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关于灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用探析

2017-04-07

山西建筑 2017年29期
关键词:秦岭特长浆液

贺 晓 波

(山西运城路桥有限责任公司,山西 运城 044000)

关于灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用探析

贺 晓 波

(山西运城路桥有限责任公司,山西 运城 044000)

对灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用进行了研究,详细说明了灌浆法加固原理以及加固设计现状,其次对西秦岭隧道的灌浆法应用情况进行调查,提出了相对应的施工策略;最终阐明:当隧道有裂缝产生或者出现砌浆脱落,灌浆法可以起到很好的加固效果。

公路桥梁,隧道施工,灌浆法,应用

0 引言

甘肃省东南部地区的西秦岭特长隧道介于武都区外纳乡与武都区枫相乡之间,从桔柑站引出,向西南跨过范家坪隧道,在范家坪隧道的出口处对曲线变线间距合理利用,进入到西秦岭隧道,最终从老盘底延伸出来。整个的隧道长度为28.241 km,两端的DK391+800~DK423+915的引线,建筑长度31.984 km。本次研究的主要隧道工程为长度3.152 km的范家坪隧道工程和28.236 km的西秦岭隧道工程。线路途经之处山体陡峻,北向比较陡峭,南向相对平缓,整个的沟谷都呈现出“V”形。西秦岭特长隧道的高程为1 km~2.4 km之间,高差为1.3 km。途经地带具有比较高的地震频率,复发的周期比较短,且地震的强度相对较大。在对该公路隧道进行修建的时候,一些常见的施工现象出现了,诸如隧道产生裂缝、砌浆脱落,还发现了已经松动的砌石,采用了灌浆法进行加固处理,获得了良好的效果。

1 灌浆法进行加固的原理

西秦岭特长隧道的施工中,对于范家坪隧道墩台处裂缝的处理,所采用的就是灌浆法加固,以确保隧道的安全使用。在加固处理的过程中,需要对出现裂缝的重要原因进行分析,以对灌浆法加固原理合理运用。

采用灌浆法进行加固,所采用的方式就是将配置好的浆液灌入到建筑体的裂缝中或者空隙,填平裂缝,可以起到加固的作用。但是,在具体的施工中,这种灌浆填充并不是简单的操作,而是要对浆液科学配比,在一定的压力下灌入到空隙中。这种压力的产生是运用电化学原理,在液压或者气压的作用下对浆液施加压力,以实现加固的效果。

在加固处理的过程中采用灌浆法,就是通过对裂缝或者空隙进行弥补,对基础的不均匀沉降进行有效控制,以提高隧道基础的承载力。在浆液灌入到孔口中的同时,压力作用下就会使得浆液沿着缝隙的走向构成了浆脉,隧道基础的化学性质会相应地发生改变。浆脉经过物理反应之后形成浆柱体,与隧道基础形成相结合为一个整体。

2 灌浆法对隧道基础设施加固的设计方案

西秦岭特长隧道施工中,对桥梁隧道的基础进行施工主要采用了灌浆法进行加固处理。为了保证隧道基础的施工质量,就要做到设计方案科学合理。具体的设计方案如下。

2.1正确地选择灌浆加固施工段

在选择灌浆施工操作的位置的时候,要考虑到诸多不利因素,对于基础裂缝做好分析判断工作,了解施工段所存在的不均匀沉降程度。除了范家坪隧道墩台基础之外,对于其周围的裂缝也需要采用灌浆法进行加固处理[1]。

2.2对于灌浆施工中所采用的控制标准明确掌握

对于灌浆施工中所采用的控制标准包括两种:质量控制标准和强度控制标准。

其一,灌浆施工中所采用的质量控制标准。西秦岭特长隧道施工中,要保证灌浆施工的质量,就要将质量控制标准制定出来并落实到具体的实施中,根据施工的需要还要适当地调整,所以,衡量施工质量的标准并不是恒定的。虽然是对西秦岭特长隧道进行隧道基础施工,但是不同的施工段,环境条件和地质特点都会有所不同,需要采用的质量控制标准也会有所不同[2]。所以,施工的对象不同,对于技术要求和质量要求也会存在着不同。对范家坪隧道墩台灌浆施工中,就要从工程的实际出发将质量控制标准制定出来,以保证灌浆加固施工质量。

其二,灌浆施工中所采用的强度控制标准。如果范家坪隧道墩台有裂缝产生,采用灌浆法进行技术处理,要求承载力的标准值要符合规定。具体如下:

灌浆后承载力标准值:灌浆材料为杂填土,要求承载力标准值为130 kPa;灌浆材料为杂淤质泥,要求承载力标准值要超过80 kPa;灌浆材料为复合地基,要求承载力标准值要超过130 kPa。

