APP下载

注浆法在公路桥梁隧道施工中的应用

2021-03-17曹利和

运输经理世界 2021年6期
关键词:浆液注浆隧道

曹利和

(湖口县交通运输局,江西九江332500)

0 引言

所谓注浆法,其本质是在实操过程中,利用特殊的设备及相应的方法将一定浓度的浆液,注入工程要求的结构中,全面提升工程建筑的稳定性。施工人员可尝试以新型注浆方式,确保工程质量达标,最大限度地避免工程存在安全隐患。通过分析不同的注浆法,对注浆法在桥梁隧道施工中的具体应用方案,做了较为详细的阐述。

1 注浆法概述

1.1 注浆法的概念及作用

注浆法是一种常用于桥梁、隧道建造中的施工技术,通过把满足设计要求的注浆液注入裂缝中从而起到改善裂缝、提高工程安全系数的效果。注浆的目的是减少桥梁、隧道的渗流量,有效避免渗漏,充分缓解桥梁孔隙之间的压力,以此确保工程质量。此外,注浆法还能有效地封堵隧道的孔洞,达到良好的截流效果;提高施工岩土的物理变形模量及力学强度,恢复施工混凝土的整体结构(见图1)。此外,该类施工方法还能够有效地减轻建筑物的倾斜度[1]。

图1 高压喷射注浆法处理工艺

1.2 注浆法的相关分类

填充注浆法:填充注浆法在实际操作过程中,主要用于桥梁工程坍塌等类大型裂缝。

渗透注浆法:主要用于部分隧道的侧壁维修,或加固桥梁地基等领域。在施工过程中,主要由技术人员将注浆液送到隧道裂缝中或岩土地层,该法能有效固定整体结构,使岩土层强度符合设计标准。

压密注浆法:主要适用于隧道施工,相关的技术人员通过高压注射法,将高浓度的注浆液送入岩缝中,使其在压力的作用下直接注入所需岩缝中凝固成型。通常情况下,该法的注浆液主要是两种形,即条状的胶结层、脉状形态。

电动化学注浆法:主要用于实际施工中的加固桥梁基础。以电渗形成通道的方法,将所需加固的岩层分为正、负两极,然后在金属管中接入底层正极,便于注浆;另一端则与电源的负极相连接,使电渗方向与注入压力保持统一,利用电渗作用,促使所注浆液能够作用于桥梁底层,进而形成所需的结层。

2 注浆法施工工艺的相关要求

使用注浆法时,首先应控制相应的注浆压力,因为这相当于注浆液的动力来源。整体工程加固的具体效果,受实际施工地层条件、施工材料及注浆方法等方面因素的影响。因此,若想控制好注浆压力,就必须根据现场的具体情况而定,通常浅层注浆施工所需的注浆压力小于深层注浆压力,而且工程项目的渗透系数越大,则其所对应的注浆压力越小。因此实际施工时,必须合理控制注浆压力,严格控制注浆扩散的半径,因为浆液扩散半径的参数越大,扩散范围就越大,这不仅会影响工程项目的实际造价,还会影响施工进度。而注浆扩散半径受注浆压力及注浆时间等因素的制约。所以在进行注浆工作时,必须根据注浆时间的相关变化,合理调整浆液浓度,使浆液的黏结度符合预期效果。

此外在注浆时,应根据浆液自身特点,严格控制的浆液凝固时间,在施工过程中根据工程项目的特点及设计方案,合理添加分散剂、膨胀剂等,精准调节浆液的凝固时间,使凝固强度达到最佳。只有通过精确的运算,才能确保浆液的凝固时间保持在可控范围内,如此便能满足施工中的各种不同需求,使施工人员的实操更为便捷[2]。

3 注浆法在桥梁隧道工程中的具体应用

3.1 工程案例

该工程位于江西山区,隧道为双连拱的短隧道,其隧址的进出口位置,全是V 级围岩,而且以风化片岩居多,其整体稳定性无法符合预期效果。结合围岩自身特点,其洞口位置全面采用钢拱架辅助的超前支护方式。在施工过程中,应逐步稳定进口围岩,避免洞口位置片压或浅埋,有效解决岩体破碎的问题,从而保证工程顺利实施。

