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摘要:在公路施工的过程中,桥梁与隧道的建设是其中的重要组成部分,与公路路基相比而言,桥梁与隧道施工具有一定的特殊性,对于施工方法的要求也更高,如果未掌握好施工技术,很可能导致公路在投入使用后出现各种各样的质量问题,灌浆法作为公路桥梁隧道中常见的施工技术,能够很好的防止桥梁隧道中各类病害问题的产生,本文主要分析灌浆法在公路桥梁隧道施工过程中的应用。
关键词:灌浆法;公路桥梁;隧道施工;应用
中图分类号:TV543文献标识码: A
引言
交通运输事业的快速发展,公路桥梁隧道施工在当今经济社会中的地位已经十分重要。更好的保证公路桥梁隧道施工的安全和质量已经成为目前相关单位和技术人员关注的核心问题。从公路桥梁隧道施工的基础加固角度来说,灌浆法是当前技术条件基础下使用最为广泛的加固方式,因此下文要以公路桥梁隧道施工为研究对象,从公路桥梁隧道施工中灌浆法的设计和施工两方面进行分析,针对灌浆法处理裂缝问题来体现其对公路桥梁隧道基础加固的职能,以现场施工中灌浆法的应用为中心进行探讨和分析,主要目的是提高公路桥梁隧道的施工效率和施工质量。
一、灌浆法相关介绍
灌浆法又称为压力灌浆法,即利用压力将固结浆液通过钻孔注入建筑物裂隙与土体孔隙中,改善其物理力学性能的一个过程。灌浆在注入裂缝后,能够以渗透、填充和挤密的方式挤出岩石和土体裂缝中的空气和水分,这样就能够将原先松散的土体凝结成一个整体,达到提升其水稳性和强度的目的。就现阶段来看,灌浆法包括高压喷射灌浆与静压灌浆两种,高压喷射灌浆时利用钻机将注浆管钻进土层预定位置,再利用高压设备将高压流喷射出来,当速度快、能量大的高压喷射流超过土体结构强度时,土粒便会剥落,其他土粒会按照一定比例与浆液重新排列行为固结体,这样就可以达到加固桥梁的作用。静压灌浆方式与之相比能够很好的解决桥梁与隧道的加固问题,也能够解决土体防渗问题,技术难度也较小,因此,在公路桥梁隧道的施工过程中,静压灌浆方式的应用范围更加的广泛。
二、灌漿法的基本原理及需要注意的问题
灌浆法主要是对公路桥梁隧道基础进行加固,应用的主要原理包括气压、液压和电化学原理,浆液在压力作用下被注入到空隙或裂缝中,从而达到填补裂缝并加固的目的。灌浆法主要是通过灌浆来改善公路桥梁隧道基础的物理性质和化学性质,灌浆过程中,浆液注入到空隙和裂缝中形成浆脉,最终形成浆柱体,符合公路桥梁隧道施工的基本要求,提高公路桥梁的承载力,墩台不均匀沉降问题也得以缓解。
灌浆技术是一种新型技术,后张法预应力混凝土结构中经常被使用,其应用需要从探索实践逐渐走向成熟,我国应用的不是很广泛,对于相关技术支持也比较缺乏。加上灌浆技术要求的质量控制水平很高,所以灌浆技术的应用要和现有的技术条件符合,研究新材料和设备,研究出符合施工需求的流程。
灌浆所需要的材料和技术都对灌浆技术有所限制,灌浆法施工还需要特殊的灌浆材料辅助才能施工,这是施工中的必要条件,而特殊材料起决定性作用,所以研制和易性好、孔隙率低、耐久性和强度高、渗透性小的灌浆材料是施工中面临的重要问题。施工流程的编制能够方便施工中总结遇到的问题,对施工方法和流程进行改善和规范,进而改善施工工艺并提高公路桥梁工程质量。
三、灌浆法在公路桥梁隧道施工过程中的应用
1、灌浆法加固公路桥梁隧道基础方案设计
灌浆法加固公路桥梁隧道的方案设计是保证公路桥梁隧道基础加固施工质量的前提条件,从以下几个方面对灌浆法加固方案进行分析和设计。
公路桥梁隧道施工作业的灌浆设计主要设计的内容有:灌浆标准设计:灌浆法的标准设计以强度控制标准的设计为重点,通常来讲,保证杂填土的承载力标准参数在130KPa左右,粉细沙承载力标准值参数至少为110KPa,淤泥质土的承载力标准值参数保证在80KPa到110KPa之间;灌浆压力的设计分析:公路桥梁隧道施工中,灌浆压力标准参数的设定需要在现场进行试验并确定,通常情况下考虑取值范围在0.3MPa到0.5MPa之间;灌浆量的设计分析:按照灌浆对象的总土量的五分之一计算,保证灌浆量充足;灌浆施工段选择:要根据公路桥梁隧道基础的裂缝情况、不均匀的沉降程度和严重程度,来选择要加固的施工段。
