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【摘 要】注浆技术施工设备比较简单,具有规模小、耗资少、施工灵话、工期短、见效快、易于控制和加固深度可深可浅的优点,在公路桥梁施工中的得到了广泛的应用。注浆技术,已成为了现代施工中一项重要的实用操作技术,熟练地掌握这一项技术是在施工中必不可少的。基于此,本文就将对公路桥梁施工注浆技术的应用进行分析探讨。
【关键词】公路桥梁;注浆;技术;措施
1、概述
注浆技术当前在我国各个建筑施工中几乎都可以看到其身影,尤其是在一些混凝土工程中几乎都少不了注浆技术的应用,比如一些市政工程、路桥工程、房屋建筑工程中都可能用到注浆技术,但是其最为常用的一个方面还是在混凝土裂缝的修补上,一旦混凝土施工过程中或者在后期出现了裂缝造成了渗漏现象,我们都可以采取注浆技术来进行修补。具体到注浆技术的应用过程中还是存在很多问题需要我们注意的,比如在最初材料的选择上就需要我们根据工程的性质进行有针对性的选择,而在具体的施工过程中需要我们注意的内容就更多了,只有注意了这些施工的细节才能够最大程度的确保工程施工的质量。
2、公路桥梁施工中注浆技术的具体应用
2.1、深基坑工作
在桥梁的深基坑开挖过程中常常会出现低于地下水位,若不进行相关的降排水处理,地下水渗流会破坏基坑的稳定性,并且基坑开挖会因切断地下含水层而减弱周围土体强度,使得开挖过程中容易出现塌方的现象,因而在深基坑开挖时一定要做好降排水工作,将地下水面降至基坑以下,实现在基本无水的状态下进行土体的开挖,这样既可防止地下水对坑壁的浸蚀,又可提高土体的强度,提高其水平抗力。基坑排水可分为明式排水和暗式排水,前者适用于粒径较大的中粗砂地层,后者一般适用于细粒径的粉细砂及壤土地层。通常明式排水比暗式排水的费用低,所以若条件符合,则应优先考虑。在进行排水方案设计前,应掌握开挖断面水文地质情况、土质及颗粒组成、排水面积的大小、排水的深度等基本情况,并进行抽水试验。设置排水明沟时,应有一定的坡度,并每隔一定距离设置集水井。根据工程桩及围护体的位置布置降水井,井管安设完成后则可进行洗井,直到水量大且均匀、井内出清水且内部不含砂既可。若在抽水一段时间后有大量沙粒从井内抽出的现象,则须改为间断抽水或用口径稍小的水泵,以防抽出过多土体后影响地基的稳定性。
2.2、真空压浆与封锚
施工中通常根据真空辅助注浆施工工艺,选用注浆泵配以灰浆拌合机进行注浆。孔道注浆时水泥浆抗压强度不小于图纸的标号,同时水灰比在0.3-0.4;;注浆时两端必须密封;抽真空时真空度(负压)控制在-0.06--0.1Mpa之间;28天的抗压强度必须大于50Mpa;浆体的水胶比不应超过0.33,水泥浆不的泌水,3h的毛细泌水率不得大于1%;0.22、0.35MPA压力下泌水率不得大于3.5%;出机流动度宜控制在14-22s,30min后流动度不得大于30s;含气量宜控制在0-3%,初凝时间不得小于4h,终凝时间不得大于24h。24h自由膨胀率0-3%; 张拉施工完成后,切除外露的钢绞线,进行封锚,同时将锚垫板表面清理干净平整,在保护罩底面与橡胶密封圈表面均匀涂一层玻璃胶,装上橡胶密封圈,将保护罩与锚垫板上的安装孔对正,用螺栓拧紧。清理锚垫板上的灌浆孔,保证通道通畅。具体注浆方法为:
