田應盛
(貴州省交通科學研究院股份有限公司 貴州 貴陽 550000)
橋梁隧道施工中灌漿技術的應用分析
田應盛
(貴州省交通科學研究院股份有限公司貴州貴陽550000)
隨著社會經(jīng)濟水平的提高,我國交通事業(yè)也在不斷發(fā)展,因此,對橋梁隧道工程施工技術與質(zhì)量提出了更高的要求。為了有效提升橋梁隧道施工質(zhì)量,灌漿技術憑借良好的施工效果得到了廣泛的應用?;诖?,本文對橋梁隧道施工中灌漿技術的應用進行了研究,從而為不斷提高橋梁隧道施工質(zhì)量與水平提供建議。
橋梁隧道施工;灌漿技術;應用
在橋梁隧道施工中,通過灌漿技術的應用,不僅可以提升施工質(zhì)量,還能有效提高工程安全水平。近幾年以來,隨著我國社會經(jīng)濟的快速增長,交通運輸工程建設也在持續(xù)增多,在此情況下,對橋梁隧道施工要求也就更加的嚴格。灌漿技術因其較高的靈活度被廣泛應用于我國交通運輸工程的建設,因此,必須加強對橋梁隧道工程中灌漿技術應用的研究,從而確保橋梁隧道工程施工質(zhì)量。
1.1填充灌漿技術
對于填充灌漿技術,其可以保護一些因地質(zhì)坍塌而導致的裂縫,例如因地震導致的某些裂縫,或者是由一些溶洞坍塌而導致的裂縫。同時,在某些因設計施工不合理而導致負荷較重,最終形成危險坍塌的工程中也較適用。
1.2滲透灌漿技術
對于滲透灌漿技術,其主要是通過滲透施工將灌漿液體送至需要維修的地方,此種灌漿技術主要應用于側(cè)壁的整理以及地基的加固施工,這主要是因為其能夠形成一個穩(wěn)固的面,從而大大增強工程力學性能。
1.3壓密灌漿技術
通過研究發(fā)現(xiàn),壓密灌漿技術較適用于隧道施工,且其主要通過高壓注射的方式將較大濃度的灌漿液體送入裂縫之中,最終凝固成型。同時,壓密灌漿技術的施工效果也是較好的,其可與裂縫融為一體,從而形成脈狀形態(tài)或者膠結(jié)層。
1.4電動化學灌漿加固技術
電動化學灌漿加固技術主要用于橋梁基礎的加固,且其主要是通過電化學方法,將需要進行加固施工的裂縫分成正負兩極,然后在插入底層的正極里面接入金屬管,之后再將用來灌漿的液體與正極相連接。在完成了上述操作之后,將另一端接到負極中,用來確保電化學的方向和壓力的一致,這樣一來,就可形成一個回路,而通過電化學的作用,可形成一個堅固的面,從而提高工程力學性能。
2.1橋梁隧道裂隙
在橋梁隧道施工中,最為常見的問題就是裂縫。一般情況下,裂縫主要在橋墩與橋臺等部位產(chǎn)生,且在裂縫產(chǎn)生的初期階段,因裂縫較小,橋梁隧道管理人員一般是無法發(fā)現(xiàn)的,進而導致裂縫的進一步發(fā)展,最終導致無法挽回的損失。
2.2橋梁隧道的砌石松動
在橋梁隧道施工過程中,砌石松動也是比較常見的質(zhì)量問題,且在橋梁的橋臺部位發(fā)生松動時,橋梁的外墻部分極容易發(fā)生脫落現(xiàn)象,從而嚴重影響到了橋梁隧道的承重能力。
2.3橋梁隧道漿液脫落
在橋梁隧道工程施工過程中,漿液具有非常重要的作用,且其主要表現(xiàn)在以下兩方面:①通過漿液,可較好的覆蓋住過于粗糙的橋梁隧道,從而起到美化的作用。②通過漿液,能夠加固橋梁的橋面?;诖?,一旦橋梁隧道工程發(fā)生漿液脫落現(xiàn)象,也就意味著橋梁隧道沒有了一層保護,從而嚴重威脅到橋梁隧道的安全。
3.1工程概況
某橋梁隧道工程總長度45m,橋梁跨徑3×15m,橋?qū)?.8m+ 12.5m+1.8m。同時,該橋梁隧道工程的下部結(jié)構(gòu)是一種柱式墩配擴大基礎,且其橋臺結(jié)構(gòu)為U型的橋臺配擴大基礎。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),該橋梁隧道工程的橋墩與橋臺位置處都已經(jīng)出現(xiàn)了從臺帽中間部位開始,且直到臺身的裂縫,此裂縫總長度3m,寬度2mm。此外,在該橋梁橋臺端頭位置處出現(xiàn)了10mm的裂紋,橋梁橋墩上游側(cè)的防震擋塊部位存在裂紋,橋梁砌石部位存在松動現(xiàn)象,橋梁橋臺錐坡存在砌漿脫落現(xiàn)象。通過對該橋梁隧道工程實際情況進行一定的考察發(fā)現(xiàn),導致該橋梁墩臺身出現(xiàn)裂紋的原因主要是墩臺部位的不均勻下沉?;诖朔N情況,可通過灌漿技術的應用來加固該橋梁隧道工程的墩臺基礎。
3.2灌漿設計
3.2.1灌漿的標準
在對該橋梁隧道的墩臺基礎進行灌漿施工之后,淤泥或者是淤質(zhì)土的承載力標準值應為80~100kPa,粉細沙承載力的標準值應大于110kPa,而雜填土承載力的標準值應為130kPa。同時,對于該橋梁隧道工程的復合地基承載力的標準值,必須大于130kPa。在實際施工過程中,要想實現(xiàn)最佳的灌漿效果,首先必須要制定科學合理的灌漿施工控制標準。
