桥梁隧道施工中灌浆技术的应用探究论文_王维强

桥梁隧道施工中灌浆技术的应用探究论文_王维强

宁夏路桥工程股份有限公司 宁夏银川 750000

摘要:在实际针对桥梁隧道工程施工进行施工工作时离不开对灌浆技术的使用,这可在一定程度上说明灌浆技术的重要性与必要性。现阶段灌浆技术已经逐渐实现在桥梁隧道工程施工过程中的大面积推广与使用,这对工程质量的保障有极大的促进作用。我们主要从灌浆材料、灌浆方法以及应用领域等方面对其进行探究,这对桥梁隧道工程施工工程的顺利开展有极大的促进作用。

关键词:桥梁隧道;施工;灌浆技术;应用

在我国社会经济发展的大力推动之下城乡建设以及交通运输的需求量呈现出逐年增加的趋势。桥梁隧道工程是交通运输工程的重要组成部分,具有一定的特殊性,这也对施工要求提出全新的挑战。在科学技术水平不断提高的背景之下,桥梁隧道工程施工逐渐实现对新技术以及新方法的使用。但是受到各种客观因素的影响裂缝现象普遍存在,为实现对上述现象的改善必须科学合理的使用灌浆技术,从根本上实现对工程质量的保障。

一、灌浆法的概述

1.灌浆材料

水泥浆、粘土浆、水泥粘土浆、水泥砂浆、水玻璃液浆以及水泥-水玻璃液浆是现阶段桥梁隧道施工过程中所主要使用的6种材料,在使用过程中注意结合实际情况以及工程要求实现对上述材料的科学选择。

2.灌浆法的分类及特征

现代社会的桥梁隧道施工主要分为填充灌浆法、渗透灌浆法、压密灌浆法以及电动化学灌浆法这四种方法,在不同的施工领域使用的灌浆方法也不同,注意对其进行科学选择。

3.灌浆法的优势

在利用利用机械、渗透、高压以及电渗等原理的基础上灌浆材料可实现向裂缝中的有效注入,这也可以说是灌浆法的实质与目标,这种方法主要是在使用物理方法的基础上实现对裂缝现象的有效改善。灌浆法具有多种优势与特征,以下几个方面都可对其优势进行直观体现。

(1)堵漏

在实际填充孔洞的过程中可实现对灌浆材料的合理使用,同时在堵截流水方面灌浆材料所发挥的作用不可替代。

(2)防渗

在结合实际实现对灌浆法使用的基础上渗透性可有效降低,并将渗透量降低至最小范围内,进而促使抗渗能力得以提升。

(3)加固

为在真正意义上实现对岩土力学强度的提升必须实现对灌浆法的使用,这也是促使混凝土基本结构得以顺利恢复的重要手段。

(4)纠正建筑物的偏斜

在各种客观因素的影响下建筑物可能会出现不均匀的沉降现象,为促使建筑物恢复原位需要实现对灌浆法的合理使用。

通过上述分析我们可以发现将合理的灌浆法运用到桥梁隧道工程施工中可促使裂缝以及松动现象得以有效改善,同时也可促使桥梁隧道工程施工质量得以保障,进而促使其安全性保障的总目标得以顺利实现。

二、灌浆法的利用方式

现阶段桥梁隧道工程建设技术以及质量要求逐渐提高,这要求我们在实际施工过程中必须实现对施工技术的合理选择,这是保障施工质量的重要手段。灌浆法可以说是一种加固技术,已经发展的较为成熟,桥梁隧道工程施工中普遍存在的裂缝问题可在使用灌浆法的基础上得到有效改善,这也是灌浆法可实现在桥梁隧道工程中大面积推广与使用的主要原因是,同时也在交通运输工程建设中起着不可替代的重要作用。

1.施工前准备工作

充分的施工准备工作是实际进行公路桥梁施工之前必须满足的条件,这对后续灌浆施工方案设计工作的顺利进行打下坚实基础。前期勘查、前期预测以及前期计算等是灌浆方案设计工作的重要组成部分,也就是说在实际开展灌浆方案设计工作时必须实现对上述内容的充分考虑。不同使用类型以及地区也需要使用不同的灌浆方法,在实际选择灌浆方法的过程中注意实现与实际情况的有机结合,最终促使施工控制标准的合理制定。

