隧道工程施工中灌浆法加固技术运用

隧道工程施工中灌浆法加固技术运用

摘要:随着我国道路交通网络的不断完善,公路桥梁隧道工程施工活动越来越频繁。同时对其建设质量提出了更高的要求,为有效解决其施工中存在的裂缝、砌石松动以及砌浆脱落等问题,应当合理运用灌浆法加固技术,以此提高工程施工质量。鉴于此,本文主要分析灌浆法加固技术在公路桥梁隧道工程中的运用原理,并对其存在的问题进行阐述,以此提出相关技术要点,旨在为相关工程建设提供借鉴和参考。

关键词:公路桥梁隧道;工程施工;灌浆法;加固技术;运用

基于当前社会的不断发展,公路桥梁隧道工程施工技术得到了一定的创新进步。对项目建设过程中出现的质量病害,逐渐采用新技术方法予以解决。其中灌浆法加固技术能够有效地处理裂缝、砌浆脱落和砌石松动等问题,充分提高工程整体的建设效果。所以相关施工人员应当结合实际工程现状,重点把握相关技术应用要点,切实推动公路桥梁隧道工程的综合效益得到提升。

1公路桥梁隧道工程灌浆法加固的基本原理

对于公路桥梁隧道工程中对灌浆法加固技术的运用,主要是利用气压、液压以及电化学等原理,将一些能够发生固化反应的浆液有效注入天然或人为的孔隙及裂缝中,从而进一步改善介质的物理力学性质。通常情况下,实施灌浆法的目的是实现孔洞封堵,保障对流水的堵截。同时,能够降低渗透性和渗透量,进而提升工程的抗渗能力。通过开展灌浆法加固技术,有利于减少孔隙压力,提高岩土的力学强度和变形模量,对混凝土结构的稳定性和可靠性具有积极作用。所以灌浆法加固技术在公路桥梁隧道施工中的运用,能够提高工程质量和安全性能。

2公路桥梁隧道工程施工中存在的问题

由于公路桥梁隧道工程的施工环节较为复杂,在实践中可能会受到多种因素的影响,出现一定的质量问题。其具体表现为以下几个方面。(1)裂缝问题。公路桥梁隧道工程施工中,比较常见的问题则是出现混凝土结构病害。多数情况下是在浇筑过程中,因对温度控制不严格,而出现收缩裂缝。同时,当桥墩发生不均匀沉降时,也会产生预应力裂缝等。如果在施工中对骨料的质量控制不到位,导致其含量过大或者发生碱集料反应等,也会导致裂缝问题的产生。对工程质量造成较大的影响和安全威胁。(2)砌石松动。在工程实践中,一旦桥台的砌石出现松动情况,则会导致表面的石灰面发生脱落,致使桥梁的称重力稳定性不足。(3)砌浆脱落。开展公路桥梁隧道工程施工活动时,砌浆对质量的影响相对较大。尤其是对于墙体的加固作用较为明显,而一旦砌浆发生脱落情况,则会导致墙面的稳定性不足,安全系数降低,严重可能会导致重大安全事故。因此相关施工单位及操作人员必须采取有效的加固措施,尽可能解决现存的质量安全问题。

3公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的运用

3.1做好施工准备工作

一方面,根据灌浆法加固技术的基本原理,在公路桥梁隧道工程中的运用,需在正式施工前开展灌浆试验,确保技术实施的可行性和科学性。所以施工技术人员应当结合工程实际情况采用试验的方法,确定各项数据的真实性和准确性,比如,灌浆距、扩散半径等,为施工方案的完善和优化提供依据和指导。比如,在试验中应当确定浆液的配比,保证水泥、黏土以及砂子的混合质量,明确高分子化学溶液的添加量。结合工程质量需求,可适当选择成本较低、可塑性较好的水泥灰,控制水泥与煤灰的配比为4:1,对于水泥则选用C32等级的硅盐酸水泥类型,保障灌浆材料质量得到提升。另一方面,施工人员还需对操作中所应用的设备以及材料等进行选择和调试,保障其能够在具体作业活动中发挥良好性能。并积极组织灌浆施工现场秩序,合理安排各个关键施工工序。并注重组建专业化水平和综合素质较高的施工团队,准确开展测量作业,为正式开展作业奠定良好基础。3.2结合实际情况明确施工标准在公路桥梁隧道工程中运用灌浆法加固技术,要想发挥其实效性,有效解决裂缝以及砌石松动和砌浆脱落等问题。则应当合理确定施工标准,结合实际情况对基础部分实施有效加固。在具体实施过程中,相关人员需要明确灌浆作业压力,并在实施加固之前开展抗压能力的模拟实验。以便于应对各种突发情况,基于地质条件灵活调整灌浆压力。而通常情况下,将道路桥梁隧道工程的灌浆压力应当控制在0.3~0.5MPa范围内。同时相关施工人员还需充分考虑公路桥梁隧道的破损程度,尽可能合理地掌控灌浆用量。为保障施工效率得到提升,还应在开展灌浆修复作业之前,准备充足的配料,促使灌浆加固技术的有序实施。另外,灌浆加固技术的运用应注重工程承载力符合相关标准。一般情况下,淤泥地段的地基承载力需达到90kPa以上,如在复合地基地段,必须保障其承载力应超过135kPa。除此,施工人员需重视对灌浆口的深度进行控制,按照以往工程经验,将其限定在3.5~5.5m即可。