3.2.2灌漿段以及漿材設計
在此橋梁隧道工程中,因?qū)е露张_身出現(xiàn)裂紋的原因主要為墩臺的不均勻下沉,所以需要將墩臺基礎四周作為灌漿段。對于墩臺基礎加固施工中所使用的灌漿材料,應采用水泥粉煤灰漿液。具體操作步驟為:將水泥與粉煤灰依據(jù)4:1的比例進行配比,此過程中,對于漿液中水泥的使用強度,應為32.5的普通硅酸鹽水泥,而對于水灰比,則需要確保其在0.5~0.55之間。
3.2.3確定漿液的擴散半徑
通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),該橋梁隧道工程的墩臺基礎地質(zhì)均一性能較低,但其滲透系數(shù)變化與孔隙率都較高,基于此,在進行該部分灌漿施工時,僅僅通過理論公式來計算漿液的擴散半徑是不合理的,此時應在結(jié)合實際大量工程經(jīng)驗數(shù)據(jù)的基礎上,漿液擴散半徑設置為1.6m。
3.2.4灌漿孔的孔深設計
依據(jù)該橋梁隧道工程所具備的地質(zhì)條件,并在結(jié)合工程勘察的相關資料的情況下,將灌漿孔深度設計在3.5~6.0m之間,其平均孔深為4.5m。
3.2.5灌漿壓力和灌漿量的設計
對于工程灌漿壓力,應依據(jù)施工現(xiàn)場實驗結(jié)果進行確定。通常情況下,灌漿壓力應為0.3~0.5MPa,然后在依據(jù)實際灌漿施工情況進行相應的調(diào)整。此外,對于工程灌漿量的確定,通常為灌漿對象土量的20%,但也需要依據(jù)工程現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整。對于灌漿的要求,一般只需要滿足地基填滿要求即可,從而確保灌漿飽滿。
3.2.6灌漿完成標準
在正常情況下,要根據(jù)孔段的吸漿量來確定灌漿施工是否結(jié)束。當孔段的吸漿量小于0.6L/ml時,就可以在灌注30min之后即可結(jié)束灌漿。同時,如果孔段單位吸漿量高于理論的估算值,也可結(jié)束灌漿。
3.3灌漿施工
3.3.1灌漿施工準備
在開始該橋梁隧道灌漿施工之前,需要保證施工材料與設備均已準備妥當,且還要確定漿液擴散半徑、灌漿壓力與孔距等,將孔位及時放樣到實地。
3.3.2灌漿施工技術要點
(1)灌漿成孔
對于該橋梁隧道工程灌漿成孔操作,具體如下:首先將直徑90mm的鉆頭對齊準孔位,并通過成孔的方式鉆進。其次,在進行雜填土鉆進時,如果孔壁出現(xiàn)了不穩(wěn)定的現(xiàn)象,需采用護壁導管。然后,進行淤泥與淤泥質(zhì)土,或粉性土的鉆進,此時需要先采用導管護壁,之后再利用撈砂筒取砂成孔方式鉆進,且一直要鉆到粘性土層才可停止。
(2)安置灌漿管
通常情況下,灌漿管的下方必須放置一個花管,且此花管長度為0.7~1m,孔徑為8mm,孔隙率為15%,之后還要進行封口處理。此外,還可以利用花管來排除流沙,但因為有流沙的進入,所以需要采取一定的加固與保護措施來保護外壁,但此種方法會使橋梁隧道的灌漿施工無法進一步實行,所以一般不采用此種方法。
(3)攪漿及灌漿
在進行攪漿時,需要向攪拌機內(nèi)注入一定量的水,并進行攪拌處理。同時,在攪拌的過程中,還要確保攪拌的均勻、徹底,并在此前提下,連續(xù)不斷的加入一定硬度的硅酸鹽水泥,使其發(fā)生中和反應,產(chǎn)生熱量。在攪拌一段時間之后,就可向儲漿筒內(nèi)灌入漿液了。此外,對于灌漿操作,一定要從上而下的灌漿,之后還要合理采用純壓法進行空口封閉,從而確保灌漿施工的科學合理。
(4)封口
在完成了該橋梁隧道的灌漿操作之后,要進行有效的成空封閉工作,如果24h內(nèi)沒有下沉就沒有關系,但如果不是這樣,需及時彌補,增加灌漿,水灰比是0.5的最合適,直到達到灌漿液到頂為止。
總而言之,灌漿技術是現(xiàn)階段我國橋梁隧道工程裂縫最實用有效的施工技術,同時還是應用最為廣泛的一種施工技術?;诖耍瑧谑┕み^程中充分利用該技術與施工現(xiàn)場的各種條件,全面提高橋梁隧道施工質(zhì)量,推動我國橋梁隧道工程的持續(xù)發(fā)展。
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1673-0038(2015)44-0215-02
2015-10-9
田應盛(1974-),貴州人,工程師,大專,主要從事高速公路建設監(jiān)理及檢測工作。