灌浆法在道路桥梁隧道施工中的应用探讨

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  摘要:在社会发展作用下,如今国民整体生活节奏与形式发生了很大变化。此情此景中,人们对道路桥梁隧道提出了更为严格的质量要求。为满足需要,有关人士就需要投入更多的研究力度,探究适合道路桥梁隧道施工的具体做法。因灌浆法本身有着众多突出的优点、优势,故使用该技术已经成为了保障道路桥梁隧道质量的必然选择。对此本文将展开对灌浆法技术的深度分析,探讨道路桥梁隧道对灌浆法的应用,希望能够推动我国交通系统的进一步发展。
  关键词:灌浆法;道路桥梁隧道;施工技术
  经济的发展离不开交通系统的支持,正是因为有了交通系统的大力支持,国内经济才会在几十年间发生如此巨大的变化。当然力的作用是相互的,在交通系统支持经济建设的同时,经济也反作用于交通系统。国内交通系统的迅速发展,为人们提供着便利的工作条件与生活条件。当然国内交通系统的发展与追求也对道路桥梁隧道施工提出了新的挑战。为了保障道路桥梁隧道工程品质达标,就需要应用先进施工技术。灌浆技术恰好能够满足如上要求,其应用能够改善裂缝对于工程质量的负面影响,使建筑物重归本位。
  一、灌浆法技术概述
  (一)灌浆技术
  在施工过程中灌浆技术指的就是在机械、高压、电渗作用下将灌浆材料注入到道路桥梁隧道裂缝中的技术。也就是说该技术需要搭配物理手段、物理方法才能够保障技术有效性、合理性[1]。该技术特点包括如下:
  1、防渗
  在使用灌浆技术的过程中,该技术能够尽可能降低材料渗透性,完成道路桥梁隧道渗透量的有效控制。
  2、加固
  灌浆技术本身的材料属性和特点决定了该技术能够提高岩土硬度与强度。在灌浆技术的支持下,混凝土结构得到了很好的维持、加固[2]。
  3、堵漏
  利用灌浆技术,填充道路桥梁隧道孔洞与裂缝。结束填充以后能够达成堵漏水流的目标。
  4、纠正建筑物垂直度
  面对建筑物斜偏问题可以用灌浆技术的方式纠正垂直度。在实践中使用灌浆技术恢复沉降不均的情况。不难看出,实践中道路桥梁隧道施工需要做好与体现灌浆技术积极作用,运用该技术修正裂缝、孔洞、建筑物。该技术能够很好的提升建筑物最终的品质和质量。
  从上述特点可以看出,灌浆技术优势非常突出。事实上灌浆技术所应用的材料种类非常多,不同材料应对的工作范围与需求也是不同的。
  水泥砂浆这种材料的特点在于有着较高的施工要求,虽然强度大,但容易出现沉淀问题。水泥砂浆一般用于防渗、填充或是加固裂缝一类的工作。水泥浆这种材料可灌性相对来说较差,凝结时间比较长,施工却十分简便。该材料一般被用在防震加固粗砂地基。水玻璃浆液这种材料特点在于浆液黏度近乎和水一样,该材料虽然有着很好的可灌性,但整体造价成本比较高。这种材料常用于粉砂层裂缝和细沙层防渗加固。水泥水玻璃浆液施工要求非常高,凝结时间短,容易调节,大多被用在粗砂地基防渗加固。
  (二)技术种类
  按照施工方法区分,灌浆技术总共包括四种分别是压密灌浆法、填充灌浆法、渗透灌浆法、电动化学灌浆法。接下来以应用最频繁的填充灌浆法为例进行介绍。道路桥梁隧道在施工中难免会出现孔洞、裂缝一类的问题。如果问题严重甚至可能会出现地质坍塌、溶洞、裂缝。施工结束一段时间以后,在荷载压力作用下,出现道路桥梁结构塌陷。在面对这样的问题就需要用填充后灌浆方式处理,保障道路桥梁隧道使用年限和工程质量。
  (三)基本原理
