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摘要:在公路工程施工技术中,灌浆施工技术非常重要,尤其是真空灌浆技术,在近几年的公路工程施工中发挥着不可代替的作用。据此,本文主要谈谈公路工程中灌浆技术及其质量、安全控制。
关键词:公路工程;灌浆技术;措施
中图分类号:X734 文献标识码: A
前言
灌浆技术作为一种新型的加固技术,在软土地基处理、公路桥头跳车、路而加固等方而得到广泛应用。随着现代科学技术的迅猛发展,国际竞争也日益激烈化,公路施工正朝着智能化、自动化、电气化、生态化的方向发展,对施工技术和质量水平提出了更高的要求。
一、灌浆工艺流程 公路工程中路基的压力灌浆施工必须严格按照其工艺流程来进行,首先按设计图纸定孔放样,然后开动钻机进行成孔钻进,经过检验合格后才能開始灌注浆液,直至达到设计要求终止灌注。具体的工艺流程如下图(如图1): 灌浆施工的具体工序包括:布设灌浆钻孔→钻机就位→成孔钻进→终孔移机→检验孔深→安装灌浆器→配制浆液→压力灌浆→浆液变换→压力灌浆→止浆并取出灌浆器→封孔。
图1灌浆施工工艺流程
二、公路工程中灌浆施工技术
碎石注浆
碎石注浆桩是通过碎石和水泥相互胶结产生的小型钻孔灌注桩。所以,从成桩的施工工艺来看,碎石注浆桩也被称之为钻孔灌注桩。从桩的材料进行分析,也可划分为胶结体桩。通常该类桩的直径在30~70cm 范围内,桩长控制在 30cm以内最佳,碎石注浆桩施工主要包括以下几方面内容:
钻孔运用鱼尾钻头或三翼钻头的工程钻机进行操作。施工方法采用泥浆护壁大泵量正循环的方式。为了将其钻孔垂直度得到保证,应随时对其进行测量,使其垂直度偏差控制在1.20L ~1.25L 之间即可。避免出现孔深达不到设计孔深的要求,为了防止塌孔现象产生,应运用钢筒对孔顶进行加固保护。
清孔。该工序主要分为一次清孔和二次清孔两种。首先应在钻孔完成后实施一次清孔,当钻孔深度达到设计要求后,即可将钻具向原位进行回转。采用正循环的方式对钻孔进行冲孔排渣。当清孔达到小于沉渣厚度10cm时即可。确保此时孔内存在1.15左右的泥浆比重,当泥浆比重达到要求后,提钻移机,并采用测绳对孔深进行测量,测量孔径时运用检孔器进行操作。在投石过程中对二次清孔进行操作,达到一边投石一边清孔的效果。将该过程中孔内的泥浆比重控制在1.05左右。
投石。在清孔之后即可对碎石进行及时投放。在碎石投放之前应先将注浆管向孔底进行放入,在投放时,为了避免碎石对孔壁造成冲刷,应运用碎石导向管在孔顶进行添加。将碎石的直径控制在20~40cm之间即可,碎石投放直到与孔口标高相符即可。
4、注浆。运用砂浆泵将水泥砂浆通过注浆管向孔内进行压入,采用普通硅酸盐水泥作为砂浆材料进行使用,使其砂的粒径控制在小于0.5cm,严格按照设计强度的要求配合比对砂浆进行配置。当砂浆的量与一定要求相符之后,为了避免在重力作用下,泥浆会扩散至土体,且达到用浆量减少的效果,运用向上拔管的方式,严格按照注浆量的大小对拔管的速度进行控制,避免拔管过程中出现间断,使其每次拔管的间距控制在0.5cm,当孔口翻浆比重与注入砂浆的比重相比达到95%时,即可进行一次拔管,为了使注浆质量得到保证,在注浆的过程中,通过注浆管的振动导致孔口有石料下沉的现象出现,因此在注浆的过程中应不断进行补料。注浆结束之后,桩顶浆液会有下沉现象出现,因此应运用继续回灌的方式进行操作。
