胶管压浆阀门,将高压橡胶管的压浆管接到孔道的压浆管上,打开这两个压浆管的阀门开始压浆;
3、观察管排气孔的出浆情况,当浆体稠度和灌入之前稠度一样时,关闭匝阀,孔道加压到0.5MPa左右,仍继续压浆2~3min,使管道内有一定的压力,完成排气泌水,使管道内浆体密实饱满,完成压浆,最后关掉压浆阀;
4、压浆时每个工作班应留取不小于3组的7.07×7.07×7.07cm立方体试件,标准养护28天,并检查其抗压强度作为压浆质量评定的依据之一。
3.3.5清洗
清洗压浆泵、搅拌机、阀门、过滤装置、各种管道以及粘有灰浆的工具。
3.3.6注意事项
1、锚头一定要密封好,最好在密封后24h开始压浆。
2、压浆管应选用牢固结实的高强橡胶管,抗压能力≥1MPa,在压浆时不能破裂,连接要牢固,不得脱管。
3、严格掌握材料配合比,否则多加的水会全部泌出,易造成管道顶端有空隙。
4、压浆工作宜在灰浆流动性没有下降的30~45min时间内进行,孔道一次压浆要连续。
5、中途换管道时间内,继续启动压浆泵,让浆体循环流动。
3.4浆质量检验及评估
3.4.1定性检测
通过露在两端表面的锚头/钢绞线进行激振和拾振,在预应力梁两端钢绞线(锚杆)露出端上分别固定一个传感器(S31SC),用激振导向器尖端部分紧贴钢绞线(锚杆)端面中心部位,然后用打击锤敲击激振导向器,分别记录下预应力梁两端的检测数据,进而对整个钢绞线的压浆饱满度加以分析。由于空洞等缺陷通常发生在孔道的上方,因此通常只需检测最上方的钢绞线即可。在一次检测过程中,可同时完成全长衰减法(FLEA)、全长波速法(FLPV)、传递函数法(PFTF)的检测,完成一个孔道的检测时间一般在5分钟内。
3.4.2全长衰减法检测原理
一般情况下,接收端与发射端能量比越小,压浆越密实。如果孔道压浆饱满度较高,压浆较密实,能量在传播过程中被吸收或逸散的多,衰减较大。如果孔道压浆饱满度较低,能量在传播过程逸散较少,衰减较小。因此,通过获取能量衰减的数据,可以推测压浆质量的优劣。
3.4.3全长波速法检测原理
通过检测弹性波经过钢绞线(锚索)的传播时间,并结合钢绞线(锚索)的距离计算出弹性波经过钢绞线(锚索)的波速。通过波速的变化来判断预应力管道压浆饱满度情况。一般情况下波速与压浆饱满度有相关性,随着压浆饱满度增加波速逐渐减小,当压浆饱满度达到100%时,检测的钢绞线(锚索)的P波波速接近混凝土中的P波波速。因此,通过获取P波波速传播速度,可以推测压浆质量的优劣。
3.4.4传递函数法检测原理
在预应力梁的一端激振,如果接收端存在不密实情况,会在接收端产生高频振荡。因此,通过对比接收信号与激发信号相关部分的频率变化,可以判定锚头两端附近的缺陷情况。
3.4.5定位检测
应用冲击回波等效波速法(IEEV法)检测。根据设计文件找出预应力梁孔道坐标,标出孔道位置,沿孔道走向均匀标出测点(间距宜≤20cm),依次激振检测点,根据弹性波的反射特性来判断缺陷的具体位置。
当孔道压浆存在缺陷时:
A、激振的弹性波在缺陷处会产生反射;
B、激振的弹性波从梁底部反射回来所用的时间比压浆密实的地方长,即得到的等效波速慢。
C、根据反射信号及等效速度的特点,利用IEEV法不仅能够检测缺陷的位置,还可以推断压浆缺陷的类型(空洞型或松散型)和规模大小。
结语
综合以上叙述,桥梁注浆技术的应用,可以有效提高在建桥梁施工质量。但是在注浆技术应用的阶段中,需要从施工工艺、施工材料、施工人员等方面出发,严格控制各个环节的要点,唯有如此,才能保证注浆技术发挥出应有的效果。
参考文献
[1]徐晓珊,杨建军.注浆技术在高速公路桥梁施工中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2013,16(24):164-165.
[2]李亚奇.试析高速公路桥梁施工中注浆技术的具体应用[J].江西建材,2015(3):10:56.
[3]预应力混凝土梁孔道压浆饱满度及缺陷无损检测方法
论文作者:矣发润
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
标签:孔道论文; 注浆论文; 桥梁论文; 波速论文; 技术论文; 预应力论文; 饱满论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;