  灌浆法实质其实就是利用液压与气压,把浆液灌注到裂缝,通过物理手段改善缝隙问题。灌浆法具备加固、封堵、防渗的效果。作为非常常见的形式,一旦在工程中发现裂缝,就可以用这种手段保障工程质量。
  (四)工艺要求
  灌浆法在公路桥梁隧道的应用必须做好下述几点要素的考虑。
  首先是灌浆量。施工中必须保障灌浆水平达到饱和,确保浆液能够充分填充地基。灌浆中应当不断计算灌浆量,根据工程进度、工程项目确定灌浆情况。
  其次要做好灌浆压力的控制。对于工程效果来说,影响最为突出的就是灌浆压力。常规情况下,灌浆压力需要控制在0.3至0.5MPa。如遇到特殊情况,需调整灌浆压力。
  最后确认灌浆指标。灌浆中大多以孔段吸浆量作为判定灌浆的唯一指标。如孔段吸浆量低于0.6L/ml,那么在灌浆后的30分钟结束作业。
  二、灌浆法技术要求
  (一)压力控制
  灌浆中必须严格处理的便是灌浆压力,灌浆动力来源为灌浆压力。也就是说灌浆压力直接影响到灌浆加固效果。实践中灌浆压力会受到非常多的因素影响,尤其是施工地层条件、施工所用材料、灌浆方法。为了保障灌浆压力的合理性,在操作中应当结合现场环境、工况确认灌浆手段、灌浆办法。通常来说,浅层灌浆压力都会低于深层灌浆压力。并且如果遇到较大的渗透系数,那么灌浆压力就可以适当减小。实践中必须把握这一要素,做好灌浆压力的控制,保质保量的完成工程。
  (二)灌浆扩散半径的控制
  利用灌浆法作业的时候必须控制好扩散半径。浆液控制的目标便是减少大范围扩散。当然要想满足这一前提、这一要求就需要确认与了解浆液扩散关系。如果浆液扩散呈现出非常大的半径,那么浆液扩散范围就会非常突出,导致工程造价与工程进度受到影响。该现象对于工程施工的影响十分不利。此外影响灌浆扩散半径的要素还与灌浆时间、灌浆压力有直接关系。所以工人施工、注浆的时候必须结合灌浆时间调整浆液浓度,确保浆液粘结度满足实际使用要求。
  (三)浆液凝固时间的管控
  因灌浆用浆液本身有着能够自动凝固特征,所以施工中需要把握这一特点与要素。实践中应利用漿液这一特性,结合施工需要、工程特点,在注浆浆液中适当添加膨胀剂、早强剂、分散剂。需要控制浆液凝固时间的时候,必须精准计算,将其控制在秒至小时的范围当中,确保能够满足不同条件、工程的实际需要,这对施工人员的操作也有很大帮助。   三、道路桥梁隧道施工中的灌浆法应用
  (一)准备工作
  因为灌浆技术本身有着众多突出的优势,故成为了深受人们关注、重视的施工技术,被应用于众多领域。当然在实践中因该技术本身局限性较高,所以道路桥梁隧道在施工中为保障灌浆技术质量,就需要做好准备工作。具体内容包括施工管理、材料设备准备、试验准备。试验的目的是为了获知在生产过程中,哪些环境、哪些条件可以使用哪些技术。因为灌浆技术种类众多,不同灌浆技术的优点与缺点完全不同。在选择了合适的灌浆技术以后,灌浆质量才能夠得到保障。试验能够确定各种灌浆材料和最后的生产规定要求是否吻合。试验内容主要有液浆扩散半径、灌浆孔距等内容。假设道路桥梁隧道项目并没有实际规定,那么工作人员就应当根据现场实际情况,配合自身经验以及所掌握的数据确认。设备材料准备活动对于工程影响十分突出,材料与设备品质、性能决定着最后的灌浆质量。施工前必须做好材料设备检查,确保灌浆法能够发挥应有作用。试验结
  束后利用试验中所得到的数据、经验确认灌浆材料数量,通过这一过程减少施工材料不足带来的负面影响,即停工问题。此外材料设备的准备工作目的是防止材料准备过多导致材料浪费现象出现,是控制施工成本的关键。施工管理中不仅包括材料设备管理,同时人员管理也是非常重要的内容。当然保障工程质量的因素还包括进度管理、造价管理、安全管理。只有做好了每一项细节方面的管理工作,提高管理精确度,要求所有人员都鞥能够按照规定流程、要求施工,设备损坏率才能够得到控制,工程最后品质才能够得到保障。
