灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用研究论文_帅海东

灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用研究论文_帅海东

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摘要:随着社会经济和科学技术的发展,人们的生活水平相比过去有了大幅度的提升,公路、桥梁以及隧道作为人们日常出行的基本设施,近年来也是逐步完善,建设水平也越来越高。公路桥梁隧道的施工是项目工程中的重要组成部分,其中灌浆法是比较常见的一种施工技术,该方法灵活且不受天气等外界因素的影响,是当前公路桥梁隧道施工中的核心模式,能在最大程度上减低施工成本,提高企业经济效益,保证工程项目的质量。本文结合过往经验及实际情况,对灌浆法在公路桥梁以及隧道施工中的应用进行分析和研究,以供参考。

关键词:灌浆法;公路;桥梁;隧道;施工

在公路、桥梁以及隧道的施工过程中,经常会遇到比较复杂的地形地貌问题,砌石松动或是砌浆脱落的情况时有发生,并在工程主体上时不时还会出现裂缝问题。在上述问题中,有的是没办法根治的,会随着使用时间的增加而出现,因此只能尽最大的努力减少此类问题出现的几率或是在问题发生后及时进行补救。在项目工程的施工过程中,应结合工程的实际情况,合理使用灌浆法,对部分容易出现的问题进行针对性的操作,对地质条件不太好的地方进行夯实,堵水防漏,提高项目工程的建筑质量,延长公路、桥梁或隧道的使用时间。

一、灌浆法分析

灌浆法全称叫做压力灌浆法,指的是通过压力把固结浆液灌入提前做好的孔洞内,使其进入项目工程或是土体的内部,使工程主体或是土体的物理性质发生变更,提高工程主体或土体的稳固性。灌浆法的渗透效果非常好,可以将工程主体或是土体内部的缝隙完全堵实,避免雨水或是地下水的渗透侵蚀,同时还能对混凝土结构产生修复作用,提高混凝土结构的稳定性。最后还能避免工程主体出现倾斜的问题,对建筑工程的质量起到一定的保护作用。灌浆法在施工过程中应用时有以下几个需要注意的点。

1、灌浆压力

在对工程主体或是土体进行灌浆时,灌浆的压力决定了固结浆液能在缝隙内部走多远,是浆液扩散的动力。合适的压力能提高灌浆加固的效果。灌浆的压力容易受到外界因素的干扰,如土体结构、底层环境以及材料性质等,因此在灌浆前一定要做好精密计算,对施工项目进行仔细调查,得出合理的压力系数。

2、扩散半径与扩散距离控制

在灌浆施工过程中,浆液的扩散半径与扩散距离会直接影响到工程质量。渗透系数会随着灌注时间与灌浆压力的变化而变化,时间过长或压力过大,会使渗透系数也不断增大,最终导致扩散半径和扩散距离也变大。另外,浆液的粘稠度降低,也会导致扩散半径与扩散距离增加。因此,扩散半径和扩散距离需要经过专业的计算,结合实际情况,做好模拟试验工作,确保扩散半径和扩散距离控制在合理范围之内。

3、浆液凝固时间控制

浆液的凝固时间是固结浆液本身所具备的一种属性。根据公路、桥梁以及隧道的施工情况,对浆液内塑化剂、膨胀剂或是分散剂的成分比例进行控制,能够有效改善浆液的凝固时间。一般情况下,浆液都有一个凝固的时间范围,在该范围内凝固都算正常。总体来讲浆液的凝固速度还算比较快,在凝固前浆液自身性质变化不大[1]。

二、公路桥梁隧道施工中存在的问题

以上这三种项目工程,最常出现的问题就是裂缝。因为施工环境都处于室外,受天气环境的影响比较大,如暴雨、大风或是地质与土层的条件都会对项目工程的施工带来影响,导致其容易出现裂缝隐患。另外,砌浆脱落也是常见的的一个问题,砌浆主要是用来加固项目工程的主体结构或是起到一个主体表面保护美观的作用,一旦砌浆脱落会导致浆体的稳定性降低,造成安全隐患。除此之外,砌石松动也是造成安全事故的主要原因。在施工过程中,砌石的松动会导致项目工程的承载力降低,进而发生坍塌事故。墩台在建筑内部主要起支撑的作用,在各种建筑工程中都有。如果墩台发生裂缝,会直接影响到工程主体的稳定性。工程主体发生裂缝的原因有很多,除了外界因素的干扰外,施工过程中的技术、设备、材料以及施工人员的作业水平等等,都会造成裂缝的发生。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果施工人员的业务水平能力不够高,在施工过程中常常会造成判断失误,导致工程主体结构不合理,进而产生裂缝。施工材料对项目工程的影响也比较大,如果材料不达标或是混凝土受到温度影响,都会产生裂缝。另外,因地质问题产生的沉降也会导致裂缝[2]。

