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【摘 要】 随着社会的发展,公路桥梁事业得到很大的发展,注浆技术也被广泛的应用到公路桥梁施工中,其也发挥着越来越重要的作用,因此加强公路桥梁施工中注浆技术的研究非常有必要,对此本文分析了公路桥梁施工中注浆技术的应用。
【关键词】 公路桥梁;注浆技术;应用
引言:
公路桥梁施工技术直接关系着整个公路桥梁的质量和使用性能,因此在实际的公路桥梁施工过程中,要全面考虑各方面的因素,采用合适的注浆技术,不断优化和完善注浆技术在公路桥梁施工中的应用过程,不断提高公路桥梁的施工质量,简化施工工序,充分发挥公路桥梁的经济效益和社会效益,推动我国公路桥梁工程的快速发展。
1、注浆技术的工作原理
注浆技术的原理是指利用化学原理、液压或者物理气压,在岩土体缝隙或者裂缝中注入可以固结岩土体缝隙和裂缝的浆液,注浆技术的喷射强度较大,速度非常快,可以有效提高注浆的连续性和集中性,并且在冲蚀、受压力等作用下,浆液可以在岩土体缝隙或者裂缝中发生实质性的固结作用,然后通过搅动和挤压大颗粒碎石和小细粒土,使岩土体和浆液充分融合,凝结在一起,形成一个稳定、高强度的整体,有效地改善岩土体的稳定性、抗渗能力以及强度等特性,从而提高公路桥梁工程的安全性和稳固性。
2、注浆技术的类型
在公路桥施工中注浆技术主要可以分为高压喷射注浆和静压注浆,结合公路桥梁工程施工现场的实际情况、注浆方式、浆液运动方式、浆液的作用、注浆压力等,又可以将注浆技术分为喷射注浆、压密注浆、劈裂注浆和渗透注浆[1]。在公路桥梁施工中,压密注浆技术和渗透注浆技术的应用范围最广泛,因此本文对这两种注浆技术进行详细的介绍。
(1)压密注浆。压密注浆也被称为挤压注浆,主要是利用钻孔巨大的气压将粘稠的浆液注入岩土体中,在注浆的过程中,使浆液聚集成球形的浆泡,在气压的作用下,浆液扩散到岩土体中,通过强烈的挤压作用力,不断挤压周围的岩土体,避免岩土体产生水力劈裂,使岩土体更加的牢固和密实。在固结地基土、抬升建筑物等方面,压密注浆技术发挥着非常重要的作用,但是压密注浆技术不能应用在含水量大和透水性较差的软土地基施工中。
(2)渗透注浆。渗透注浆是指在公路桥梁施工中,在保持原有岩土体层体积、性质和结构基础上,使浆液在外力作用下注入岩土体层的土壤孔隙中,促进浆液在岩土体土壤颗粒中快速渗透,使浆液和土壤颗粒充分融合,膠结在一起。渗透注浆技利用球星扩散和柱形扩散原理,可以有效提高岩土体的强度和固性。但是在实际的公路桥梁施工过程中,施工现场的土质不一定是均匀的,因此要结合公路桥梁施工的实际情况,因地制宜,使用合适的施工技术。
3、公路桥梁施工中应用注浆技术的关键点
3.1、注浆材料的选择
1)注浆材料的分类
浆液材料在公路桥梁的施工中起着很大的作用,它主要分为普通的注浆浆液材料与化学注浆浆液材料这两种。浆液自身的组成成分与渗透能力决定了各自性质的不同,且其所存放的环境温度、时间长短都很大的影响着浆液材料质量的高低。要选出合适当前工程的浆液材料,就需要结合工程的类型、施工的技术、工地的条件与材料的造价等其他方面来进行选择。当今的公路桥梁施工中,主要是采用粘稠性较高的浆液为浆液材料的原料,并且在原料中加入增塑性强的增塑剂与减水剂进行调配,再实行注浆施工,这是目前为止在公路桥梁施工中较为科学合适的注浆方式,也是今后公路桥梁注浆施工的发展趋势。
2)注浆材料的质量保证