灌浆施工操作,首先根据勘探资料确定灌浆孔深度;在施工现场确定灌浆压力,通常情况下公路桥梁的灌浆加固压力在0.3到0.5MPa左右,如果在施工过程中遇到地质变化或情况特殊的时候,需要适当调整灌浆压力;灌浆施工的最终目的是保证灌浆饱满,所以无论是根据经验来判断,还是根据公式进行计算,都要保证灌浆量填满;当孔段吸浆量每分钟低于0.6升时,三十分钟内维持这一数据,即可结束灌浆。
灌浆结束标准设计分析,保证公路桥梁隧道施工灌浆压力标准符合规定值,确保孔段位置的吸浆量标准参数在0.6L/min左右,并且30分钟保持该状态才可以确定灌浆作业的结束。同时,在测定孔段单位吸浆量参数高于理论估算吸浆量参数的情况下可以判定灌浆施工结束。
2、灌浆施工操作方案
灌浆施工操作方案按照如下的流程进行:确定灌浆孔深度、确定灌浆压力、确定灌浆量、灌浆检查,在确定灌浆孔深度时需要结合勘探资料;灌浆压力则需要在施工现场根据实验进行确定,一般而言,桥梁基础灌浆加固灌浆压力约为0.3到0.5MPa,如果在灌浆过程中遇到特殊情况则需要进行科学分析再调整灌浆压力;灌浆量则根据上述计算公式可以得出;待整个灌浆过程完成后,需要进行检测,孔段吸浆量小于0.6L/min,且延续30min方可结束进行下一阶段的工作。在开始灌浆前,需要做好完善的施工准备工作,准备内容包括灌浆施工所用的机具设备、施工人员、技术人员等等。在具体的灌浆过程中,应该控制好几项工艺,即成孔、安放灌浆管与封堵孔口、搅拌、灌浆、成孔。在成孔时,应该注意好地层的变化,在钻头钻至粉性土时,应该先下导管护壁,再使用捞砂筒钻至粘性土中;在安放灌浆孔与封堵孔口时,应该使用软橡皮进行包裹,防止泥沙进入花管中;在搅拌时,需要先将一定量的水导入搅拌桨筒中,再使用搅拌机进行搅拌,搅拌完成后加入一定量的水泥,再搅拌3到5min过滤浆液后方可使用;当整个灌浆完成后,应该及时进行封孔,封孔完成的24h内还需要对孔口进行检查,如浆液下沉则需要及时的进行补浆。
四、灌浆施工质量控制
1、控制施工过程的质量
严格控制钻孔之间的距离及钻孔排之间距离,孔位和终孔深的误差小于20mm。施钻之前,若发现会和其他管线冲突,要设法避开其他管线;若不能避开,上报监理并征得同意后,可移动孔位,并记录孔的实际位置。钻孔的倾斜度要符合要求。根据施工技术参数对施工现场进行控制,并记录好各项施工参数,如:高喷灌浆各项参数、浆液的材料和用量以及故障的处理方法和结果。喷灌前要进行严格的试验和检查。并在孔口进行试喷,符合工程设计的要求之后再进行正式喷灌。为了保证高喷灌浆能够顺利的进入管中,终孔完成之后需要用新浆液置换干净孔内岩粉。
2、控制施工后质量
检查桩位。工程完成之后,需要参照施工记录和工程图纸的设计要求对现场施工桩位进行检查,检查是否存在遗漏问题。检查钻孔。从固结体中取样,并对样品的抗压强度、渗透比渗透系数进行检查,测试其是否达到设计要求。检查开挖。完成高喷灌浆后,需要对每一个喷射点进行严格的检查,包括喷射灌浆现的故障问题,施工现场的地质问题等。当固结体达到一定强度时,可进行开挖检查。
结束语
总之,灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用十分重要,而且具有很多优势,但是在施工过程中往往存在一些问题,上述对灌浆法施工过程中需要注意的问题以及流程进行分析和探究,以此为相关施工单位提供参考,更好的保证施工质量,提高公路桥梁隧道的工程质量。
参考文献
[1]陈卓.灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[期刊论文].交通标准化,2013,04(08)
[2]刘娟.公路桥梁混凝土施工质量控制[期刊论文].交通世界(建养.机械),2012(12)
[3]许英杰浅析化学灌浆法在桥梁结构深层裂缝中的作用中国新技术新产品2012
[4]陈宏科.浅谈高压旋喷注浆方法在桥梁隧道基础加固中的运用[J].科学与财富,2012,(3):177.