試抽真空,启动真空泵,使系统负压能达到0.07~0.1MPa,当孔道内的真空度保持稳定时,停泵1分钟,若压力降低小于0.02MPa,即可认为孔道基本达到真空,如果不满足此要求,则表示孔道未能完全密封,需在灌浆前进行检查及更正;拌浆,拌浆前先加水空转数分钟,使搅拌机内壁充分湿润,将积水倒干净;将称量好的水倒入搅拌机,之后边搅拌边倒入水泥,再搅拌3~5分钟直至均匀;将溶于水的外加剂和其它液态外加剂倒入搅拌机,搅拌5~15分钟,然后倒入盛浆筒;倒入盛浆筒的水泥浆应尽量马上泵送,否则应不停的搅拌;灌浆,启动真空泵,当真空度达到并维持在负压0.08MPa左右时,打开阀门,启动灌浆泵,开始灌浆。当浆体经过透明高压管并准备到达三通接头时,打开排浆阀门并关闭负压容器阀们,关闭真空泵。透明高压管应超过10米以便控制。观察废浆筒处的出浆情况,当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆筒浆体基本样时,并关闭灌浆泵,并关闭另一端阀门;再次启动灌浆泵,使灌浆压力达到0.4MPa左右,最后关掉灌浆泵,关闭灌浆端的阀门;接通水,打开阀门清洗,拆下透明高压管。
2.3、高压旋喷注浆
所谓高压旋喷法是指采用钻机钻至设计要求的深度之后,通过采用钻杆下端的旋转喷射装置以(20~50MPa)的高压射流来向周围土体喷射加固浆液,从而使得浆液与土切割搅拌,钻杆一边进行喷射的同时一边不断提升高度,在浆液喷射的有效范围内土和浆液快速凝固成的圆柱体,我们通常称之为旋喷桩。高压喷射注浆设备通常主要由造孔系统、水系统、气系统、浆系统和喷射系统这五部分构成。造孔系统通常采用回旋式钻机来进行造孔,它主要由泥浆泵、钻机和搅浆机三个部分构成;水系统我们选用功率为75KW的卧式三柱塞清水高压泵,该高压泵的高压胶管内径Φ19mm;气系统通常选用可移式YV6/8型或U型二级双卸单动压缩机,该压缩机的额定功率为37KW,压缩机的排气量我们可以通过转子流量计进行相应的测量和调控,输气胶管我们通常采用直径为Φ19mm的多层帆布胶管;浆系统主要由WJG-80型搅灌机和上料机这两部分组成。其中,WJG-80型搅灌机的排量为80L/min,它可以搅制各种不同配比的水泥浆和粘土浆等;喷射系统主要由四角架、卷扬机、旋摆机和喷射管这四部分组成,作为该系统高压喷射注浆设备的中心工作系统,具有十分重要的作用。喷射系统在进行喷射作业时,水、气和浆分别通过各自的输送管路从喷管的上部,经过喷射管下部头的水、气、浆分别喷出,协同工作,从而来完成冲切、升扬、灌注、掺混和渗透等喷射注浆作业,一般人体与喷嘴距离不应小于60cm较为安全。 3、公路桥梁施工注浆技术质量保证措施
3.1、优化施工材料的选择
施工材料的选择对于施工质量来说至关重要,这一点对于注浆施工技术来说也是如此,因此,在注浆施工前我们应该恰当地选择合适的注浆材料。在材料的选择上我们首先看中的就是其快速凝固的性能,一般只有能够快速凝固的材料才能够在最大程度上确保注浆的效果,这也是我们选择材料的一个主要标准,此外,我们还应该关注材料在环保指标上是否存在超标现象,选择对环境污染较小的材料也是材料选择的一个主要指标,就当前现状来看,我们常用的主要材料是一些无污染的化学材料以及水泥浆等。
3.2、强化注浆前工作
