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浅析公路桥梁隧道施工中应用注浆法加固技术

时间:2021-08-05 10:00 | 栏目:桥梁隧道论文 | 浏览:

硕士论文网第2021-08-05期,本期硕士论文写作指导老师为大家分享一篇桥梁隧道论文文章《浅析公路桥梁隧道施工中应用注浆法加固技术》,供大家在写论文时进行参考。
  摘 要:针对公路桥梁隧道工程,围绕灌浆法加固施工技术,结合赤水—望谟高速公路实际情况,在简单介绍技术作用机理的基础上,从施工准备、施工标准及施工工艺三方面入手,对技术应用进行全面分析,最后得出本工程灌浆法加固施工技术应用效果突出,具有提升工程质量作用的结论。
  关键词:公路桥梁隧道;灌浆法加固技术;应用
 

  引 言

  伴随我国交通事业的不断发展,高速公路里程、规模都在持续增加,桥梁、隧道等工程项目也有所增多,在为人们日常生活提供便利的同时,对工程施工也提出了严格的要求。基于这种实际情况,公路桥梁隧道病害时有发生,不仅影响其正常使用,还威胁人们的出行安全。为此,在实际情况中,应积极运用灌浆法加固施工技术,通过合理的设计与施工,发挥技术最大化作用,从而有效提升工程质量。

  1 工程概况

  赤水—望谟高速公路黔西—织金段项目是《贵州省高速公路网规划》(“678”网)中“五纵”与“三横”的重要组成部分。项目起自黔西县贵毕公路石板,经金碧、沙井、织金洞,止于绮陌。接拟建中的厦蓉公路清镇—织金—纳雍段。项目起点K15+660-K51+060,路线长度约35.533 km,桥隧比为27%,四车道高速公路。根据《公路工程技术标准》(JTG B01—2003),公路等级为高速公路,设计速度80 km/h,整体式路基宽度21.5 m(桥梁与路基同宽),分离式路基宽度11.25 m (桥梁与路基同宽)。现围绕该高速公路工程,对灌浆法加固施工技术的作用机理与具体应用做如下分析。

  2 公路桥梁隧道灌浆法加固原理

  公路桥梁隧道时常会出现一些病害,不仅影响工程的正常使用,还会缩短其使用寿命,因此工程维护至关重要,是保证工程质量的重要基础。在实际情况中,较为常用的维护技术包括:钢板加固、复合材料加固、预应力加固以及灌浆加固等。这些维护技术都有其自身的特点和优势,在工程中应用广泛。以灌浆法加固技术为例,其不仅施工方便,而且经济性高,具有相对较大的应用优势。对灌浆法而言,其主要是将各种原材料(包括砂、石、水泥等)按照一定比例进行混合,混合拌匀以后将其灌注到地基的裂缝或断裂中,以起到封堵裂缝、提升结构强度的作用。从作用机理角度分析,灌浆法基本原理为改善结构物理化学性质,通过灌注,浆液会在裂缝等结构中形成稳定的浆柱,如图1所示,以实现与工程之间的复合,提升表面承载能力的同时,降低沉降量,从而更好地保证工程安全。
灌浆柱示意图