注浆材料的质量保证需要在施工过程中严格把关。选择合适的注浆浆液材料,对浆液材料进行相关试验,确保施工工艺的正确性。注浆浆液材料运到施工场地后,要仔细检查注浆浆液材料是否符合规范的要求,防止过期注浆浆液材料被用来进行注浆施工。在正式进行注浆施工之前,都要对注浆浆液再次检查一遍,以确保注入合格的浆液。高质量的注浆浆液还需要进行科学合理的配比调和,这也是注浆步骤中很重要的一项,注入的浆液呈液体状态,需要具备一定的流动性,如果砂浆在调和过程中发生了物理反应,可以用更粗的注射管或者在浆液中加入一定量的混凝土外加剂。当浆液全部成功地被注入地下土层后,施工者需要到当地有关的项目部门提交此项工程的施工记录,并对施工前后过程的有关资料进行整理和汇总。
3.2、优化注浆方案
(1)浆液配比。在公路桥梁施工中,要注意结合施工现场的实际情况和公路桥梁施工要求,优化注浆方案,首先要合理调制浆液配比,公路桥梁施工对于注浆浆液的强度要求不高,但是最根本的一点是注浆浆液要具有良好的流动性,并且析水率要低,因此,可以将水灰比控制在1.2,将浆液中的水泥和粉煤灰比保持在1.4左右。
(2)注浆压力。在公路桥梁施工中应用注浆技术,要将注浆压力控制在0.7~1.1MPa之间,避免由于注浆压力过大或者多小而影响浆液注入岩土体层中的效果,同时要尽量采用静压力,最大程度地降低注浆压力对岩土体层结构的影响。
(3)扩散半径。公路桥梁施工单位要根据公路桥梁结构的设计压力、浆体材料、地基构造等情况,准确计算机注浆的扩散半径,如果公路桥梁施工现场的情况比较复杂或者不容易选取相关参数,必须要组织专业的技术人员进行注浆试验,根据注浆试验结果,进一步改善注浆技术,确保注浆质量,简化公路桥梁的施工工序,降低施工成本。
4、注浆工艺在公路桥梁中的运用
通俗来讲,注浆技术实际上就是将具有不同作用的浆液注入到相应的需要修复的复杂地层内,最终达到加固与加密低层的目的。
4.1、钻孔放样工艺的技术要点
钻孔放样的工艺的第一步就是要借助测量工具来实现注浆孔的放样,在此过程中需要特别注意,实际孔位和设计孔位两者的误差须要控制在一定的范围内。之后,则是要对每一个工点的钻孔放样,同时还要做好钻孔编号,从而便于之后的区分与操作。除此之外,在放样过程中必须要注意地面以下的所有设施都要尽可能地与应其他设备保持适当的距离,同时还要注意和通道以及桥台等维持合理的距离。 4.2、成孔工艺的技术要点
成孔过程中需要钻进桥面结构层,通常情况下人们会选用潜孔锤来完成,此处需要注意的是不能选用冲洗液水钻。除此之外,还需要注意实际孔深不能低于设计孔深,而注浆孔则应和地面形成垂直关系,误差则是要尽可能地降到最小。如果桥面出现了严重变形,那么就要分析二段注浆方法是否适用。
4.3、压水试验工艺技术要点
压水试验在公路桥梁注浆工程中扮演着十分重要的角色。但是需要注意的是压水试验必须要在施工正式开始前完成。之后,则是要全面分析地质是否可灌,并计算与分析注浆工艺的参数。最后,则需要借助压水试验来判断注浆通道畅通与否,压水试验是有效提高土层介质可灌性的重要方法。
5、注浆技术应用注意事项
以某公路线跨线桥为例,在注浆技术应用过程中,在设计好注浆的施工工艺和选择好浆液的材料后,注浆还需要注意以下四个方面。
5.1、孔位的布置
根据该公路桥梁工程的具体情况设置上、中、下三层孔道,总共设了45个孔道,并在桥梁的桥体顶部埋设了钢化管。
5.2、注浆的顺序
