魏權(quán)
摘要:在我國低等級的普速鐵路中,石砌橋梁墩臺在中小橋中得到廣泛的應(yīng)用。但隨著時(shí)間的推移以及大幅增長貨運(yùn)量,導(dǎo)致石砌橋梁墩臺出現(xiàn)諸多的裂縫病害,嚴(yán)重影響人們交通安全。為了確保鐵路橋梁安全穩(wěn)定,石砌橋梁墩臺裂縫病害的治理逐漸受到越來越多的關(guān)注。
關(guān)鍵詞:注漿加固法;石砌橋梁墩臺裂縫病害處治;應(yīng)用
引言
所謂石砌橋梁墩臺就是指有水泥砂漿粘粘片石而構(gòu)成的橋梁下部結(jié)構(gòu)。在實(shí)際的施工過程中,由于其具有較多優(yōu)勢,不僅取材上較為簡便,其在施工過程中也極為方便便捷,因此在中小橋中得到廣泛的應(yīng)用。在經(jīng)濟(jì)與社會不斷發(fā)展的推動下,鐵路貨運(yùn)量也隨之增加,導(dǎo)致石砌橋梁墩臺裂縫問題愈加嚴(yán)重,甚至對橋梁結(jié)構(gòu)的安全性造成一定成的影響。而為了提高橋梁結(jié)構(gòu)的安全性,相關(guān)部門逐漸重視裂縫處治技術(shù)的應(yīng)用。在裂縫處治技術(shù)中,注漿法是一種操作便捷成本較低的技術(shù),在實(shí)際的橋梁墩臺修補(bǔ)工作中具有較好的加固修補(bǔ)作用,因此該技術(shù)在石砌橋梁墩臺修補(bǔ)工作中擁有較為廣泛的應(yīng)用范圍。
1、石砌橋梁墩臺出現(xiàn)裂縫的形式及原因
1.1縱向裂縫
當(dāng)縱向裂紋出現(xiàn)在墩臺頂部時(shí),其主要以上寬下窄的形態(tài)呈現(xiàn);反之,但縱向裂紋出現(xiàn)在墩臺底部時(shí),則以上窄下寬的形態(tài)呈現(xiàn)。一般情況下,縱向裂縫的形成原因是局部磚石結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)存在強(qiáng)度、受力以及地基承載力等方面存在問題時(shí)引起的裂縫。
1.2橫向裂縫
在石砌橋梁墩臺中部以及接茬部位時(shí)常會出現(xiàn)較多的橫向裂紋,一旦在墩臺中出現(xiàn)橫向裂紋,裂紋的深度普遍較深。一般情況下橫向裂紋的出現(xiàn)是由于混凝土澆筑過程中,段接茬部分出現(xiàn)清理不達(dá)標(biāo)等施工問題而引起的。其中僅有少數(shù)情況下是因受豎向荷載和水平荷載作用下而導(dǎo)致墩臺承受剪力過大而形成的。
1.3表面裂縫
在墩臺表面出現(xiàn)裂縫的原因主要是由于溫度、溫差等外部環(huán)境變化的影響下逐漸形成的。與其他裂縫不同,表面裂縫需要在上時(shí)間的負(fù)載下逐漸出現(xiàn)。一般來說,表面裂縫在前期階段并不顯著,也正是因此會被絕大多數(shù)的工作人員忽視,但隨著時(shí)間的增加,各種因素所造成的影響逐漸累積,裂縫逐漸擴(kuò)大,直至影響墩臺的整體穩(wěn)定性。
2、注漿法加固技術(shù)的原理和優(yōu)點(diǎn)
2.1注漿法的原理
利用噴漿機(jī)將嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配比的流動漿液按照一定的壓力注入在墩臺裂縫中,以此起到堵塞裂縫,提高整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用。一般來講,裂縫注漿加固所用的漿液一般以水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧樹脂等最為常見。而選用具體哪一種漿液則需要相關(guān)工作人員根據(jù)墩臺結(jié)構(gòu)裂縫的具體情況進(jìn)行選擇。
2.2注漿法的優(yōu)點(diǎn)
由于注漿漿液擁有較好的堵漏作用,可以很好的將墩臺裂縫進(jìn)行有效填充,為提高整個墩臺的抗?jié)B能力提供了有力的支撐。在注漿漿液注入后,墩臺結(jié)構(gòu)中高片石砌體的均勻性與整體將會得到一定程度提升外,其還可以有效提高地基承載力度。通過提高巖土力學(xué)強(qiáng)度下,可以對混凝土的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的修護(hù)工作。相比其他修復(fù)石砌橋梁墩臺裂縫的方法,注漿法不僅擁有簡單便捷的施工工藝以及較低的經(jīng)濟(jì)成本,還擁有較好的處理效果,因此在低等普速鐵路的中小橋中得到廣泛的應(yīng)用。
3、注漿法在某石砌橋梁墩臺裂縫病害處治中的應(yīng)用
3.1施工準(zhǔn)備工作