  3 公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术应用

  灌浆法加固施工是一项集复杂性、系统性与严谨性于一体的综合技术,对应用水平有着很高的要求。如果实际应用中存在问题,将引发许多问题,比如地面抬动、冒浆等,不仅无法发挥技术的作用,还会对工程造成额外的影响。
  3.1 施工准备
  (1)浆液调配
  工程中较为常用的浆液类型有水泥砂浆、黏土、水泥灰以及高分子溶液等。结合工程实际,为满足施工需要,决定采用水泥灰浆液进行施工。这种浆液的原材料价格较低,具有较强的可塑性。施工中,水泥和煤灰的实际比例确定为4︰1,水泥为常规的硅酸盐水泥,强度确定为32。按比例要求对原材料进行混合,并均匀搅拌,拌匀后需在一定时间内使用,不得放置较长时间。
  (2)地段确定
  在开始灌浆施工以前,首先要确定适宜的地段和方法,根据路段的实际情况,考虑沉降、裂缝的状态确定最佳的用料量。工程施工方案确定对墩台周边实施灌浆施工。
  (3)施工队伍及材料储备
  首先,组建一支技术过硬的施工队伍,确保施工有序进行;其次,做好施工机械设备准备,重点施工机械设备有搅拌车、电机、灌浆机等;最后,对施工半径进行准确测量,明确适宜的扩散半径、深度与孔距。
  3.2 施工标准
  公路桥梁隧道工程的灌浆施工标准为:严格按照规范流程进行施工,充分考虑工程质量控制标准;针对基础加固并没有统一要求,但要结合工程状况,对工程交通情况进行准确预判,进而制定针对性的控制标准,保证灌浆施工质量。
  (1)灌浆压力
  灌浆施工开始前,首先要开展模式试验工作,以此确定最佳的灌浆压力。如果在施工过程中出现意外情况,要立即根据地质条件实施科学分析,对灌浆压力进行适当的调整。本工程通过试验得出,灌浆施工压力应保持在0.3~0.5 MPa范围内。
  (2)灌浆用量
  灌浆用量的确定需考虑实际工程量,首先要保证储备灌浆量可以使灌浆孔完全密实,使浆液可以充分裂隙。通常情况下,浆液储量要保持在用量的120%以上。
  (3)灌浆承载力
  灌浆施工完成后,结构承载力需要达到相应标准的要求,本工程承载力要求为135 k Pa。对于部分复合地基而言,其承载力要保持在135 k Pa以上;淤泥等软弱基础的实际承载力需要达到90 k Pa。
  (4)灌浆深度
  灌浆深度的确定同样要根据工程实际情况,通过对本工程的分析,灌浆深度初步确定在3.5~5.5 m范围内。
  (5)灌浆施工完成标准
  在灌浆孔实际吸浆量低于0.6 L/min,且持续0.5 h后即可停止灌浆。
  3.3 施工工艺
  3.3.1 工艺流程
  在施工准备工作完成后,组织施工人员与机械设备进场,灌浆施工的工艺流程确定为:钻孔→灌浆管布置→浆液调制搅拌→灌浆准备→灌浆施工→待凝→封堵灌浆口。
  3.3.2 施工工艺
  灌浆施工过程中,首先要对工作流程给予足够重视,做好每个环节的控制工作,以此保证施工有序性,不同施工环节对应的要点为:
  (1)钻孔
  本工程钻孔施工主要使用截面直径为85~90 mm的钻头,将钻头正对地面进行钻孔,在钻头达到粉性土层时,应先将导管放置到孔中,然后对孔壁进行有效保护,最后使用捞砂筒继续钻孔。
  (2)灌浆管布置
  施工过程中,为保证灌浆管的严密性,可将软橡皮包裹放置在管外侧,以此有效防止灌浆过程中出现浆液外溢的情况。在灌浆管布置完成后,需对钻孔和灌浆管之间的空隙进行封堵,使用和土层相适应的回填材料,以免造成不必要的影响。
  (3)浆液调制搅拌
  按照设计比例对材料进行混合,混合后进行均匀搅拌,确保浆液均匀性,制备完成后要求及时使用,不得放置太长的时间。
  (4)灌浆准备
  灌浆机械设备进场,现场施工人员对机械设备进行检查,保证良好工况,灌浆口对准孔口,保证灌浆严密性。
  (5)灌浆施工
  灌浆过程中,要按照从上至下的顺序缓慢注入,直至浆液完全饱和,施工中应做好监测工作,以保证施工质量,避免出现质量问题。
  (6)待凝
  灌浆达到完成标准后停止灌浆,等待其完全凝固。
  (7)封堵灌浆口
  灌浆结束且完全凝固后,需立即对灌浆口进行封堵,封堵后要密切观察封孔位置,若发现浆液下沉,则需开孔补浆。

  4 结 语

  综上所述,针对公路桥梁隧道工程实施定期有效的灌浆维护,可起到降低质量问题发生概率、保证工程安全、延长设施使用寿命的作用,在确保工程效益得到充分发挥的基础上,大幅降低用于大修和改造的费用成本。将赤水—望谟高速公路作为主要研究对象,结合工程实际情况,对灌浆法加固施工技术的原理、方法和应用进行分析,工程实际应用效果突出,具有提升工程质量的重要作用,值得大范围推广应用。
 

参考文献:

[1] 郭鲁.公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用[J]. 交通建设与管理,2014,10(12):112-114.
[2] 陈荣胜, 方华坤. 公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用[J]. 福建质量管理,2016,11(04):152-153.
[3] 张玉峰. 灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用 [J]. 交通世界,2016,6(01):88-89.

作者:彭先祥       单位:贵州桥梁建设集团有限责任公司


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