关键词:灌浆法;公路桥梁;隧道施工;应用
中图分类号:TV543文献标识码: A
引言
交通运输事业的快速发展,公路桥梁隧道施工在当今经济社会中的地位已经十分重要。更好的保证公路桥梁隧道施工的安全和质量已经成为目前相关单位和技术人员关注的核心问题。从公路桥梁隧道施工的基础加固角度来说,灌浆法是当前技术条件基础下使用最为广泛的加固方式,因此下文要以公路桥梁隧道施工为研究对象,从公路桥梁隧道施工中灌浆法的设计和施工两方面进行分析,针对灌浆法处理裂缝问题来体现其对公路桥梁隧道基础加固的职能,以现场施工中灌浆法的应用为中心进行探讨和分析,主要目的是提高公路桥梁隧道的施工效率和施工质量。
一、灌浆法相关介绍
灌浆法又称为压力灌浆法,即利用压力将固结浆液通过钻孔注入建筑物裂隙与土体孔隙中,改善其物理力学性能的一个过程。灌浆在注入裂缝后,能够以渗透、填充和挤密的方式挤出岩石和土体裂缝中的空气和水分,这样就能够将原先松散的土体凝结成一个整体,达到提升其水稳性和强度的目的。就现阶段来看,灌浆法包括高压喷射灌浆与静压灌浆两种,高压喷射灌浆时利用钻机将注浆管钻进土层预定位置,再利用高压设备将高压流喷射出来,当速度快、能量大的高压喷射流超过土体结构强度时,土粒便会剥落,其他土粒会按照一定比例与浆液重新排列行为固结体,这样就可以达到加固桥梁的作用。静压灌浆方式与之相比能够很好的解决桥梁与隧道的加固问题,也能够解决土体防渗问题,技术难度也较小,因此,在公路桥梁隧道的施工过程中,静压灌浆方式的应用范围更加的广泛。
二、灌漿法的基本原理及需要注意的问题
灌浆法主要是对公路桥梁隧道基础进行加固,应用的主要原理包括气压、液压和电化学原理,浆液在压力作用下被注入到空隙或裂缝中,从而达到填补裂缝并加固的目的。灌浆法主要是通过灌浆来改善公路桥梁隧道基础的物理性质和化学性质,灌浆过程中,浆液注入到空隙和裂缝中形成浆脉,最终形成浆柱体,符合公路桥梁隧道施工的基本要求,提高公路桥梁的承载力,墩台不均匀沉降问题也得以缓解。
灌浆技术是一种新型技术,后张法预应力混凝土结构中经常被使用,其应用需要从探索实践逐渐走向成熟,我国应用的不是很广泛,对于相关技术支持也比较缺乏。加上灌浆技术要求的质量控制水平很高,所以灌浆技术的应用要和现有的技术条件符合,研究新材料和设备,研究出符合施工需求的流程。
灌浆所需要的材料和技术都对灌浆技术有所限制,灌浆法施工还需要特殊的灌浆材料辅助才能施工,这是施工中的必要条件,而特殊材料起决定性作用,所以研制和易性好、孔隙率低、耐久性和强度高、渗透性小的灌浆材料是施工中面临的重要问题。施工流程的编制能够方便施工中总结遇到的问题,对施工方法和流程进行改善和规范,进而改善施工工艺并提高公路桥梁工程质量。
三、灌浆法在公路桥梁隧道施工过程中的应用
1、灌浆法加固公路桥梁隧道基础方案设计
灌浆法加固公路桥梁隧道的方案设计是保证公路桥梁隧道基础加固施工质量的前提条件,从以下几个方面对灌浆法加固方案进行分析和设计。
公路桥梁隧道施工作业的灌浆设计主要设计的内容有:灌浆标准设计:灌浆法的标准设计以强度控制标准的设计为重点,通常来讲,保证杂填土的承载力标准参数在130KPa左右,粉细沙承载力标准值参数至少为110KPa,淤泥质土的承载力标准值参数保证在80KPa到110KPa之间;灌浆压力的设计分析:公路桥梁隧道施工中,灌浆压力标准参数的设定需要在现场进行试验并确定,通常情况下考虑取值范围在0.3MPa到0.5MPa之间;灌浆量的设计分析:按照灌浆对象的总土量的五分之一计算,保证灌浆量充足;灌浆施工段选择:要根据公路桥梁隧道基础的裂缝情况、不均匀的沉降程度和严重程度,来选择要加固的施工段。
