公路桥梁隧道工程灌浆法加固技术（精品）.docx

公路桥梁隧道工程灌浆法加固技术摘要：由于操作失误、地质和天气等不确定性因素的影响，导致路桥隧道工程容易开裂，进而大大降低了工程的施工质量。鉴于路桥隧道工程在社会经济发展中的重要意义，行业集中气力研究怎样通过应用灌浆法加固技术来保障工程质量。文章结合某高速公路桥隧工程的施工案例，探究灌浆法加固技术的应用。关键词：灌浆法加固；公路工程；桥梁隧道1工程大概情况某高速公路K15+660K51+060段长约35.56km，其中桥梁隧道约占27%。通过参考JTGB01-2003，设计决定采用宽21.5m的整体式路基和宽11.25m的分离式路基，桥梁与路基的宽度一样；该高速公路设计速度为80km/h。鉴于该高速公路桥梁隧道贯穿段以石英砂岩、砂岩为主要地质构造，外加其承当了较重的交通任务，所以该高速公路在使用中出现了开裂、砌石松动和砌浆脱落等质量缺陷。为了消除路桥隧道存在的质量缺陷，施工方采用了灌浆法加固技术，且获得了非常好的应用效果。2灌浆法加固技术2.1原理在路桥隧道工程维护中，灌浆法加固技术的应用非常普遍，且相较于预应力加固、钢板加固、复合材料加固和延长路宽等方法，灌浆法加固技术更具应用优势。通常来讲，灌浆法加固的技术原理可归纳为：先按比例掺入水泥、砂子、黏土、高分子化学溶液等材料，并搅拌均匀，然后再采用电气化、液压或气压等手段将混合浆液注入裂缝或断裂中，进而发挥堵漏、防渗、加固和纠偏等功能。图1所示为灌浆柱示意图。从作用机理来看，灌浆法加固主要通过灌注浆液，使其在裂缝中构成浆柱，并与工程构造复合，进而提高工程构造的承载力和控制器沉降量。2.2技术标准为了提高灌浆法加固技术在路桥隧道工程施工中的应用效果，确定灌浆法加固的技术标准尤其重要。1浆材调配。在路桥隧道工程施工中，砂子、水泥、黏土或高分子化学溶液等都是比拟常用的浆材。根据案例工程的客观实际，决定选用可塑性强、原材料便宜的水泥灰浆液，并按4：1的比例调配水泥、煤灰，其中水泥为C32硅酸盐水泥。为了保证水泥灰浆液的使用性能，要求根据规定比例混合并搅匀原材料，并在规定的时间段内用完浆液。2施工标准。路桥隧道工程加固的施工标准包括：首先，以实验的方式求得灌浆压力，并限制在0.3-0.5MPa区间；其次，先确定工程裂缝的宽度和深度，再确定灌浆量，并按计算结果的120%储备灌浆量；第三，当灌浆结束后，检测确定施工路段的承载力知足135kPa的要求，并保证淤泥路段知足90kPa、复合路基135kPa的要求；第四，将灌浆口深度限制在3.5-5.5m区间，当灌浆口的吸浆量0.6L/min时，延迟30min后结束灌浆作业。3扩散半径。在路桥隧道工程加固中，公路的空隙率与浸透性常因地质条件的影响而出现差异，故按经历算得浆液的扩散半径，并进行调整。3灌浆法加固施工工艺在高速公路桥隧工程中，主要按下面流程进行灌浆法加固：施工准备定位孔钻机与注浆设备就位钻孔压水试验插管、封填和提升套管安装注浆管注浆提管和回填。3.1施工准备假设施工前的准备工作充分，那么工程施工将得到事半功倍的效果。鉴于此，笔者提出下面建议：首先，组建一支专业的施工队伍，并实验确定搅拌车、电机设备的工作状态；其次，先确定裂缝或断裂的位置，再分析裂缝或断裂的成因，然后选择灌浆材料，最后制定灌浆方案；第三，组织从正规的渠道采购原材料，并试验检查浆材的技术指标，即通过开展灌浆试验，确定灌浆的孔距、扩散半径；最后，组织设计科学、合理的施工方案和施工组织方案，并保证执行到位。3.2钻孔在案例工程的钻孔施工中，钻头的截面直径是85-90mm，即：先用红漆标定孔位，再进行钻机角度调整，使钻头与地面对准，然后按“加压轻、速度慢的原则直接钻进，以保证孔位的方向、角度与设计要求相符。钻孔期间，假如碰到粉性土层，则先在钻孔中置入导管，并按要求保护孔壁，而后再继续用捞砂筒钻孔到黏性土层，同时记录好钻孔数据及向有关部分反映。3.3安装孔口管在安装孔口管时，先按要求钻引导孔，再在其中按外露20-30cm的要求置入50的孔口管，并用麻丝填塞孔口与管壁的间隙，然后将浆液注入孔中。