在注漿施工開展前,施工單位首先需要對各種施工所需設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z查,以此確保施工過程中不會出現(xiàn)各種意外事故,影響施工工作順利開展。其次,施工人員應(yīng)將注漿所需水泥、砂礫、化學(xué)添加劑等材料進(jìn)行充足的準(zhǔn)備。同時(shí)合理安排施工進(jìn)度,以此更好的對施工質(zhì)量與人員的控制與監(jiān)督工作。
3.2施工技術(shù)指標(biāo)
為了在實(shí)際的處治工作中充分發(fā)揮出注漿法加固作用,施工人員需要嚴(yán)控制各項(xiàng)影響加固效果的指標(biāo)因素。由于在實(shí)際的石砌橋梁墩臺中擁有不同情況的裂縫,印在在設(shè)計(jì)注漿加固方案時(shí),需要根據(jù)裂縫的實(shí)際位置與破壞情況選用相應(yīng)配比的漿液。
在具體施工過程中應(yīng)用加固技術(shù)時(shí),相關(guān)施工人員需要關(guān)注實(shí)際施工時(shí)擴(kuò)散半徑以及距離是否滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,以此確保計(jì)算工作中各種參數(shù)的準(zhǔn)確性,進(jìn)而保證在理論公式的指導(dǎo)下算出精準(zhǔn)的數(shù)值。另外,由于墩臺孔隙率以及滲透系數(shù)呈現(xiàn)不均勻的狀態(tài),因此在實(shí)際的注漿加固工作中應(yīng)根據(jù)計(jì)算結(jié)果以及以往的工作經(jīng)驗(yàn)來確定逐漸準(zhǔn)確的擴(kuò)散半徑。
在具體的注漿工作中,施工人員需要根據(jù)裂縫的實(shí)際深度與大小來確定相應(yīng)的注漿量,以此確保漿液配料的充足,避免出現(xiàn)注漿不足空隙無法填滿的情況出現(xiàn)。對于劣等較為嚴(yán)重的墩臺,施工人員應(yīng)適當(dāng)增加注漿量,以此確保漿液可以填滿空隙與縫隙。另外,為了確保施工過程中不會出現(xiàn)漿液不足的情況,施工人員應(yīng)準(zhǔn)備超出計(jì)算量百分之二十的漿液。
為了確保加固技術(shù)在使用過程中可以充分發(fā)揮出其自身的作用,施工人員需要對壓力與時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在不同的使用情況下,漿液凝固時(shí)間都有著一定的差異性。因此施工人員需要根據(jù)實(shí)際的凝固實(shí)踐合理的應(yīng)用凝劑、分散劑以及膨脹劑等化學(xué)試劑,以此來明確漿液配比的凝固時(shí)間。
注漿壓力時(shí)增添漿液動力的重要因素。在實(shí)際的加固工作中,注漿壓力是通過擴(kuò)散漿液來達(dá)成相應(yīng)加固目標(biāo)的一項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容。為了確保漿液加固效果,在使用注漿壓力時(shí)應(yīng)充分結(jié)合實(shí)際的地質(zhì)條件以及各種特殊情況來明確注漿壓力值。
3.3確定注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)
在實(shí)際的處治工程中,注漿加固工作需要以具體的施工方案以及相關(guān)質(zhì)量要求來確定注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。以以往的施工經(jīng)驗(yàn)來看,在注漿加固工作中一旦墻面砂漿溢出漿液、或是砂漿縫隙呈現(xiàn)張開狀態(tài),或是注漿壓力滿足0.5兆帕、或是注漿口位置吸收料的速度達(dá)到1分鐘內(nèi)流過有效截面的流量體體積0.6時(shí),便可結(jié)束注漿工作。
在完成相應(yīng)的注漿工作后,施工人員還需對墩臺以及其周圍土體分承載能力進(jìn)行相應(yīng)的檢測,以此確保其承載能力滿足135千帕這一要求。另外,當(dāng)墩臺處于淤泥等特殊地質(zhì)地區(qū)時(shí),其承載能力需要保證滿足90千帕這一要求。
4、結(jié)論
綜上所述,通過對石砌橋梁墩臺裂縫形式與形成原因的分析,以及對注漿加固技術(shù)對墩臺裂縫病害處治的應(yīng)用探析可以得知,注漿加固法的應(yīng)用是避免橋梁病害的繼續(xù)發(fā)展,確保橋梁安全運(yùn)營,保障鐵路行車安全重要途徑。
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