设计是公路桥梁施工进行的第一个阶段,全体施工人员需要对施工过程中出现的问题及解决方案召开会议,并仔细核对设计中的施工图纸与施工文件,对发现的问题及时进行修改。实际施工中还需要施工现场的相关数据,根据相关数据对实际施工中发生的问题进行分析与解决。正式开始施工后,要注意注浆的有关细节事项。注浆孔是能够顺利进行注浆的前提条件之一,在正式进行注浆施工之前,需要在浇筑桥体时预留适当的位置来进行注浆。浆液注入量需要进行准确计算,根据其他施工材料的配比与设计配方,计算出注入浆液的合理量。同时还要注意注浆管道的防水工作,如果注浆的管道防水排水措施做得好,可以使地震对注浆管道造成相对较小的损坏影响,可以用注浆堵水或者加设一个排水沟的方法来防水排水。在第二次衬砌与初期成型的阶段之间应该加一层防水的层面,使用高等级的混凝土确保其防水性。涌水的地方需要隔一层防水板,从而加强其防水效果。
3.3、强化注浆过程监控
注浆的整个施工过程位于地下,施工者看不到具体的施工情況,会阻碍后期阶段的监控检测,所以,施工者要加强对施工过程的监控,以确保注浆施工的质量。电子技术随着经济与科技的发展,逐渐地被应用在监控注浆施工过程中,部分发达国家已实现了自动化地监控注浆施工过程。
总言之,在当前,随着社会主义经济建设的不断完善,公共交通道路在市场经济中得到全面的发展,公路桥梁建设这一领域的发展更为雄伟。但是,整个公路桥梁的项目实施中,会由于项目过于繁琐而导致整个项目中的各个方面受到了极大的影响。这就要求我们在实际的工作中,每个个体做好自己分内的工作。而桥梁的施工质量与注浆技术之间有着直接的联系,因此,桥梁注浆技术水平也要不断提高,并做好注浆工艺,这样才能实现桥梁质量的提高。
参考文献:
[1]刘山洪.简明预应力混凝土桥梁施工手册.人民交通出版社.2006-11
[2]朱尔玉、刘磊、兰巍.现代桥梁预应力结构(第2版).清华大学出版社.2012-01.2014,21:143.
[3]朱建勇.注浆技术在公路桥梁施工中的应用研究[J].科技创新与应用,2014,08:185.
[4]地基处理技术[M].华中科技大学出版社,2004.
[5]李建峰.压力灌浆法加固地基技术[J].山西建筑,2002,28(5).
【关键词】公路桥梁;注浆;技术;措施
1、概述
注浆技术当前在我国各个建筑施工中几乎都可以看到其身影,尤其是在一些混凝土工程中几乎都少不了注浆技术的应用,比如一些市政工程、路桥工程、房屋建筑工程中都可能用到注浆技术,但是其最为常用的一个方面还是在混凝土裂缝的修补上,一旦混凝土施工过程中或者在后期出现了裂缝造成了渗漏现象,我们都可以采取注浆技术来进行修补。具体到注浆技术的应用过程中还是存在很多问题需要我们注意的,比如在最初材料的选择上就需要我们根据工程的性质进行有针对性的选择,而在具体的施工过程中需要我们注意的内容就更多了,只有注意了这些施工的细节才能够最大程度的确保工程施工的质量。
2、公路桥梁施工中注浆技术的具体应用
2.1、深基坑工作
在桥梁的深基坑开挖过程中常常会出现低于地下水位,若不进行相关的降排水处理,地下水渗流会破坏基坑的稳定性,并且基坑开挖会因切断地下含水层而减弱周围土体强度,使得开挖过程中容易出现塌方的现象,因而在深基坑开挖时一定要做好降排水工作,将地下水面降至基坑以下,实现在基本无水的状态下进行土体的开挖,这样既可防止地下水对坑壁的浸蚀,又可提高土体的强度,提高其水平抗力。基坑排水可分为明式排水和暗式排水,前者适用于粒径较大的中粗砂地层,后者一般适用于细粒径的粉细砂及壤土地层。通常明式排水比暗式排水的费用低,所以若条件符合,则应优先考虑。在进行排水方案设计前,应掌握开挖断面水文地质情况、土质及颗粒组成、排水面积的大小、排水的深度等基本情况,并进行抽水试验。设置排水明沟时,应有一定的坡度,并每隔一定距离设置集水井。根据工程桩及围护体的位置布置降水井,井管安设完成后则可进行洗井,直到水量大且均匀、井内出清水且内部不含砂既可。若在抽水一段时间后有大量沙粒从井内抽出的现象,则须改为间断抽水或用口径稍小的水泵,以防抽出过多土体后影响地基的稳定性。