灌浆施工操作,首先根据勘探资料确定灌浆孔深度;在施工现场确定灌浆压力,通常情况下公路桥梁的灌浆加固压力在0.3到0.5MPa左右,如果在施工过程中遇到地质变化或情况特殊的时候,需要适当调整灌浆压力;灌浆施工的最终目的是保证灌浆饱满,所以无论是根据经验来判断,还是根据公式进行计算,都要保证灌浆量填满;当孔段吸浆量每分钟低于0.6升时,三十分钟内维持这一数据,即可结束灌浆。
灌浆结束标准设计分析,保证公路桥梁隧道施工灌浆压力标准符合规定值,确保孔段位置的吸浆量标准参数在0.6L/min左右,并且30分钟保持该状态才可以确定灌浆作业的结束。同时,在测定孔段单位吸浆量参数高于理论估算吸浆量参数的情况下可以判定灌浆施工结束。
2、灌浆施工操作方案
灌浆施工操作方案按照如下的流程进行:确定灌浆孔深度、确定灌浆压力、确定灌浆量、灌浆检查,在确定灌浆孔深度时需要结合勘探资料;灌浆压力则需要在施工现场根据实验进行确定,一般而言,桥梁基础灌浆加固灌浆压力约为0.3到0.5MPa,如果在灌浆过程中遇到特殊情况则需要进行科学分析再调整灌浆压力;灌浆量则根据上述计算公式可以得出;待整个灌浆过程完成后,需要进行检测,孔段吸浆量小于0.6L/min,且延续30min方可结束进行下一阶段的工作。在开始灌浆前,需要做好完善的施工准备工作,准备内容包括灌浆施工所用的机具设备、施工人员、技术人员等等。在具体的灌浆过程中,应该控制好几项工艺,即成孔、安放灌浆管与封堵孔口、搅拌、灌浆、成孔。在成孔时,应该注意好地层的变化,在钻头钻至粉性土时,应该先下导管护壁,再使用捞砂筒钻至粘性土中;在安放灌浆孔与封堵孔口时,应该使用软橡皮进行包裹,防止泥沙进入花管中;在搅拌时,需要先将一定量的水导入搅拌桨筒中,再使用搅拌机进行搅拌,搅拌完成后加入一定量的水泥,再搅拌3到5min过滤浆液后方可使用;当整个灌浆完成后,应该及时进行封孔,封孔完成的24h内还需要对孔口进行检查,如浆液下沉则需要及时的进行补浆。
四、灌浆施工质量控制
1、控制施工过程的质量
严格控制钻孔之间的距离及钻孔排之间距离,孔位和终孔深的误差小于20mm。施钻之前,若发现会和其他管线冲突,要设法避开其他管线;若不能避开,上报监理并征得同意后,可移动孔位,并记录孔的实际位置。钻孔的倾斜度要符合要求。根据施工技术参数对施工现场进行控制,并记录好各项施工参数,如:高喷灌浆各项参数、浆液的材料和用量以及故障的处理方法和结果。喷灌前要进行严格的试验和检查。并在孔口进行试喷,符合工程设计的要求之后再进行正式喷灌。为了保证高喷灌浆能够顺利的进入管中,终孔完成之后需要用新浆液置换干净孔内岩粉。
2、控制施工后质量
检查桩位。工程完成之后,需要参照施工记录和工程图纸的设计要求对现场施工桩位进行检查,检查是否存在遗漏问题。检查钻孔。从固结体中取样,并对样品的抗压强度、渗透比渗透系数进行检查,测试其是否达到设计要求。检查开挖。完成高喷灌浆后,需要对每一个喷射点进行严格的检查,包括喷射灌浆现的故障问题,施工现场的地质问题等。当固结体达到一定强度时,可进行开挖检查。
结束语
总之,灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用十分重要,而且具有很多优势,但是在施工过程中往往存在一些问题,上述对灌浆法施工过程中需要注意的问题以及流程进行分析和探究,以此为相关施工单位提供参考,更好的保证施工质量,提高公路桥梁隧道的工程质量。
参考文献
[1]陈卓.灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[期刊论文].交通标准化,2013,04(08)
[2]刘娟.公路桥梁混凝土施工质量控制[期刊论文].交通世界(建养.机械),2012(12)
[3]许英杰浅析化学灌浆法在桥梁结构深层裂缝中的作用中国新技术新产品2012
[4]陈宏科.浅谈高压旋喷注浆方法在桥梁隧道基础加固中的运用[J].科学与财富,2012,(3):177.