(二)真空灌浆技术
1、施工准备。为了避免工期被延误,有效地提高施工效率,保证施工能够正常有序的进行,在真空灌浆施工前必须做好必要的准备工作,主要内容包括:①材料。对于真空灌浆技术的材料,必须要核实在预订标准范围内材料数量是否符合要求,种类是否完整,质量是否合格。②设备。在真空灌浆技术运用时,要对其相关的辅助设备进行质量检查,主要查看其是否完好#齐备,同时是否能够正常运行,水#电是否能够正常供应。如果出现水、电供应故障必须要及时对其进行维修,从而保证其能够正常工作。③做好一定的浆体材料预备,严格按照规定对其进行称量,并且按照设定要求的配合比进行配置,还要进行一定量减水剂的预备待用。要按照规定对部件进行安装连接,然后要求把灌浆阀#排气阀完全关闭以做好抽真空的准备,在开始真空作业时,一定要保证在开动真空泵后关内的真空度正常,并且对真空压力表进行严格的检查与监控。这里要注意,如果真空度达到预订强度时,应该停泵1 min,对真空压力表进行观察。若出现压力表指针不再发生变化时,应该停止作业,因为这时孔道内部基本已经达到了要求的真空状态,可以维持灌浆的正常运行。
2、搅拌水泥浆。①搅拌水泥浆之前要求,加水空转数分钟,将积水倒净,使搅拌机内壁充分湿润。搅拌好的灰浆要做至基本御尽。 ②装料:首先将称量好的水(扣除用于溶化减水剂的那部分水)、水泥、膨胀水泥、粉煤灰倒入搅拌机,搅拌2分钟;将溶于水的减水剂倒入搅拌机中,搅拌3分钟出料;水泥浆出料后应尽量马上进行泵送,否则要不停地搅拌;必须严格控制用水量,否则多加的水全部泌出,易造成管道顶端有空隙;对未及时使用而降低了流动性的水泥浆,严禁采用增加水的办法来增加灰浆的流动性。
3、灌浆。泥浆搅拌完毕就可以进行灌浆作业了,其主要工作流程为:在搅拌好的灰浆装入灌浆泵中后,在高压下,高压橡胶管会将浆体打出,这一过程需持续到泵内与打出浆体的浓度一致为止,然后关掉灌浆泵,扎紧橡胶管和灌浆管。在启动真空泵后,将其内部的空气压强控制到 -0.09~-0.06 MPa 后,即可关闭真空泵进行灌浆作业。在打开灌浆阀后,浆体经过空气过滤器时,应该将真空泵#抽气阀#排气阀关掉。在这一过程中,应该及时地对排气管出浆情况进行观察,当内外浆体稠度一致时,则可以将排气阀关闭,但是这时候还是要求灌浆保持在 2~5 min,以让管内存在一定的压力,最后就可以将灌浆阀关闭。
(三)真空灌浆技术需要注意的问题 1、真空灌浆技术是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术,在我国应用比较少,缺乏相应的技术依据,同时真空灌浆施工需要有较高水平的质量控制。因此,需要结合现有的施工材料和设备,摸索能够符合预应力施工质量要求而又切实可行的施工工艺。包括对真空灌浆实施的施工步骤和技术措施:预应力孔道制作过程的质量保证以及材料、机械设备选择的要求等,从工艺设计一材料设备一施工措施进行全面的试验分析和比较,这是实施真空灌浆技术的一个重要内容。 2、真空灌浆技术同时需要合适的灌浆材料,这是完成真空灌浆技术的一个重要环节。因为在通过施工工艺排除90%以上孔道空气的同时,如何改善水泥浆的水灰比,减少由于水泥浆收缩而产生的孔道空隙就显得尤为重要。因此,和易性好、空隙率低、渗透性小、具有较高强度和耐久性的灌浆材料,是我们研究的主要目标之一。 3、编制相关的施工操作程序,以便于及时总结,规范施工方法,以达到推广先进的施工工艺,提高工程质量的目的。三、公路工程中真空灌浆技术的质量与安全控制措施