根据桥梁土层的软土性质采用从上到下的注浆顺序进行了土层的注浆固结。注浆时,先将所有的初始孔道的密封盖打开,然后从最上面的孔道开始注浆。要注意的是,在注漿的过程中,一方面要控制好浆液的水泥和粉煤灰的配比,另一方面,要控制注浆的压力,该工程将注浆时的压力控制在0.5~0.6MPa之间。控制注浆的压力是为了避免注浆压力过大或者过小影响施工的质量。
5.3、控制浆液量
理论上的浆液量与土壤孔隙的体积相同,但是在实际的施工过程中,受到各方面的影响,使得浆液无法充满孔隙,其中有一部分的土壤孔隙被土层中的水分占据了,因此,在具体的注浆过程中,浆液的控制量可以根据具体公式进行计算。
5.4、保证注浆质量
注浆时要保证注浆的质量,即在确定了注浆施工的设计之后,先进行现场施工试验,通过现场施工试验选择合适的施工工艺,再进行具体的注浆施工。另外,为保证注浆质量,浆液的取材、注浆的顺序、注浆的压力和浆液量都要严格按照实际情况进行。
6、结束语
注浆技术主要运用物理气压、液压和化学方法,在所要施工的岩土体表面的缝隙或裂缝中灌入一种让岩土瞬间凝固的液体,达到提高岩土强度的要求。还可以提高岩土的防渗性能,是岩土层始终处于稳定的状态,尽可能的改变岩土体的物理性质,达到路桥工程施工的要求,使其更好地为公路桥梁的施工而服务,因此需要引起我们的重视。
参考文献:
[1]肖新平.论公路桥梁施工中注浆技术的应用[J].中国高新技术企业,2008,22:246+249.
[2]严进军.公路桥梁施工中注浆技术的应用[J].中华民居(下旬刊),2014,08:247.
[3]岳丽丽.公路桥梁施工中注浆技术的应用[J].交通世界(建养.机械),2013,08:265-266.
[4]王海东.注浆技术在公路桥梁施工中的应用[J].交通标准化,2013,21:95-97.
[5]朱建勇.注浆技术在公路桥梁施工中的应用研究[J].科技创新与应用,2014,08:185.
【关键词】 公路桥梁;注浆技术;应用
引言:
公路桥梁施工技术直接关系着整个公路桥梁的质量和使用性能,因此在实际的公路桥梁施工过程中,要全面考虑各方面的因素,采用合适的注浆技术,不断优化和完善注浆技术在公路桥梁施工中的应用过程,不断提高公路桥梁的施工质量,简化施工工序,充分发挥公路桥梁的经济效益和社会效益,推动我国公路桥梁工程的快速发展。
1、注浆技术的工作原理
注浆技术的原理是指利用化学原理、液压或者物理气压,在岩土体缝隙或者裂缝中注入可以固结岩土体缝隙和裂缝的浆液,注浆技术的喷射强度较大,速度非常快,可以有效提高注浆的连续性和集中性,并且在冲蚀、受压力等作用下,浆液可以在岩土体缝隙或者裂缝中发生实质性的固结作用,然后通过搅动和挤压大颗粒碎石和小细粒土,使岩土体和浆液充分融合,凝结在一起,形成一个稳定、高强度的整体,有效地改善岩土体的稳定性、抗渗能力以及强度等特性,从而提高公路桥梁工程的安全性和稳固性。
2、注浆技术的类型
在公路桥施工中注浆技术主要可以分为高压喷射注浆和静压注浆,结合公路桥梁工程施工现场的实际情况、注浆方式、浆液运动方式、浆液的作用、注浆压力等,又可以将注浆技术分为喷射注浆、压密注浆、劈裂注浆和渗透注浆[1]。在公路桥梁施工中,压密注浆技术和渗透注浆技术的应用范围最广泛,因此本文对这两种注浆技术进行详细的介绍。