3.2 注浆法施工的相关设计

为了降低施工风险,提升工程整体质量,首先应确定桥梁隧道工程中注浆强度及相应的质量指标,确保施工结束后,质量检测能够符合设计标准。科学配比注浆材料,一般情况下,注浆主剂的应用率最高的是粒装浆材与化学浆材。其中以水泥为主的粒装浆材,属于悬浊液,价格便宜、制作较简单,因此被广泛应用于各个工程领域。而化学浆材则是一种灌注效果极好的真溶剂,能适用于各种不同条件。根据工程的自身特点,案例隧道所采用的是水灰比为1∶1 的水泥水玻璃双浆液,充分考虑裂缝可能存在的原因,将水玻璃的设置标准调整为全部水泥量的5%,双浆液中水玻璃的波美度控制在40~45,模数为2.9~3.2,根据工程地质情况,这里选用硅酸盐32.5R 型的水泥主材(见图2)。在进行注浆工作时,刚开始注浆压力控制在0~1.0MPa,临近结束时注浆压力为1.5MPa,注浆液浓度由稀到浓逐渐变化,其所对应的整体注浆压力也是由低到高逐渐递增,直到符合要求。遵循先里后外、先下后上的注浆原则,做好整体水泥浆的稀浓的过度,避免凝结时间过快导致堵管,然后根据具体的施工要求,及时调整施工现场的注浆量[3]。

图2 常用止浆塞结构

3.3 工程施工的前期准备

施工人员应在注浆工作开始之前,通过相关的实验确认其实际注浆参数及缓凝剂的渗入量,全面检查施工所需的各种仪器、设备及注浆材料等,进一步落实工程施工的前期准备工作。确保一切都符合正常需求时,全面检查注浆泵并做好调试,合理安装注浆管路,配备专业技术水平较高的施工人员。此外,还应确保其他技术辅助条件足够完善(如封闭管棚上方的山体等),然后进入试泵环节,先做5min 以上的压水试验,查看混合器内部有无窜水情况。然后确定注浆法的具体施工流程:施工前期准备—布设孔位—孔位钻进—浆液准备—灌注浆液—封孔。

3.4 注浆施工环节

首先应根据设计规定的配合比调配浆液,压注浆液时,所有水泥的浓度符合参数。技术人员可将初始阶段的注浆压力调整为0.4MPa,运行过程中注浆压力调整为1.0MPa,快结束时压力在1.5~2.2MPa,然后根据需要,控制注浆泵的油压参数处于规定范围内。等到泵压达到恒定值,仔细查看排气孔位置,若发现有浆液流出,则表明浆液注入已经达到饱和且密实的状态,可以停止注浆。等到注浆工作结束之后,应选用M30 型水泥砂浆,做好相应的填充,提升管棚的实际强度,最后全面清洗所用的设备,进一步检查施工现场做好收尾、清理工作[4]。

3.5 整体注浆效果

由于桥梁隧道砌浆脱落、隧道墩台裂缝等问题颇为常见,但一旦出现安全事故,后果将不堪设想。为了解决公路桥梁隧道的各种问题,必须充分结合工程实际情况改进注浆方案。在注浆工作完成后,应同步做好工程维护工作,采用便捷的注浆法完成加固,严格执行相关的操作规范,做好细节处理,比如为防止泥沙等杂物进入花管,可以采用软橡皮包裹花管等方法,严格进行过滤操作,提高注浆成功率,力求注浆总量与计算数据相吻合,同步解决其他位置施工存在的质量缺陷。全程使用最佳注浆方案,不仅能改善工程结构还能提升工程强度与质量,最终实现后续隧道畅通、顺利交工的目标。

4 结语

总之,在公路桥梁隧道建设中,应充分分析各环节裂缝产生的原因,采用新型技术与方法,妥善处理各种裂缝问题,全力消除施工过程中存在的各种安全隐患。从不同层面优化注浆施工方案的设计,持续升级注浆法施工技术,延长工程建筑的使用寿命。在规范化的实操过程中,不断积累经验,充分考虑工程实际,精确处理每个细节,力求公路桥梁隧道工程能够充分发挥其应有的价值。

猜你喜欢

浆液注浆隧道
袖阀管注浆对临近土体变形影响的试验研究
云南:弥蒙高铁隧道全部实现贯通 弥蒙高铁最后一座隧道大庄隧道贯通
600MW机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫浆液中毒案例分析及防范措施
隧道衬砌缺陷处理工艺带模注浆与工后注浆综合工效浅析
吸收塔浆液品质简化定量分析模型及应用
600MW机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫浆液中毒案例分析及防范措施
岩溶区桥梁工程后注浆桩承载特性研究
预见2019:隧道的微光
隧道横向贯通误差估算与应用
隧道横向贯通误差估算与应用