2.2、真空压浆与封锚
施工中通常根据真空辅助注浆施工工艺,选用注浆泵配以灰浆拌合机进行注浆。孔道注浆时水泥浆抗压强度不小于图纸的标号,同时水灰比在0.3-0.4;;注浆时两端必须密封;抽真空时真空度(负压)控制在-0.06--0.1Mpa之间;28天的抗压强度必须大于50Mpa;浆体的水胶比不应超过0.33,水泥浆不的泌水,3h的毛细泌水率不得大于1%;0.22、0.35MPA压力下泌水率不得大于3.5%;出机流动度宜控制在14-22s,30min后流动度不得大于30s;含气量宜控制在0-3%,初凝时间不得小于4h,终凝时间不得大于24h。24h自由膨胀率0-3%; 张拉施工完成后,切除外露的钢绞线,进行封锚,同时将锚垫板表面清理干净平整,在保护罩底面与橡胶密封圈表面均匀涂一层玻璃胶,装上橡胶密封圈,将保护罩与锚垫板上的安装孔对正,用螺栓拧紧。清理锚垫板上的灌浆孔,保证通道通畅。具体注浆方法为:
試抽真空,启动真空泵,使系统负压能达到0.07~0.1MPa,当孔道内的真空度保持稳定时,停泵1分钟,若压力降低小于0.02MPa,即可认为孔道基本达到真空,如果不满足此要求,则表示孔道未能完全密封,需在灌浆前进行检查及更正;拌浆,拌浆前先加水空转数分钟,使搅拌机内壁充分湿润,将积水倒干净;将称量好的水倒入搅拌机,之后边搅拌边倒入水泥,再搅拌3~5分钟直至均匀;将溶于水的外加剂和其它液态外加剂倒入搅拌机,搅拌5~15分钟,然后倒入盛浆筒;倒入盛浆筒的水泥浆应尽量马上泵送,否则应不停的搅拌;灌浆,启动真空泵,当真空度达到并维持在负压0.08MPa左右时,打开阀门,启动灌浆泵,开始灌浆。当浆体经过透明高压管并准备到达三通接头时,打开排浆阀门并关闭负压容器阀们,关闭真空泵。透明高压管应超过10米以便控制。观察废浆筒处的出浆情况,当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆筒浆体基本样时,并关闭灌浆泵,并关闭另一端阀门;再次启动灌浆泵,使灌浆压力达到0.4MPa左右,最后关掉灌浆泵,关闭灌浆端的阀门;接通水,打开阀门清洗,拆下透明高压管。
2.3、高压旋喷注浆
所谓高压旋喷法是指采用钻机钻至设计要求的深度之后,通过采用钻杆下端的旋转喷射装置以(20~50MPa)的高压射流来向周围土体喷射加固浆液,从而使得浆液与土切割搅拌,钻杆一边进行喷射的同时一边不断提升高度,在浆液喷射的有效范围内土和浆液快速凝固成的圆柱体,我们通常称之为旋喷桩。高压喷射注浆设备通常主要由造孔系统、水系统、气系统、浆系统和喷射系统这五部分构成。造孔系统通常采用回旋式钻机来进行造孔,它主要由泥浆泵、钻机和搅浆机三个部分构成;水系统我们选用功率为75KW的卧式三柱塞清水高压泵,该高压泵的高压胶管内径Φ19mm;气系统通常选用可移式YV6/8型或U型二级双卸单动压缩机,该压缩机的额定功率为37KW,压缩机的排气量我们可以通过转子流量计进行相应的测量和调控,输气胶管我们通常采用直径为Φ19mm的多层帆布胶管;浆系统主要由WJG-80型搅灌机和上料机这两部分组成。