(一)公路工程中真空灌浆技术的质量控制措施
1、例会制度。每周一由项目负责人组织全部作业管理人员召开质量分析会,内容包括本周质量管理情况。存在问题。解决方法下周质量要求等。
2、交底制度。技术要求、工序流程、质量标准、安全措施等内容由质量、技术负责人在每项工作开展前进行交底,质量控制小组进行监督,日常检查制度: 对具体实施时作业的人员资格、仪器设备、外业操作、内业资料等要素进行定期及不定期检查。
3、质量验收制度。审核人员对每次现场检查成果,质量负责人对中间报告及最终成果报告质量分级验收考核。
(二)公路工程中真空灌浆技术的安全控制措施
禁止酒后上岗作业,仪器及工具的使用由合格的专业人员进行,正确使用个人劳保防护用品,按要求佩戴安全帽、反光标志背心,对施工现场所使用的仪器注意安全放置,杜绝由于使用和放置不当而造成事故。在作业时根据实际情况采取相应防护措施,在有安全隐患的区域内进。
结语
综上所述,灌浆施工技术就是将水泥或其他浆液渗透、充填在周围土体中,使之压密扩展后形成浆脉,公路工程中的灌浆法是把灌注材料通过钻孔或路基塌陷处的出日进行灌浆,达到强化土层、充填洞隙、加固地基,拦截地下流水的作用。在公路工程中,尤其是在地基松软的施工地段,必须大力推广灌浆技术,因为其可以加固公路地基、能够节约工程投资、提高工程质量。
参考文献:
[1]王鲁军.浅谈真空灌浆施工技术在公路工程中的应用[J].科技传播,2011,07:145+147.
[2]霍建兵.公路工程真空灌浆技术的应用研究[J].科技传播,2011,24:128+125.
关键词:公路工程;灌浆技术;措施
中图分类号:X734 文献标识码: A
前言
灌浆技术作为一种新型的加固技术,在软土地基处理、公路桥头跳车、路而加固等方而得到广泛应用。随着现代科学技术的迅猛发展,国际竞争也日益激烈化,公路施工正朝着智能化、自动化、电气化、生态化的方向发展,对施工技术和质量水平提出了更高的要求。
一、灌浆工艺流程 公路工程中路基的压力灌浆施工必须严格按照其工艺流程来进行,首先按设计图纸定孔放样,然后开动钻机进行成孔钻进,经过检验合格后才能開始灌注浆液,直至达到设计要求终止灌注。具体的工艺流程如下图(如图1): 灌浆施工的具体工序包括:布设灌浆钻孔→钻机就位→成孔钻进→终孔移机→检验孔深→安装灌浆器→配制浆液→压力灌浆→浆液变换→压力灌浆→止浆并取出灌浆器→封孔。
图1灌浆施工工艺流程
二、公路工程中灌浆施工技术
碎石注浆
碎石注浆桩是通过碎石和水泥相互胶结产生的小型钻孔灌注桩。所以,从成桩的施工工艺来看,碎石注浆桩也被称之为钻孔灌注桩。从桩的材料进行分析,也可划分为胶结体桩。通常该类桩的直径在30~70cm 范围内,桩长控制在 30cm以内最佳,碎石注浆桩施工主要包括以下几方面内容:
钻孔运用鱼尾钻头或三翼钻头的工程钻机进行操作。施工方法采用泥浆护壁大泵量正循环的方式。为了将其钻孔垂直度得到保证,应随时对其进行测量,使其垂直度偏差控制在1.20L ~1.25L 之间即可。避免出现孔深达不到设计孔深的要求,为了防止塌孔现象产生,应运用钢筒对孔顶进行加固保护。
