公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用 李智

发表时间:2020/10/13   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:李智
[导读] 摘要:公路桥梁工程作为组成公路交通体系的重要组成部分,随着科学技术的不断发展,越来越多的土建工程新技术、新材料被应用到公路桥梁工程中,降低了公路桥梁隧道施工难度。
        湖南乾惕建设工程有限公司  湖南长沙  410200
        摘要:公路桥梁工程作为组成公路交通体系的重要组成部分,随着科学技术的不断发展,越来越多的土建工程新技术、新材料被应用到公路桥梁工程中,降低了公路桥梁隧道施工难度。同时,在隧道施工中存在很多的不可抗力因素,可能会造成隧道突涌、裂缝等问题,这就需要采用科学的加固技术。其中,灌浆法在隧道加固领域中的应用十分广泛,不仅能够提高隧道的物理性能,同时相比其他的加固方案施工更加便捷、成本更低,有助于提升公路桥梁工程的整体效益。本文对公路桥梁隧道工程中灌浆法加固技术应用进行了简单的探讨,以供相关人员参考。
        关键词:施工工程;灌浆法;加固技术
        1、工程概况
        某桥梁工程,其跨径为3m×14m,宽度分别为1.5m+12.0m+1.5m。工程中的底部结构采用柱式墩配扩大基础,桥台采用U形桥台配扩大基础。桥梁在使用过程中,逐渐凸显以下问题:(1)桥墩、桥台出现裂缝等病害,主要是出现在台帽中部到台身处,一般宽度约为2mm,长度约为3m。(2)桥墩上侧的防震垫块出现开裂。(3)桥台砌石松动。出现裂缝之后,则会导致墩台出现不均匀沉降现象,此时会造成墩台结构部分的开裂。为了彻底解决以上问题,应加强对裂缝范围与尺寸的控制,确保桥梁工程的质量达到标准要求。结合本工程的实际情况,选择使用灌浆法对桥梁基础部分进行加固。
        2、灌浆法技术原理
        在公路桥梁工程建设中,通常会产生一些不可预见的病害问题,这些病害严重影响公路桥梁隧道正常通行以及运行安全性,部分隧道工程采用了灌浆法进行了加固,取得了良好的效果。灌浆法是指将水泥、砂子、粘土、水、添加剂按照相关比例配置成砂浆,之后将加固对象钻孔,将砂浆灌入到加固结构当中,在水泥砂浆凝固之后强度会变高,从而起到加固作用,也可以填补结构中的裂缝,提高隧道的安全性、稳定性、荷载性能。在公路桥梁隧道工程施工中,灌浆法可以分为两种形式,一种是高压注浆;另一种是低压注浆,通常以高压注浆为主。砂浆在进入加固主体后会在裂缝位置形成浆柱,在一段时间后冷却凝结填补结构裂缝,提高基础强度,从而解决病害问题,起到加固作用。
        3、在公路隧道桥梁工程中应用灌浆法的工艺流程
        在公路、桥梁和隧道施工工程中使用灌浆法的工艺流程主要包括四个方面,第一个是确定好需要标记的裂缝的具体位置。第二个是确定好施工前要做的各项工作。第三个是确定好灌浆法施工的工艺流程。第四个是在施工工程中运用灌浆法。(1)确定好需要标记的裂缝的具体位置,在公路、桥梁和隧道工程的建设中,需要采用到灌浆工艺。通过灌浆工艺可以解决桥梁墩台出现裂缝带来的伤害问题。所以在灌注浆液之前需要标记好裂缝的具体位置。(2)确定好施工前要做的各项工作,在具体进行施工之前,需要先做好准备工作。所以要在施工前将所有的机器设备进行检测,要确保所有的灌注填充物是有效的和齐全的。(3)确定好灌浆法施工的工艺流程,灌浆法施工过程主要包括八个步骤。不同的步骤中虽然具体的实施方法不同,但是总的来说,核心的施工步骤主要是成孔尺寸的控制、灌注填充和灌浆结束后顺利及时封堵好孔口。(4)在施工工程中运用灌浆法,当隧道的墙体出现松动后,要利用灌浆法,从而对灌浆砌石进行加固。选择支撑主体时,要充分考虑到其承受重力的能力,最终达到固定砌石的目的。
        4公路桥梁隧道工程施工中灌浆加固技术的应用
        4.1、做好前期准备工作
        灌浆施工前必须要做好准备工作,这也是发挥灌浆法效益的前提。首先要做好施工现场勘查工作,掌握隧道结构的整体状况,为后续施工方案制定提供信息支持。其次是安排施工队伍,保证施工队伍的专业性,明确施工队伍中的个人分工,做好前期技能培训工作,确保隧道工程可以顺利施工,落实相关责任。最后要根据施工方案选择施工机械型号,并运输到施工现场,对设备性能进行检查。还要准备好施工材料,确保加固施工可以顺利进行。


