公路桥梁施工中注浆技术的应用

2015-10-21 19:41孙慧星
建筑工程技术与设计 2015年5期
关键词:工艺分析注浆技术公路桥梁

孙慧星

【摘要】注浆技术通过使用物理的液压,气压或化学方法,在裂缝或裂缝中岩土注入了一些能够更好的岩土固结灌浆,以提高岩土体的强度。加强对岩土的抗渗性能,并改善岩土体的稳定性,提高在最大程度上的岩石和土壤的物理性质,使得它在公路桥梁建设与服务更好。科学技术的进步,对注浆理论和技术注入了新鲜血液,创新和发展,对进度的研究是一个质的飞跃,使各种新型的注浆材料、方法、施工工艺和高科技注浆设备大量涌现。本文作者结合多年来的工作经验,对公路桥梁施工中注浆技术进行了研究,具有重要的参考意义。

【关键词】公路桥梁;工艺分析;注浆技术;工艺要点

1 注浆技术在公路桥梁施工中应用情况

1.1注浆技术在公路桥梁施工中的应用发展历史比较悠久。据调查,注浆技术最初是从世界上发达国家的应用实践中引进的。在19世纪初,法国土木工程师查理斯·贝里格尼发明了此项技术,他成功地第一次运用此项技术修建了被流水严重侵蚀的挡潮闸的砾砂土地基。此后,美国科罗拉多河上的胡佛坝基的帷幕注浆工程进一步改进了传统注浆技术的施工工艺,并利用改进的施工工艺成功地补救了因建筑需求开挖的深基坑引起的裂缝。另外,后期的胡佛坝基的注浆实践工程中打开了制定注浆技术设计与施工规范的先河。

1.2我国国内的注浆技术的发展是起步晚,其应用的领域范围也比较小。但是改革开放以来,随着雄厚的物质基础和快速发展的科学技术作支撑,注浆技术的发展的速度越来越快,注浆技术在越来越多的工程项目中的应用取得了社会效益和经济效益的完美统一。目前,我国国内在某些技术方面的注浆技术已经出现了与世界其他发达国家水平并驾齐驱的趋势,发展前景良好,但是在施工工艺以及电子信息技术的应用情况还不尽人意。

2 注浆技术在公路桥梁施工中的工艺分析

2.1注浆技术在公路桥梁施工中的分类情况

注浆技术公路桥梁施工中按照常规分类通常包括高压喷射注浆技术和静压注浆技术两大类。根据施工当地地质条件的不同,浆液、注浆压力对不同岩土体不同的作用机理,以及浆液对岩土体不同的替代和运动方式,注浆技术可以细分为喷射注浆技术、劈裂注浆技术、压密注浆技术以及渗透注浆技术等四大类。实践证明,浆液在土体的作用过程中往往通过几种方式联合作用于岩土体,从而实现注浆目的。所以,注浆方式分类的基本依据是浆液是通过采用哪一种方式作用于土体。工程上最常见的两种注浆技术是压密注浆技术和渗透注浆技术。

2.2压密注浆技术

压密注浆就是通常所说的挤压注浆,其工作原理是將极稠的浆液利用钻孔挤向土体。在挤压时,注浆处会形成大量球形浆泡。在浆液的扩散作用下,这些球形浆泡不断对周围的岩土体进行挤压,使土体变得越来越密实,浆液也不会在挤压的过程中渗透到土体内部。因此,应用压密注浆技术产生压实的效果比较显著,土体上不易发生水力劈裂,这同时也是劈裂注浆和压密注浆本质上的区别。压密注浆在固结地基土、抬升建筑物等的应用范围及其广泛,但在某些环境下它也不是万能的。例如在含水量大、透水性差的软勃土等的软弱地质条件环境下进行基施工时,通常不会采用压密注浆技术,而是使用劈裂注浆技术来进行软地基的防渗处理以及土体的加固。