  (二)设计方案
  准备工作前,施工单位需要做好对灌浆方案、灌浆技术的总结、讨论与分析,确定合理的施工流程、具体的施工办法。设计方案应根据项目的实际情况、条件确定。将试验中所得到的各种修改记录与数据作为依据、支撑,确定施工方案。方案设计中应明确的要素有很多,包括灌浆压力、材料选择、钻孔位置、灌浆孔径。例如灌浆种类的选择中,面对强度本身不高的道路桥梁隧道项目,如果底部需要加固裂缝与填充裂缝,就需要应用压密灌浆法。如果施工对象为较硬的土质,则使用劈裂灌浆法。也就是说选择灌浆种类、灌浆技术的前提是了解不同灌浆种类的特点和施工现场情况。随后参照实际条件与实际要求确认出最合理的施工技术,这样才能够保障施工质量。
  (三)施工工序
  目前最常见的灌浆包括灌浆盒与灌浆管两种形式。相对来说灌浆管有着更广泛的适用范围,而灌浆盒则大多应用于裂缝顶端和有着较大裂缝宽度的位置。施工中应在所有裂缝部位都布置排气孔与进浆孔,确保浆液能够顺利进入。
  灌浆法有着非常复杂的施工工序,其施工要求很高。具体流程为首先钻孔,随后搅拌,最后灌浆。为了保障灌浆质量与道路桥梁隧道工程质量,就需要把握好上述工序要求,严格控制每一项施工细节的管理。封缝能让裂缝变成密封空腔,确保浆液顺利进入。施工中使用水泥砂浆的方式封缝凿槽。当然为了确保裂缝与砂浆的粘着力,还要在槽面涂刷环氧树脂,随后嵌入水泥砂浆。结束封缝以后,展开效果检查,确保施工质量达标。结束上一道工序后开始配置浆液,严格按照浆液速度与凝固时间确定浆液数量。以上工序结束后才可以考虑灌浆。
  在灌浆前,为了保障项目的顺利推进,施工人员就需要提前、全面的掌握裂缝情况、孔洞情况、灌浆压力。设定灌浆压力的时候应明白,不同工程、不同项目侧重点不同。一般来说桥梁隧道压力在0.3至0.5MPa之间[3]。灌浆过程中,灌浆流程、操作流程也是需要着重考虑与处理的要素。操作人员操作中应结合实际情况,保障灌浆顺利。灌浆工序前应当根据所要解决的问题程度和相关标准计算灌浆量与灌浆需求,保障灌浆足够稳定。
  四、结语:
  因灌浆技术本身好处多多,故该技术已经得到了国内道路桥梁隧道使用的广泛关注与普及。当然使用该技术的时候仍旧要参考实际要求、工程情况。根据经验表明,发挥灌浆技术作用就需要着眼于工程病害情况。只有加强了对工程病害预防与处理,才能够减少工程质量带来的负面作用,体现出工程本身应有的价值。施工单位在施工前必须做好细节方面的处理,包括材料、方案的准备。根据现场条件与勘察得到了的数据结果确定施工工序。
  参考文献:
  [1]张建刚,王喆.灌浆法在公路隧道施工中的应用分析[J].建材与装饰,2019(11):256-257.
  [2]孔宪斌.灌浆法加固技术在隧道工程中的运用[J].公路交通科技(应用技术版),2019,15(04):226-227.
  [3]姚颜昌.灌浆法在处理人防地道工程中的应用[J].山西建筑,2019,45(06):77-78.
  作者简介:代晓强(1992.10-),男,辽宁省阜新市人,辽宁工程技术大学土木与交通学院2011级本科毕业生,现任职于中交一公局第七工程有限公司,主要研究方向为:桥梁隧道工程。
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