清孔。该工序主要分为一次清孔和二次清孔两种。首先应在钻孔完成后实施一次清孔,当钻孔深度达到设计要求后,即可将钻具向原位进行回转。采用正循环的方式对钻孔进行冲孔排渣。当清孔达到小于沉渣厚度10cm时即可。确保此时孔内存在1.15左右的泥浆比重,当泥浆比重达到要求后,提钻移机,并采用测绳对孔深进行测量,测量孔径时运用检孔器进行操作。在投石过程中对二次清孔进行操作,达到一边投石一边清孔的效果。将该过程中孔内的泥浆比重控制在1.05左右。
投石。在清孔之后即可对碎石进行及时投放。在碎石投放之前应先将注浆管向孔底进行放入,在投放时,为了避免碎石对孔壁造成冲刷,应运用碎石导向管在孔顶进行添加。将碎石的直径控制在20~40cm之间即可,碎石投放直到与孔口标高相符即可。
4、注浆。运用砂浆泵将水泥砂浆通过注浆管向孔内进行压入,采用普通硅酸盐水泥作为砂浆材料进行使用,使其砂的粒径控制在小于0.5cm,严格按照设计强度的要求配合比对砂浆进行配置。当砂浆的量与一定要求相符之后,为了避免在重力作用下,泥浆会扩散至土体,且达到用浆量减少的效果,运用向上拔管的方式,严格按照注浆量的大小对拔管的速度进行控制,避免拔管过程中出现间断,使其每次拔管的间距控制在0.5cm,当孔口翻浆比重与注入砂浆的比重相比达到95%时,即可进行一次拔管,为了使注浆质量得到保证,在注浆的过程中,通过注浆管的振动导致孔口有石料下沉的现象出现,因此在注浆的过程中应不断进行补料。注浆结束之后,桩顶浆液会有下沉现象出现,因此应运用继续回灌的方式进行操作。
(二)真空灌浆技术
1、施工准备。为了避免工期被延误,有效地提高施工效率,保证施工能够正常有序的进行,在真空灌浆施工前必须做好必要的准备工作,主要内容包括:①材料。对于真空灌浆技术的材料,必须要核实在预订标准范围内材料数量是否符合要求,种类是否完整,质量是否合格。②设备。在真空灌浆技术运用时,要对其相关的辅助设备进行质量检查,主要查看其是否完好#齐备,同时是否能够正常运行,水#电是否能够正常供应。如果出现水、电供应故障必须要及时对其进行维修,从而保证其能够正常工作。③做好一定的浆体材料预备,严格按照规定对其进行称量,并且按照设定要求的配合比进行配置,还要进行一定量减水剂的预备待用。要按照规定对部件进行安装连接,然后要求把灌浆阀#排气阀完全关闭以做好抽真空的准备,在开始真空作业时,一定要保证在开动真空泵后关内的真空度正常,并且对真空压力表进行严格的检查与监控。这里要注意,如果真空度达到预订强度时,应该停泵1 min,对真空压力表进行观察。若出现压力表指针不再发生变化时,应该停止作业,因为这时孔道内部基本已经达到了要求的真空状态,可以维持灌浆的正常运行。
2、搅拌水泥浆。①搅拌水泥浆之前要求,加水空转数分钟,将积水倒净,使搅拌机内壁充分湿润。搅拌好的灰浆要做至基本御尽。 ②装料:首先将称量好的水(扣除用于溶化减水剂的那部分水)、水泥、膨胀水泥、粉煤灰倒入搅拌机,搅拌2分钟;将溶于水的减水剂倒入搅拌机中,搅拌3分钟出料;水泥浆出料后应尽量马上进行泵送,否则要不停地搅拌;必须严格控制用水量,否则多加的水全部泌出,易造成管道顶端有空隙;对未及时使用而降低了流动性的水泥浆,严禁采用增加水的办法来增加灰浆的流动性。