在选择灌浆施工材料的过程中需要将工程的实际情况作为主要依据,不同材料之间的流动性存在一定差异,灌浆施工范围会受到灌浆半径与实际钻孔面积的直接影响,因此必须对灌浆材料可使用的范围进行慎重考虑,在设计浆材配比的过程中也需要结合不同的施工材料。

在对砂砾层进行施工时,可以选用渗透灌浆施工法,而对硬质的土层进行施工时,则可以选用劈裂灌浆法,在对低强度土层进行处理时,则可以选择压密灌浆法。不同地质条件的灌浆施工方式是不同的,所以工作人员要明确不同地质环境下的灌浆施工方式选择要点,保证施工方式切实可行。在施工之前,要准备各种施工材料,明确不同的灌浆材料试验方法,保证材料质量。施工前的各方面准备工作,会直接影响工程项目的进度,所以要高度关注。

2.施工流程及施工工艺

通过灌浆法对公路桥梁隧道进行施工,基本工艺流程如下所示;首先要对公路桥梁基础,或者是隧道的围岩位置实行钻孔操作,通过钻孔的方式为灌注泥浆做准备。之后可以安放浆管,将孔口的位置封堵住,搅拌浆料,等待浆料彻底凝固以后再成孔。

安放灌浆管,封堵住孔口的位置,待完成搅拌和灌浆以后再封孔。在使用灌浆法对公路桥梁隧道工程进行施工时,所有的施工工艺流程都要按照从上到下的方式来完成。灌浆孔彻底形成以后,根据工程实际需求来选择相应的钻头,以正对孔位施工的方式完成后续施工。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在钻孔钻到粘性土处时,可以使用导管来保护住孔壁的位置,之后采取捞砂筒取砂成孔的方式注入足够量的水,进行搅拌,搅拌完之后将试验标准量水加入到搅拌桶当中,适当的搅拌4min左右。

通过孔口封闭纯压式灌浆施工的方法,让浆液更加的饱满,起到更为理想的桥梁隧道基础作用,满足设计时提出的深度。当灌浆施工彻底完成以后,要在最短的时间内进行封孔,封孔之后的24h之后,对封孔的位置进行检查,如果检查结果表明出现了浆液下沉的情况,要及时补浆。分别为压实注浆、水泥类胶状固结以及渗透固结三种工作模式,可以根据工程情况进行选用。

3.灌浆法的相关注意事项

实际工程中灌浆法操作具有很高灵活性,不同工程,不同地点可以选择不同施工方法和施工材料,但遵循一定的标准是保证灌浆质量的首要条件,其中灌浆参数的控制是其中最需要注意的部分。需要计算控制的灌浆参数有灌浆压力,浆液扩散半径以及有效距离,浆液凝固时间。

灌浆压力的确定要综合考虑工程的实际状态,若所需压力较小则选择化学灌浆或浅层灌浆,若所需压力较大则选择水泥灌浆或深层灌浆。浆液扩散半径及有效距离直接影响工程成本,需要提前确定。浆液凝固时间关系工程进度,受选择的灌浆材料和工程前期预算限制,但确定了灌浆材料可以精确估计出凝固时间,从而准确估计工程进度。

三、案例分析

1.工程概况

某桥梁的主桥跨度为49.0+4×60.0+50.0m,为预应力混凝土连续箱梁,主桥横跨河堤,河道中共有4个桥墩,位于河堤边。经实地考察与分析,选择在河堤两岸桥墩的上下游100m范围内通过压密灌浆法做防渗处理。

2.施工工序

(1)布孔

根据钻孔的设计位置进行放线,依次确定孔位,并用钢筋进行标记,同时要对孔位进行统一编号,要求孔位误差不得高于2cm。

(2)布置好地质钻机

根据施工图纸要求,将钻机布置于桩孔的位置,钻杆头应与桩孔中心一致。

(3)钻孔

本工程采用XVL-50地质钻机。泥浆护壁合金钻头的钻孔直直径为100.0mm。待确认孔位准确之后,将钻孔机移到既定的孔位上,校正对机架、机座等,确保钻杆轴线与钻孔中心在一条线上,要求偏差不得高于50.0mm。

