精 品JINGPIN桥梁隧道施工中灌浆技术的应用与施工工艺分析
■ 李霞
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摘 要:在社会经济稳健发展的大背景下,我国桥梁隧道工程施工技术日趋成熟,社会对于桥梁隧道工程施工质量提出全新的要求及标准。与其它类型工程相比,桥梁隧道工程具有施工规模庞大、施工流程复杂及施工周期漫长等鲜明特点,一旦加固技术水平不足则极易产生施工裂缝,直接或间接影响桥梁隧道工程的使用安全性及使用年限。同时,灌浆技术在桥梁隧道工程中的重中之重地位不言而喻,所以研究施工过程中的问题,就是对灌浆技术的总结,这是保证灌浆工程施工质量的前提,是桥梁隧道工程发展的一个大的转折点。
关键词:桥梁隧道施工;灌浆技术;施工工艺;应用引言
灌浆技术在道路加固方面发挥着非常重要的作用,为此其施工工艺十分关键。施工地基包含的地下层部分土质相对较为分散,这个时候便会应用钻孔这门技术将浆液灌注到土质中,并且把浆孔向外张开且挤压周边的土层,让浆液进入钻孔内。此外,应当把浆体周边的土体毁坏与消除掉,让其构成塑性变形区,而和浆体相隔比较远的土体地区则产生了形状变化,可以提升钻孔周边土体的密度。在灌浆施工期间,土体裂缝会不断增大,浆液会逐渐进入地下层,挤压密实的地基土与桩柱体一同构成了复合地基,共同对沉降造成影响,提升桥梁隧道的负荷力。
1.灌浆施工的概念
灌浆法适用于桥梁隧道工程,主要通过电化学、气压及液压等技术手段充分发挥高压强的作用促使特定浆液注入至缝隙的技术手段,能有效填补消除工程表面所产生的各种类型施工裂缝,减轻工程裂缝所产生的损害。同时,从本质角度来看,灌浆法能利用高压作用将特定填充浆液渗透至工程表面施工裂缝完成填充压密处理,直至形成灌浆脉络及浆柱体,促使浆柱体与公路桥梁隧道工程间相互作用,以达到控制沉降及增强地基承载性能的目的。
2.桥梁隧道施工中灌浆技术施工工艺与应用分析
某桥梁隧道工程在施工过程中,需要进行回填和固结灌浆,其中回填灌浆孔两孔和三孔呈梅花型布设,浆液灌注范围为隧道顶拱120度,灌浆工程量约为750m³,灌浆孔的间距设计为3.0m,深入基岩0.1m;固结灌浆的灌浆孔排距与回填灌浆相同,每一排按照6孔进行布设,深入基岩2.0m。
2.1钻设灌浆孔
回填灌浆孔和固结灌浆孔全都使用电动岩石钻进行钻设。钻孔前,需要用钢管搭设钻孔平台,对所有孔位进行统一编号,并注明施工次序,要点如下。按照施工图确定开孔位置,固结与回填灌浆的开孔位置与设计位置间的最大允许偏差为1.0cm。钻机就位后,应进行固定,并确定钻孔方向,按灌浆程序分段钻设灌浆孔。钻孔时,为避免孔位偏斜,应随时进行检查和测量并进行纠偏;固结灌浆孔的孔底偏差应当控制在孔深的1/40以内。钻孔完毕后,应会同现场监理工程师进行质检验收,确认合格后,方可进行下一道工序施工。
2.2浆液的选取与配制
浆体配制完工后一定要养护7h,让其抵抗压力的强度达到5MPa的标准,保证浆体有比较优良的保水性、和易性、可泵性。浆体过于浓稠无法匀称铺满板底空隙,浆体过于稀薄则干缩性明显。流动水平是对可灌性有重大影响的一种要素,通常流动性愈强,可灌性愈优良。在浆液配制过程中,先通过灌浆施工中耗浆量、灌浆孔灌水量、灌浆孔漏水量来决定浆液使用数量。浆液的凝结时长可经过更改组成物料的使用数量来管控,在屋内先试着配制,以明确每种材料的使用数量。若运用双液灌浆,则可把A、B两种浆液配制好;如果是单液灌浆,也可提前称好相关材料,且把一些材料混合,最终在灌浆之前添加促进剂。需要注意的是,每次配制的浆液不可太多,尽可能一边配制一边使用。