(1)压密注浆。压密注浆也被称为挤压注浆,主要是利用钻孔巨大的气压将粘稠的浆液注入岩土体中,在注浆的过程中,使浆液聚集成球形的浆泡,在气压的作用下,浆液扩散到岩土体中,通过强烈的挤压作用力,不断挤压周围的岩土体,避免岩土体产生水力劈裂,使岩土体更加的牢固和密实。在固结地基土、抬升建筑物等方面,压密注浆技术发挥着非常重要的作用,但是压密注浆技术不能应用在含水量大和透水性较差的软土地基施工中。
(2)渗透注浆。渗透注浆是指在公路桥梁施工中,在保持原有岩土体层体积、性质和结构基础上,使浆液在外力作用下注入岩土体层的土壤孔隙中,促进浆液在岩土体土壤颗粒中快速渗透,使浆液和土壤颗粒充分融合,膠结在一起。渗透注浆技利用球星扩散和柱形扩散原理,可以有效提高岩土体的强度和固性。但是在实际的公路桥梁施工过程中,施工现场的土质不一定是均匀的,因此要结合公路桥梁施工的实际情况,因地制宜,使用合适的施工技术。
3、公路桥梁施工中应用注浆技术的关键点
3.1、注浆材料的选择
1)注浆材料的分类
浆液材料在公路桥梁的施工中起着很大的作用,它主要分为普通的注浆浆液材料与化学注浆浆液材料这两种。浆液自身的组成成分与渗透能力决定了各自性质的不同,且其所存放的环境温度、时间长短都很大的影响着浆液材料质量的高低。要选出合适当前工程的浆液材料,就需要结合工程的类型、施工的技术、工地的条件与材料的造价等其他方面来进行选择。当今的公路桥梁施工中,主要是采用粘稠性较高的浆液为浆液材料的原料,并且在原料中加入增塑性强的增塑剂与减水剂进行调配,再实行注浆施工,这是目前为止在公路桥梁施工中较为科学合适的注浆方式,也是今后公路桥梁注浆施工的发展趋势。
2)注浆材料的质量保证
注浆材料的质量保证需要在施工过程中严格把关。选择合适的注浆浆液材料,对浆液材料进行相关试验,确保施工工艺的正确性。注浆浆液材料运到施工场地后,要仔细检查注浆浆液材料是否符合规范的要求,防止过期注浆浆液材料被用来进行注浆施工。在正式进行注浆施工之前,都要对注浆浆液再次检查一遍,以确保注入合格的浆液。高质量的注浆浆液还需要进行科学合理的配比调和,这也是注浆步骤中很重要的一项,注入的浆液呈液体状态,需要具备一定的流动性,如果砂浆在调和过程中发生了物理反应,可以用更粗的注射管或者在浆液中加入一定量的混凝土外加剂。当浆液全部成功地被注入地下土层后,施工者需要到当地有关的项目部门提交此项工程的施工记录,并对施工前后过程的有关资料进行整理和汇总。
3.2、优化注浆方案
(1)浆液配比。在公路桥梁施工中,要注意结合施工现场的实际情况和公路桥梁施工要求,优化注浆方案,首先要合理调制浆液配比,公路桥梁施工对于注浆浆液的强度要求不高,但是最根本的一点是注浆浆液要具有良好的流动性,并且析水率要低,因此,可以将水灰比控制在1.2,将浆液中的水泥和粉煤灰比保持在1.4左右。
(2)注浆压力。在公路桥梁施工中应用注浆技术,要将注浆压力控制在0.7~1.1MPa之间,避免由于注浆压力过大或者多小而影响浆液注入岩土体层中的效果,同时要尽量采用静压力,最大程度地降低注浆压力对岩土体层结构的影响。
(3)扩散半径。公路桥梁施工单位要根据公路桥梁结构的设计压力、浆体材料、地基构造等情况,准确计算机注浆的扩散半径,如果公路桥梁施工现场的情况比较复杂或者不容易选取相关参数,必须要组织专业的技术人员进行注浆试验,根据注浆试验结果,进一步改善注浆技术,确保注浆质量,简化公路桥梁的施工工序,降低施工成本。
4、注浆工艺在公路桥梁中的运用
通俗来讲,注浆技术实际上就是将具有不同作用的浆液注入到相应的需要修复的复杂地层内,最终达到加固与加密低层的目的。