其中,WJG-80型搅灌机的排量为80L/min,它可以搅制各种不同配比的水泥浆和粘土浆等;喷射系统主要由四角架、卷扬机、旋摆机和喷射管这四部分组成,作为该系统高压喷射注浆设备的中心工作系统,具有十分重要的作用。喷射系统在进行喷射作业时,水、气和浆分别通过各自的输送管路从喷管的上部,经过喷射管下部头的水、气、浆分别喷出,协同工作,从而来完成冲切、升扬、灌注、掺混和渗透等喷射注浆作业,一般人体与喷嘴距离不应小于60cm较为安全。 3、公路桥梁施工注浆技术质量保证措施
3.1、优化施工材料的选择
施工材料的选择对于施工质量来说至关重要,这一点对于注浆施工技术来说也是如此,因此,在注浆施工前我们应该恰当地选择合适的注浆材料。在材料的选择上我们首先看中的就是其快速凝固的性能,一般只有能够快速凝固的材料才能够在最大程度上确保注浆的效果,这也是我们选择材料的一个主要标准,此外,我们还应该关注材料在环保指标上是否存在超标现象,选择对环境污染较小的材料也是材料选择的一个主要指标,就当前现状来看,我们常用的主要材料是一些无污染的化学材料以及水泥浆等。
3.2、强化注浆前工作
设计是公路桥梁施工进行的第一个阶段,全体施工人员需要对施工过程中出现的问题及解决方案召开会议,并仔细核对设计中的施工图纸与施工文件,对发现的问题及时进行修改。实际施工中还需要施工现场的相关数据,根据相关数据对实际施工中发生的问题进行分析与解决。正式开始施工后,要注意注浆的有关细节事项。注浆孔是能够顺利进行注浆的前提条件之一,在正式进行注浆施工之前,需要在浇筑桥体时预留适当的位置来进行注浆。浆液注入量需要进行准确计算,根据其他施工材料的配比与设计配方,计算出注入浆液的合理量。同时还要注意注浆管道的防水工作,如果注浆的管道防水排水措施做得好,可以使地震对注浆管道造成相对较小的损坏影响,可以用注浆堵水或者加设一个排水沟的方法来防水排水。在第二次衬砌与初期成型的阶段之间应该加一层防水的层面,使用高等级的混凝土确保其防水性。涌水的地方需要隔一层防水板,从而加强其防水效果。
3.3、强化注浆过程监控
注浆的整个施工过程位于地下,施工者看不到具体的施工情況,会阻碍后期阶段的监控检测,所以,施工者要加强对施工过程的监控,以确保注浆施工的质量。电子技术随着经济与科技的发展,逐渐地被应用在监控注浆施工过程中,部分发达国家已实现了自动化地监控注浆施工过程。
总言之,在当前,随着社会主义经济建设的不断完善,公共交通道路在市场经济中得到全面的发展,公路桥梁建设这一领域的发展更为雄伟。但是,整个公路桥梁的项目实施中,会由于项目过于繁琐而导致整个项目中的各个方面受到了极大的影响。这就要求我们在实际的工作中,每个个体做好自己分内的工作。而桥梁的施工质量与注浆技术之间有着直接的联系,因此,桥梁注浆技术水平也要不断提高,并做好注浆工艺,这样才能实现桥梁质量的提高。
参考文献:
[1]刘山洪.简明预应力混凝土桥梁施工手册.人民交通出版社.2006-11
[2]朱尔玉、刘磊、兰巍.现代桥梁预应力结构(第2版).清华大学出版社.2012-01.2014,21:143.
[3]朱建勇.注浆技术在公路桥梁施工中的应用研究[J].科技创新与应用,2014,08:185.
[4]地基处理技术[M].华中科技大学出版社,2004.
[5]李建峰.压力灌浆法加固地基技术[J].山西建筑,2002,28(5).