2.3渗透注浆技术

渗透注浆的工作原理明显区别于压密注浆的工作原理,渗透注浆技术的施工环境要求地层土颗粒排列未遭到破坏为重要前提。然后将浆液填充到土颗粒孔隙中,让土颗粒逐渐胶结,并形成一个整体。渗透注浆技术的理论主要包括柱形扩散理论和球形扩散理论两种,两种理论应用存在各自的优势和缺点。球形扩散理论主要适用于浆液处于牛顿流体状态的时候,而被注介质最好是均匀介质且各向同性的无勃性土,并以点源注浆为条件。但实际情况下,用于公路桥梁施工的浆液不能保证全是牛顿流体,被注介质也不可能全部是匀质土。因此,球形扩散理论存在很多的局限性。柱形扩散理论和球形扩散理论的假设存在大量雷同现象,当然也存在部分相同的局限性。柱形扩散理论研究的切入点是注浆管的注浆,因此在实际的工程施工中,要根据施工当地的土质条件和周遭的环境状况来合理选择相应的施工技术。

3 注浆技术在公路桥梁施工中的工艺要点

3.1公路桥梁施工中应用的注浆施工工艺和目的就是把浆液注浆到施工的地层中,从而实现填充、固结、加强、胶结等作用,其施工工艺要点主要如下。

3.2钻孔放样工艺是注浆技术中主要施工工艺要点之一。钻孔放样工艺中注浆孔放样工作通常采用钢卷尺或皮尺来进行,要控制理论设计的孔位和实际孔位两者的误差保持在要求范围之内。每个工点的钻孔放样最好保证一次性完成。另外,放样时还要注意避开用于支撑的原有锚杆锚索以及横向排水管等,并与桥台、涵洞、挡墙、通道等建筑物保持一定的距离。二是成孔工艺。成孔工艺要求在桥面结构层、填筑体以及混凝土垫层采用工程上专业的潜孔锤进行钻进,严禁使用冲洗液水钻。成孔的孔深不能小于理论设计的要求,注浆孔一般采用铅垂直孔,可将偏差率控制在要求的0.3%范围内。如果在注浆过程中桥面发生严重变形,施工技术人员要及时改换两段注浆法进行注浆。三是压水试验工艺。压水实验是地基处理加固、桩基底、堵水注浆等施工前最为关键的环节,压水试验有利于后期技术人员科学合理地选择注浆工艺的参数,并提高对介质中可灌性的认识,有利于以更优越的技术探明和疏通注浆通道,从而为公路桥梁施工提供质量可靠的保证。

3.3注浆工艺实例分析

根据公路桥梁施工点和地质条件的不同,注浆技术有压密注浆技术和渗透注浆技术两种类型。其中压密注浆技术也称为挤压注浆技术,就是指通过钻孔将黏稠的浆液向土体的方向挤压,在注浆处形成球形的浆泡,浆泡在浆液扩散作用的影响下就会对周围的土体产生一种挤压作用,进而对土体进行加固。渗透注浆技术是指在地层土壤颗粒的排列没有被破坏的条件下,将浆液填充到土壤颗粒的空隙之中,以实现固结土层和固结土壤的作用。在公路桥梁施工中,压密注浆技术的应用比较普遍,为此以下重点对压密注浆技术的施工工艺进行分析。在公路桥梁施工中,注浆技术的施工流程为:放样、定位孔→引孔→下注浆管→封孔→注浆。

注浆过程需要根据公路桥梁的实际情况进行。受地理条件的限制,在公路桥梁的施工中必然会受到障碍物的影响,在采用钢管及振动器压入土层到设计深度时,若遇到障碍物可以采用钢钎进行开挖看是否能够解决,在不通的情况下再向附近移动一段位置重新进行。注浆的实施需要按照编号进行,钻孔工作在实施完毕后,在孔内插入一个直径为38mm的注浆射管,并在套管和射管之间用砂将其填塞,而地基表面的空隙则采用黏土和麻丝填塞,填塞工作完成之后将套管拔出,再采用压浆泵将水泥浆压入到注浆射管之中,在这个过程中需要注意水泥浆的压入需要一次进行,在压入的过程中不可中断。

4结束语

综上所述,公路桥梁工程是国家公共建设中举足轻重的一部分,与人民的日常生活是息息相关的,所以对公路桥梁工程的质量一定要得到保证。这需要大量的资金,专业的建设人才以及过硬的建造技术。

参考文献

[1]董月霞.浅谈公路桥梁施工中的注浆技术应用[J].陕西建筑,2012(31)

[2]邹风权.探讨注浆技术在公路桥梁工程施工中的应用[J].城安徽,2011(22)

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