4.1、钻孔放样工艺的技术要点
钻孔放样的工艺的第一步就是要借助测量工具来实现注浆孔的放样,在此过程中需要特别注意,实际孔位和设计孔位两者的误差须要控制在一定的范围内。之后,则是要对每一个工点的钻孔放样,同时还要做好钻孔编号,从而便于之后的区分与操作。除此之外,在放样过程中必须要注意地面以下的所有设施都要尽可能地与应其他设备保持适当的距离,同时还要注意和通道以及桥台等维持合理的距离。 4.2、成孔工艺的技术要点
成孔过程中需要钻进桥面结构层,通常情况下人们会选用潜孔锤来完成,此处需要注意的是不能选用冲洗液水钻。除此之外,还需要注意实际孔深不能低于设计孔深,而注浆孔则应和地面形成垂直关系,误差则是要尽可能地降到最小。如果桥面出现了严重变形,那么就要分析二段注浆方法是否适用。
4.3、压水试验工艺技术要点
压水试验在公路桥梁注浆工程中扮演着十分重要的角色。但是需要注意的是压水试验必须要在施工正式开始前完成。之后,则是要全面分析地质是否可灌,并计算与分析注浆工艺的参数。最后,则需要借助压水试验来判断注浆通道畅通与否,压水试验是有效提高土层介质可灌性的重要方法。
5、注浆技术应用注意事项
以某公路线跨线桥为例,在注浆技术应用过程中,在设计好注浆的施工工艺和选择好浆液的材料后,注浆还需要注意以下四个方面。
5.1、孔位的布置
根据该公路桥梁工程的具体情况设置上、中、下三层孔道,总共设了45个孔道,并在桥梁的桥体顶部埋设了钢化管。
5.2、注浆的顺序
根据桥梁土层的软土性质采用从上到下的注浆顺序进行了土层的注浆固结。注浆时,先将所有的初始孔道的密封盖打开,然后从最上面的孔道开始注浆。要注意的是,在注漿的过程中,一方面要控制好浆液的水泥和粉煤灰的配比,另一方面,要控制注浆的压力,该工程将注浆时的压力控制在0.5~0.6MPa之间。控制注浆的压力是为了避免注浆压力过大或者过小影响施工的质量。
5.3、控制浆液量
理论上的浆液量与土壤孔隙的体积相同,但是在实际的施工过程中,受到各方面的影响,使得浆液无法充满孔隙,其中有一部分的土壤孔隙被土层中的水分占据了,因此,在具体的注浆过程中,浆液的控制量可以根据具体公式进行计算。
5.4、保证注浆质量
注浆时要保证注浆的质量,即在确定了注浆施工的设计之后,先进行现场施工试验,通过现场施工试验选择合适的施工工艺,再进行具体的注浆施工。另外,为保证注浆质量,浆液的取材、注浆的顺序、注浆的压力和浆液量都要严格按照实际情况进行。
6、结束语
注浆技术主要运用物理气压、液压和化学方法,在所要施工的岩土体表面的缝隙或裂缝中灌入一种让岩土瞬间凝固的液体,达到提高岩土强度的要求。还可以提高岩土的防渗性能,是岩土层始终处于稳定的状态,尽可能的改变岩土体的物理性质,达到路桥工程施工的要求,使其更好地为公路桥梁的施工而服务,因此需要引起我们的重视。
参考文献:
[1]肖新平.论公路桥梁施工中注浆技术的应用[J].中国高新技术企业,2008,22:246+249.
[2]严进军.公路桥梁施工中注浆技术的应用[J].中华民居(下旬刊),2014,08:247.
[3]岳丽丽.公路桥梁施工中注浆技术的应用[J].交通世界(建养.机械),2013,08:265-266.
[4]王海东.注浆技术在公路桥梁施工中的应用[J].交通标准化,2013,21:95-97.
[5]朱建勇.注浆技术在公路桥梁施工中的应用研究[J].科技创新与应用,2014,08:185.