2.3对于灌浆施工中的扩散半径要做好评估

对于灌浆施工中的扩散半径要做好评估,需要从工程实际出发进行测算,仅仅使用量化分析的方法是远远不够的。西秦岭特长隧道的施工环境复杂,导致范家坪隧道墩台裂缝存在很多的客观因素,范家坪隧道墩台的灌浆渗透系数也会产生变化,这些都需要具有丰富经验的工作人员进行判断[3]。对扩散半径的评估,要从工程实际出发,要求将地质范围界定在1.0 m~1.5 m之间。

2.4对于灌浆施工中的灌浆材料要科学配比

西秦岭特长隧道的灌浆施工中,要考虑到工程的性质确定灌浆材料,水泥和粉煤灰多属于基础材料。水泥以硅酸盐水泥材料为主,需要达到32.5的强度。对于灌浆材料的配比,要求水泥与粉煤灰的比例为4∶1,还要从工程施工实际出发确定材料的配比标准。

3 对隧道基础采用灌浆加固法的施工策略

3.1在灌浆加固施工前需要做好的各项准备工作

其一,进行灌浆试验。灌浆之前,为了保证各项数据准确,需要采用试验法加以验证。灌浆施工的准备工作中所涵盖的内容包括灌浆孔距的数据、扩散半径的数据等等,如果没有将恒定的标准确定下来,就要通过试验进行验证。

其二,对灌浆材料和各种机械设备都要做好准备,为灌浆加固施工创造良好的基础条件。

其三,对灌浆施工的各项管理工作予以高度重视。包括管理人员、专业技术人员以及施工人员都要能够认真履行职责。管理人员要深入到现场进行组织管理,对于灌浆施工的质量和进度都要掌握,做好各项控制工作。

3.2灌浆施工中所采用的工艺技术

其一,灌浆施工中要严格遵循流程。在对西秦岭特长隧道采用灌浆加固手工法对基础加固,需要严格按照流程进行,即对需要加固的基础在指定的位置钻孔、将灌浆管安放好之后,堵住孔口,对灌浆液进行搅拌,进行过滤后备用,将钻孔清理干净之后进行灌浆施工,浆液凝结后做好封孔处理工作。

其二,在灌浆施工中所采用的工艺技术,就是对隧道的墩台进行加工,各个环节的施工工艺都要合理控制。

其三,进入到成孔环节,钻孔中所选用的钻头为直径89 mm为宜,当钻进粘性土层中之后,要对孔壁使用导管护住。在取砂成孔的时候,可以用捞砂筒完成,将钻孔钻到粘性土中为止。

其四,灌浆管安放好之后,就要及时地堵住孔口。为了避免有泥沙进入到灌浆管中,还要使用软橡皮包裹好灌浆管的外壁,可以起到一定的保护作用。

其五,对搅拌浆进行过滤。将水倒入到搅拌桨筒中,水量要适当。之后使用搅拌机进行搅拌,将水泥加入到水中,达到预定量之后停止加入,要持续性地搅拌5 min,直到浆液均匀混合,进行过滤[4]。

其六,灌浆施工中,所采用的是纯压式的灌浆技术,按照设计深度把握灌浆的量。在对孔口进行封闭的时候,要由上而下地进行,浆液填满基础后,灌浆作业停止。

其七,进入到封孔环节,在灌浆施工结束,浆液凝固之后,就可以封孔了。24 h后要检查孔口的质量,发现浆液凝结之后基础没有被填满,就要进行补浆施工。

4 结语

在西秦岭特长隧道的施工中出现了常见的施工现象,采用灌浆法加固处理可以获得良好的效果。在具体的施工操作中,是根据工程所在区域特点以及施工的实际需要采用灌浆法进行加固,为了降低加固成本,对施工的流程进行了设计,科学地配置灌浆材料,对于灌浆的设计以及所实施的工艺技术标准都予以明确,使得加固处理效果良好,且提升了隧道基础的承载力。

[1] 李翰庭.浅析灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[J].企业技术开发,2014(12):67-68.

[2] 杨赟娴.探讨灌浆法在公路桥梁隧道工程施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2014(10):144.

[3] 卢 江.灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[J].交通建设与管理,2014(14):60-61,67.

[4] 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(12):112-114.

Applicationofgroutingmethodinhighwaybridgeandtunnelconstruction

HeXiaobo

(ShanxiYunchengLuqiaoCo.,Ltd,Yuncheng044000,China)

The application of grouting method in highway bridge tunnel construction is studied, a detailed description of the grouting reinforcement principle and reinforcement design of the status quo, followed by the investigation of West Qinling Mountains tunnel grouting application, put forward the construction of the corresponding strategies; finally clarify: when the tunnel cracks or masonry off there, grouting method can play a very good reinforcement effect.

highway bridge, tunnel construction, grouting method, application

1009-6825(2017)29-0166-02

2017-08-07

贺晓波(1981- ),男,工程师

U455

A

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