安装期间，要求控制好孔口管的角度，并安装牢固。通常来讲，无水地段与涌水地段的施工方案存在差异，即：在无水地段，填入干硬性早强砂浆；在涌水地段，用水泥固结混合料和加强型防水剂定位、固定孔口管，详细做法是：先均匀搅拌固管混合料，再分别装进若干个塑料袋中，然后塞进出水孔中，以使固管混合物在遇水成浆后固定孔口管。另外，为了防止灌浆管在灌浆中浆液外溢，要求在灌浆管的外侧裹上软橡皮材料。3.4压水试验在连接好灌浆管后，按要求开展压水试验。压水试验的目的是为了检查灌浆管能否密封严实、冲洗岩石裂隙，进而使浆液的通路更宽阔和实现密实填充。3.5搅拌浆液在搅拌浆液一环，先按比例将水、水泥和煤灰倒入搅拌桶中，再用搅拌机均匀搅拌制成均匀的浆液。对于制备好的浆液，要求在规定的时间内用完，切忌放置太久，以免影响浆液的使用性能。3.6灌浆施工在路桥隧道工程灌浆施工中，根据从上到下的顺序缓慢将浆液从灌浆口倒入钻孔中，并在浆液饱和后填满灌浆口。之后，等待30min以上，以保证浆液完全凝固。另外，为了防止钻孔串浆，通常要求分批灌浆，并按“先疏后密的原则钻一孔、灌一孔。鉴于浆液灌注表现出“向下扩散难、向上扩散易的规律，则要求先灌注隧道顶处布设的灌浆孔，再灌注隧道侧边的灌浆孔，最后再灌注底板孔。关于灌浆的速度，试验确定为30-80L/min。3.7封堵灌浆口当灌浆压力升至设计终压标准后，至少再灌浆10min，并当进浆量20L/min时，结束灌浆作业，而后马上封堵灌浆口，并在封孔一天后进行密切观察。为了保证路桥隧道工程灌浆法加固施工质量，笔者提出如下建议：首先，根据浆液的固结面，检查钻孔中能否存在灌浆空白区；其次，通过查阅灌浆量、灌浆压力等施工记录，综合判定灌浆效果；最后，先按灌浆孔数的5%取孔，再开展压水试验，期间要求对地质条件差、严重冒浆和耗灰量多的孔进行重点检查。假使实际吸水率持续30min都比最小吸水率规定值小，则断定其与设计要求相符；反之，按要求进行补压。4灌浆法加固施工注意事项无可否认，灌浆法加固技术在路桥隧道工程中的运用有助于解决裂缝、松动问题，且提高了整个工程的质量，即其具有下面应用优势：一是堵漏，即通过填充孔洞，堵截流水；二是防渗，即有助于降低浸透量和加强抗渗能力；三是加固，其对加强岩土力学强度、加固混凝土构造意义重大；四是纠偏，使建筑设施恢复至不均匀沉降前的状态。在该高速公路桥隧工程施工中，通过应用灌浆法加固技术，预防并解决了一系列质量缺陷。通过工程实践，笔者归纳总结出了灌浆法加固施工的几点注意事项：一旦钻孔施工碰到涌水，立即停钻，并按照固定灌浆；一旦灌浆压力骤升，改灌清水、水泥浆至灌浆压力恢复，再注浆，但当灌浆压力未恢复时，立即停止灌浆，并对灌浆管的畅通度进行检查；假如灌浆压力在进浆时非常高，且长时间保持基本不变，则立即更改浆液的配比、浓度和缩短其凝胶时长，亦可间歇式灌浆，注意按浆液凝胶时间要求来控制灌浆停留的时长。在灌浆法加固施工中，做好施工安全与环保管理工作非常重要，即：在开工前，组织开展安全技术交底，并组织学习安全规章制度和安全操作规程；安排专人负责管理电气设备和维护机具设施，以排除安全隐患和保证其正常工作状态；在灌浆前，全面检查机具、管路和封口等的实时状态，并及时停业处理发现的异常，同时切忌直接灌浆，而应先按要求开展注水试验；任何介入建设的工作人员都应事先配戴好防护装备，并远离灌浆口，以防在灌浆时爆裂伤人；在灌浆结束后，马上清洗干净机具设备，以防管路被堵，同时清理干净施工现场，以防残留物影响工程施工质量和污染环境。5结束语目前，我国公路桥梁隧道的建设数量剧增，且应用到了很多新技术、新工艺和新设备，所以保证路桥隧道工程的施工质量至关重要。对于案例工程，其是服务西部经济的重要枢纽，一旦出现裂缝、松动等质量缺陷，无疑会制约沿线经济的发展。为此，该高速公路桥隧工程决定在施工中应用灌浆法加固技术。实践证明，灌浆法加固技术的应用是一次成功的探索，值得推广应用在其他的工程中。