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浙江11选5开奖结果:公路桥梁隧道工程灌浆法加固技术

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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,从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,行业集中力量研究如何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工程概况

某高速公路K15+660~K51+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,桥梁与路基的宽度相同;该高速公路设计速度为80km/h。鉴于该高速公路桥梁隧道贯通段以石英砂岩、砂岩为主要地质结构,外加其承担了较重的交通任务,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,且取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,从而发挥堵漏、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,使其在裂缝中形成浆柱,并与工程结构复合,从而提高工程结构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较常用的浆材。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,要求按照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满足135kPa的要求,并保证淤泥路段满足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,公路的空隙率与渗透性常因地质条件的影响而出现差异,故按经验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,主要按以下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

假如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,笔者提出以下建议: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,如果遇到粉性土层,则先在钻孔中置入导管,并按要求?;た妆?,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φ50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增强型防水剂定位、固定孔口管,具体做法是: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是否密封严实、冲洗岩石裂隙,从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,按照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,检查钻孔中是否存在灌浆空白区;其次,通过查阅灌浆量、灌浆压力等施工记录,综合判断灌浆效果;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。倘若实际吸水率持续30min都比最小吸水率规定值小,则判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,即其具有以下应用优势:一是堵漏,即通过填充孔洞,堵截流水;二是防渗,即有助于降低渗透量和增强抗渗能力;三是加固,其对增强岩土力学强度、加固混凝土结构意义重大;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:一旦钻孔施工遇到涌水,立即停钻,并依照固定灌浆;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;如果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;任何参与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,且应用到了许多新技术、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。实践证实,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。

参考文献:

[1]周敬武,刘俊秀.公路、桥梁、隧道施工中灌浆法加固技术的应用[J].科技风,2018(24):171.

[2]闫忠峰.铁路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用分析[J].价值工程,2018,37(16):149-150.

[3]姚晓峰.公路、桥梁、隧道施工中灌浆法加固技术的应用[J].工程建设与设计,2018(06):117-118.

[4]范玲玉.灌浆法加固技术在桥梁隧道工程施工中的应用分析[J].科技创新与应用,2017(15):231.

作者:蒋磊 单位:中交二公局第四工程有限公司

公路桥梁隧道工程灌浆法加固技术责任编辑:张雨    阅读:人次
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