三、灌浆法在公路桥梁以及隧道建设中的应用

灌浆的主要作用是用来避免雨水或地下水对公路桥梁隧道产生的渗透侵蚀,减少项目工程主体结构以及土体结构中的缝隙,进而提高工程质量。另外,灌浆法还有堵漏的效果,通过封堵项目工程及土体中的孔洞达到堵截流水的效果。灌浆还能提升工程主体以及土体的力学强度与变形模量,保证结构的稳定性,确保项目工程满足质量要求。

以某地的隧道为例,该隧道全长约400米,该隧道穿过的山体中包含钙质页岩、泥质白云岩等,地质条件较为复杂,属于块状与裂隙结构,受自然因素影响已经露出了松散的砂层。该山体左端为斜坡和冲沟,坡度约为30°,目前已经出现裂缝,且裂缝处于隧道右上端山坡中,顺着陡崖边缘发育成松散土层和强风化层,裂缝的大致方向和隧道方向一致。裂缝张开最大的地方约有30-40cm左右,隧道内部下行线隧道拱顶与中隔墙上端的钢筋已经变形,混凝土受到损坏[3]。

1、灌浆施工环节

首先要进行灌浆压力的设计。灌浆压力要根据施工地的实际情况进行确定,一般情况下在0.3-0.5mpa之间。接下来需要确定灌浆量。灌浆量的计算方式为目标总体土量的五分之一,确保灌浆量充足。其次进行灌浆施工的控制。根据裂缝的严重情况以及隧道整体的沉降程度,进行相关的加固设置。最后就是灌浆施工。经现场测量后结合相关的工程资料,确定灌浆孔洞的深度,然后开始进行灌浆。如果灌浆郭过程中受到其它因素的干扰,应及时调整灌浆压力。灌浆施工结束的判定标准为目标孔洞灌满,孔洞的吸浆量维持在0.6l/min,且30min不变,即可结束灌浆。

2、常用的灌浆方法

第一种是填充灌浆,对于裂缝较大的情况适用该方法。比如地质性的坍塌,使用该方法简单有效。第二种是压密灌浆法。压密灌浆法是以高压注射的方式迅速将浆液注入缝隙之内,实际操作时应使用高压脉冲泵等高压喷射装置,使浆液以20-40mpa的压力从喷嘴喷出,对需要灌注的部位进行冲击切割,因浆液喷速较快,会使灌注部位的微小颗粒从主体上剥离下来,换成浆液,保证了浆液与主体的充分接触,同时被冲下来的颗粒与浆液进行混合后重新排列,凝固后便在主体内形成固结体,达到堵漏防渗的目的。第三种是渗透灌浆,也是最常见的一种灌浆方式,常用于隧道侧壁的修补以及公路桥梁的地基加固,把浆液渗透入项目主体或土体内部,凝固后形成固体,有助于提高目标物结构的稳定性。第四种是电动化学灌浆法,该方法是通过电渗所形成的通道将需要渗透的土体或项目主体形成正负两极,将导管的一端与土体或项目主体的正极相连,另一端用来和电源的正极相连并进行灌浆。该方法主要应用于桥梁建设中,浆液凝固后的结层对于桥梁基础有更好的保护作用[4]。

结束语

随着公路桥梁以及隧道的快速发展,工程质量也在不断提高。施工中会遇到各种各样的问题,如地质问题、裂缝问题等等,而灌浆法都能对此问题进行完美解决。施工人员还需不断提高专业水平,对灌浆法继续进行探索和研究,争取以最小的成本解决最大的问题,不断提高建筑企业的经济效益,促进行业的可持续发展。

参考文献:

[1]张建美,郭国战,袁琳.水泥—化学复合材料反向灌浆法在某隧洞防渗堵漏中的应用[J].四川水泥,2017(11):10-10.

[2]叶明荣.桥梁隧道工程施工中灌浆法加固施工技术要点研究[J].居业,2019,132(01):104-105.

[3]肖健斌.桥梁隧道施工中灌浆技术的应用分析[J].建筑•建材•装饰,2017(21):96.

[4]杨春旗,孙洪阳.开槽封闭灌浆法在输水隧洞维修中的应用[J].水科学与工程技术,2017(4):60-63.

论文作者:帅海东

论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期

论文发表时间:2019/9/20

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