(4)安装注浆管

根据施工图纸和施工设计要求把注浆管插入到预设的地层深度,同时通过射水来防止喷嘴被泥沙堵塞。

(5)喷射灌浆

根据施工设计要求实施高压摆喷,单排孔间距设置为1.5m,厚度为0.2m。根据钻孔的实际状况和桩底标高,合理的控制高压喷管深入钻孔内的深度,同时严格检查所有管路的封闭情况、水压、浆压、气压及其流量以及喷射方向等。当喷射设备启动后,在确认浆液返浆,根据实际要求提升速度。

当喷管到达钻孔孔底深度时:

①灌入制备好的水泥浆液;

②压缩空气与水;

③提升喷杆使喷浆嘴到达底线,确认泵压升至规定值且孔口回浆比高于1.25时,停止喷射。

(6)浆液回填

在高喷结束之后,应当及时回填以防止地层中浆液析水引起上部土体产生空缺现象而降低施工质量。

(7)冲洗

当喷射提升至标高时,即可停止喷射,此时要马上对注浆管等设备进行冲洗,彻底清除泥浆泵等设备的水泥浆液,防止注浆管路发生堵塞。

(8)设备移位

待1个桩孔灌浆完毕后,将机具设备转移至下一个孔位,按照上述施工工序进行施工。

3.压密灌浆施工过程中的质量控制

(1)严格控制钻孔距离

严格控制钻孔间距及钻孔排间距,孔位和终孔深度误差不得高于2cm。在钻孔之前,如果发现钻孔与其他管线之间发生冲突,应当尽可能避开其他管线。如果无法避开管线,则应当上报监理并经同意后,方可移动孔位,并记录其实际位置。另外,钻孔的倾斜度应当满足要求。

(2)严格控制施工现场

施工现场控制主要是指要严格记录压密灌浆参数、浆液材料和用量参数及故障处理方法等各项施工参数。

(3)严格控制试喷

在喷灌之前,应当实施严格试验和检查,并进行试喷,确认满足设计要求后方可正式喷灌。此外,为了保证灌浆施工质量,还要注意如下几方面:

①为了确保压密灌浆能够顺利进入管中,终孔完成之后通过新浆液置换干净孔内岩粉。

②喷灌完成或发生短暂中断时,应当马上拔管并对其进行清洗,防止浆液凝固导致不能拔管。

③压密灌浆时,确认喷射注浆管的喷嘴到达标高后,即可喷射注浆。

④为了确保凝结体的密实度和灌浆的整体性符合要求,每次卸管喷射管后,其提升搭接长度必须高于20cm。

灌浆技术在一定程度上对工程的稳固使用有着积极的促进作用。因此,未来在各种工程的加固施工中,尤其是在对沉降不均匀造成的公路桥梁隧道裂纹的墩台基础加固工作中,灌浆技术无疑扮演着极其重要的角色,因此应当优先考虑并推广与普及。

结语:在当前的公路桥梁隧道施工领域内,人们广泛的使用了灌浆技术,这种新的工艺与传统加固方法相比效果较好、操作简单,一方面省去了人工挖孔的时间与费用,另一方面减少了二次换填的施工工程量,更加确保施工质量坚固。换句话说,这种新工艺不但节约了施工成本,而且具有更好的可操作性。

参考文献:

[1]侯宏伟,吕斌辉.在桥梁隧道施工中灌浆技术应用的探究[J].建筑工程技术与设计,2014(25).

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[4]宋淑琴,梁建勇.桥梁隧道施工中灌浆技术的应用分析[J].城市建设理论研究:电子版,2014(32).

[5]滕飞.灌浆法在桥梁隧道施工中的应用探究[J].城市建设理论研究:电子版,2014(32).

论文作者:王维强

论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期

论文发表时间:2018/3/24

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