3、灌浆。泥浆搅拌完毕就可以进行灌浆作业了,其主要工作流程为:在搅拌好的灰浆装入灌浆泵中后,在高压下,高压橡胶管会将浆体打出,这一过程需持续到泵内与打出浆体的浓度一致为止,然后关掉灌浆泵,扎紧橡胶管和灌浆管。在启动真空泵后,将其内部的空气压强控制到 -0.09~-0.06 MPa 后,即可关闭真空泵进行灌浆作业。在打开灌浆阀后,浆体经过空气过滤器时,应该将真空泵#抽气阀#排气阀关掉。在这一过程中,应该及时地对排气管出浆情况进行观察,当内外浆体稠度一致时,则可以将排气阀关闭,但是这时候还是要求灌浆保持在 2~5 min,以让管内存在一定的压力,最后就可以将灌浆阀关闭。
(三)真空灌浆技术需要注意的问题 1、真空灌浆技术是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术,在我国应用比较少,缺乏相应的技术依据,同时真空灌浆施工需要有较高水平的质量控制。因此,需要结合现有的施工材料和设备,摸索能够符合预应力施工质量要求而又切实可行的施工工艺。包括对真空灌浆实施的施工步骤和技术措施:预应力孔道制作过程的质量保证以及材料、机械设备选择的要求等,从工艺设计一材料设备一施工措施进行全面的试验分析和比较,这是实施真空灌浆技术的一个重要内容。 2、真空灌浆技术同时需要合适的灌浆材料,这是完成真空灌浆技术的一个重要环节。因为在通过施工工艺排除90%以上孔道空气的同时,如何改善水泥浆的水灰比,减少由于水泥浆收缩而产生的孔道空隙就显得尤为重要。因此,和易性好、空隙率低、渗透性小、具有较高强度和耐久性的灌浆材料,是我们研究的主要目标之一。 3、编制相关的施工操作程序,以便于及时总结,规范施工方法,以达到推广先进的施工工艺,提高工程质量的目的。三、公路工程中真空灌浆技术的质量与安全控制措施
(一)公路工程中真空灌浆技术的质量控制措施
1、例会制度。每周一由项目负责人组织全部作业管理人员召开质量分析会,内容包括本周质量管理情况。存在问题。解决方法下周质量要求等。
2、交底制度。技术要求、工序流程、质量标准、安全措施等内容由质量、技术负责人在每项工作开展前进行交底,质量控制小组进行监督,日常检查制度: 对具体实施时作业的人员资格、仪器设备、外业操作、内业资料等要素进行定期及不定期检查。
3、质量验收制度。审核人员对每次现场检查成果,质量负责人对中间报告及最终成果报告质量分级验收考核。
(二)公路工程中真空灌浆技术的安全控制措施
禁止酒后上岗作业,仪器及工具的使用由合格的专业人员进行,正确使用个人劳保防护用品,按要求佩戴安全帽、反光标志背心,对施工现场所使用的仪器注意安全放置,杜绝由于使用和放置不当而造成事故。在作业时根据实际情况采取相应防护措施,在有安全隐患的区域内进。
结语
综上所述,灌浆施工技术就是将水泥或其他浆液渗透、充填在周围土体中,使之压密扩展后形成浆脉,公路工程中的灌浆法是把灌注材料通过钻孔或路基塌陷处的出日进行灌浆,达到强化土层、充填洞隙、加固地基,拦截地下流水的作用。在公路工程中,尤其是在地基松软的施工地段,必须大力推广灌浆技术,因为其可以加固公路地基、能够节约工程投资、提高工程质量。
参考文献:
[1]王鲁军.浅谈真空灌浆施工技术在公路工程中的应用[J].科技传播,2011,07:145+147.
[2]霍建兵.公路工程真空灌浆技术的应用研究[J].科技传播,2011,24:128+125.