2.3冲洗和压水试验
向孔内灌注浆液前,应对灌浆孔进行裂隙冲洗和压水试验。冲洗时,水压可以设定为浆液灌注压力的80%,如果灌浆压力大于1.0MPa,则冲洗水压应采用1MPa;当回水呈现出澄清状态时,再继续10min便可结束冲洗,单个灌浆孔的冲洗时间不得少于30min,串通灌浆孔的冲洗时间则应不少于2h。冲洗完毕后便可进行压水试
222 ·2020年06期
验,压力为灌浆压力的80%,如果灌浆压力超过1MPa,则应采用1MPa的,压水时间控制在20min,每间隔5min对压水流量进行一次测读,取最后的流量值为计算依据,可用透水率表示试验成果。
2.4浆液浓度控制
浆液的浓度会最终影响施工的效率。浆液浓度要在施工之前进行控制分析,工人要熟练掌握浆液浓度改变的应对方法,此前在灌浆施工就有过因浆液浓度导致整个施工失败的案例。浆液是一种液体物质,具有流动性。浓度越低流动性就越好,但浓度过低会使灌浆装载增加,容易产生开缝、漏水问题。如果浆液浓度过高,会使浆液停滞,难以流动,容易产生浆液供应不足的问题,降低工程的效率。所以保证浆液的浓度是灌浆工程的首要任务,只有做好这些,才能够提高工程的流畅性。
2.5灌浆施工
第一,回填灌浆。按照预先划分好的灌浆区段,分两序进行灌浆,从较低的一端开始逐步向较高的一端推进灌注。灌浆压力和浆液的水灰比,应按照施工要求进行确定。一序孔可以灌注的浆液水灰比为0.6:1,二序孔浆液的水灰比可以设定为两种,一种是1:1,另一种是0.5:1。对于空隙相对较大的部位,应使用水泥砂浆进行灌注,需要注意的是,砂的掺入量不应超过水泥重量的200%。在规定的压力下,当灌浆孔停止吸浆,继续灌注10min便可结束。当灌浆中途因特殊情况中断时,应该尽快恢复灌注,中断的时间不应超过30min,并在清洗至原孔深之后,恢复灌浆。浆液灌注完毕后,应将孔内的积水和杂物清除干净,采用浓稠的浆液对全孔进行封堵密实,切除裸露在衬砌隧道衬砌混凝土表面的埋管。
第二,固结灌浆。回填灌浆结束7d后,可以进行固结灌浆,按照环间分序、环内加密的原则进行灌注。灌浆压力可以设定为1序孔1.0~1.5MPa,2序孔1.5~2.0MPa,可以按照洞壁变形观测的结果对灌浆压力进行适当调整。采用纯水泥浆液进行固结灌浆时,水灰比可以设定为1∶1或0.8∶1,如果浆液灌注过程中遇到断层或溶洞中充填土的情况,则可采用浓一级的水灰比起灌,并向浆液当中加入适量的减水剂。在进行固结灌浆时,可以采用孔口封闭、孔底循环的方法进行灌注,射浆管与灌浆孔底部之间的距离应控制在0.5m以内;灌注浆液的过程中,如果灌浆压力保持不变,注入率均匀减少,则不得改变水灰比。当浆液的注入量超过30L/min时,可按照现场的实际情况,越级变浓,但在此前,需要获得监理工程师的批准。在设计的灌浆压力下,注入率低于0.4L/min时,继续灌注60min,便可停止灌浆。浆液灌注完毕后,应进行机械压浆封孔,可以借助原灌浆管灌入0.5∶1水灰比的浓浆,对于存在外水压的洞段可适当增大灌浆压力。若是灌浆孔口空余的长度超过1.0m,则可采用压浆法进行封孔,长度小于1.0m时,可用聚合物砂浆,以人工的方式进行封堵密实。
3.结束语
总之,在桥梁隧道工程施工中,灌浆技术是比较常用的施工技术措施。为确保灌浆质量,相关作业人员应了解并掌握灌浆技术的施工工艺,并将之合理运用到实际工程中,从而确保灌浆施工按质、按量、按时完成。
参考文献
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