        4.2、施工标准
        在施工中应严格按照桥梁设计方案的要求进行施工,要符合技术标准规范的要求,但是桥梁工程的基础质量标准并不统一,主要是因为不同的项目中地质条件、外部环境等存在明显差异,出现的裂缝数量、程度都存在差异,所以在桥梁墩台灌浆施工中,应结合实际情况制定切实可行的质量标准控制制度,确保加固施工可以顺利进行。
        4.3、灌浆加固施工方案
        (1)打孔,在正式打注浆孔之前,要提前选择好打孔工具,钻头半径为40mm。钻孔过程中,要保证与钻孔面的垂直度,误差控制在±1%以内。本工程在钻孔当中发现了粉状土壤,此时要先下入导管,保护好灌浆孔孔壁,避免粉尘泥砂进入到灌浆孔当中造成堵塞问题,防治正常施工。下入到管之后即可继续钻孔作业。
        (2)灌浆管道安装,在打孔工作完毕之后,要安装灌浆管道。灌浆加固技术的应用是为了提高隧道工程强度,但由于公路桥梁隧道工程施工环境、使用环境的特殊性,采用普通灌浆管道在使用中产生外壁裂缝几率非常高,影响工程正常使用,为了避免此类问题,可以在安装灌浆管同时在外部包裹一层软胶保护层[3]。管道破裂会导致浆液溢出,除了会影响工程质量,还会导致材料浪费,而在软胶保护层包裹下,泥沙不易流入到灌浆管到中,起到了双层防护作用。在灌浆管道铺设完毕之后,还要做好管道衔接部位孔隙、钻孔孔隙填补工作,选择与管道周围相同材料填补即可。
        (3)水泥砂浆搅拌,灌浆管道施工完毕后,要搅拌水泥砂浆,按照试验段设计比例进行搅拌,搅拌要按照一个方向进行,不可切换方向。搅拌振捣速度不宜过快,要保持匀速搅拌,搅拌机运行30s以上,根据实际情况适当调整搅拌速度,避免砂浆出现离析、沉淀等问题。搅拌完成后立刻运往施工现场,尽可能在2h内使用完毕,避免长时间搁置造成初凝或变质等问题,影响正常使用。本工程砂浆材料采用了42•5硅酸盐水泥,在监理工程师检定之后,加入适量的外加剂,如粉煤灰、水玻璃等,改善砂浆整体性能,集料粒径不超过3mm,所有外加剂质量都应满足技术标准。
        (4)灌浆施工,在正式灌浆前要做好区分工作,每个区段长度不得超过50m,并且在灌浆完毕后都要做好封堵工作。同时,还要对衬砌结构缺陷、施工缝进行全面检查,制定漏浆的应对措施,之后再次进行检查,合格之后即可注浆。注浆要由下到上的顺序进行,在地处孔注浆中,气体从高处孔排除,待到高处孔溢出浆液之后将底孔封堵,从高处孔向下注浆,反复注浆直到填满为止。注浆压力要根据衬砌界沟厚度确定,考虑内部钢筋布置情况。开始注浆后要保持连续性,直到注浆结束,如果中途注浆中断,要立刻扫孔并复灌。本工程采用了分次注浆法,第一次注浆的水灰比为1:0.5,以常压注浆,从孔底持续向上注浆,在上孔溢出浆液后完成第一次注浆。待到将第一次注浆完成12h之后开始第二次注浆,也就是劈裂注浆法,此时泥浆水灰比为1:0.6。根据现场实际情况确定注浆压力、时间,通常注浆压力不超过1.2MPa,地表等部位出现冒浆、串浆问题要立刻采取防护措施,可以间歇式注浆减小压力。
        结束语
        随着社会不断发展,建设工程越来越多,对灌浆加固技术的要求也越来越高。所以,在施工过程中要有效的选择施工技术,尤其是加固技术,从而保证整个工程的施工质量。本文通过对灌浆法的应用分析,可以很好的解决施工中的裂缝问题,所以的施工项目中得到了广泛推广,从而降低工程的成本,延长工程的寿命。
        参考文献
        [1]熊良贵.试论公路、桥梁、隧道施工中灌浆法加固技术的应用[J].黑龙江交通科技,2020,43(02):36-37.
        [2]李永红.浅谈灌浆法加固技术在桥梁隧道工程施工中的应用[J].城市建筑,2020,17(03):150-151.
        [3]张学礼.公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用[J].交通世界,2019(18):100-101.
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