3.3钻孔及孔口管安装

根据灌浆法加固技术的应用原理和方法,为保障加固质量,应当正确处理钻孔和孔口管的安装作业。首先,施工人员需明确所采用的钻头截面直径,常见是选用85~90mm的钻头。然后利用红漆等鲜明颜色的标记对孔位进行标定,合理调整钻机钻头角度后可实施钻进作业。这一过程中,相关操作人员要坚持加压轻、速度缓慢的原则,实时调整孔位的方向和角度,应与设计图纸标注相一致。如果在钻孔过程中出现粉性土层,可置入相应的导管,在保护孔壁的基础上,使用捞砂筒实现黏性土层的钻孔。完成钻孔施工后,可开展孔口管的安装。首先,操作人员先按照实际要求开展引导孔的钻进作业,并置入直径为50mm的孔口管,保障其外露20~30cm。为保障浆液的顺利灌入,可采用麻丝等填补孔口与管壁之间存在的缝隙。其次,在安装环节,施工人员要合理控制孔口管的安装角度和牢固性。重点针对无水地段和涌水地段进行处理,如对无水施工路段采用硬性早强砂浆填充作业法。对于涌水施工段安装孔口管,需要先将固管混合料进行充分、均匀的搅拌,完成后将其装入多个塑料袋,再塞进出水孔,促使混合物能够在遇水后形成浆液。此时,为避免发生外溢浪费现象,可在灌浆管的周边包裹一层软橡皮材料,达到有效的施工效果。

3.4开展灌浆施工技术

在公路桥梁隧道工程施工中对灌浆法加固技术的应用要点,则是科学实施灌浆操作。不过在此之前,相关人员应当在灌浆管连接完成后,按照相关标准和规定进行压水试验,有效检测灌浆管的施工是否存在密封性,保障浆液通路顺畅。确认无误后,可开展浆液搅拌作业,具体实施过程为先按照实现试验所确定的最佳比例,掺入水、水泥、煤灰等,借助搅拌机进行均匀搅拌,保证浆液制备质量得到提升。而在正式灌注施工时,相关操作人员需要遵循从上到下的顺序,将浆液缓慢注入钻孔中,当灌注到孔口时,应当等到30min,以保证浆液达到完全凝固状态。在施工过程中,为避免发生串浆的情况,可采用分批灌浆的方式,并基于先疏后密的原则,实行钻孔与灌孔的流水施工作业方式。同时施工人员需要充分考虑到浆液灌注规律,即是其向上扩散较为容易,向下扩散难度较大等。所以在实际施工时,操作人员要先在灌注隧道顶部位置布设对应的灌浆孔,然后再进行侧边的灌浆孔作业,最后灌注底板,通过这一施工顺序能够提高灌浆加固效果。对于灌浆速度的掌握,可按照具体情况控制在30~80L/min,促使灌浆加固的作用良好发挥。

3.5封堵灌浆口

按照我国相关施工规范和标准,对公路桥梁隧道工程开展灌浆法加固技术时,当其灌浆压力达到设计终压数值后,应当再行灌注10min左右,当进浆量小于20L/min,则可结束作业。并立即实施灌浆口封堵施工。操作时,相关人员首先需要按照浆液的骨结面情况对钻孔开展全面检查,及时发现灌浆空白区,采取有效的补救措施。其次,对灌浆量及其压力等施工记录信息进行检查,以此为依据判断实际的灌浆效果。最后,选择灌浆孔的5%数量进行取孔,开展科学的压水试验,尤其是重点针对地质条件差、存在严重冒浆以及耗灰量相对较大的孔位进行检查,如果其吸水率持续30min内小于规定值,则可判定施工符合设计要求。如大于规定值,应当进行补压施工。

4结语

综上所述,对公路桥梁隧道工程施工中采用灌浆法加固技术,应当充分把握其运用要点,即是做好施工准备工作,并按照实际情况制定合理的施工标准。然后应当把握钻孔和空口管的安装作业,有序实施灌浆流程,最后有效封堵灌浆口,从而提高灌浆法加固技术的实施质量,进而提升公路桥梁隧道的整体施工水平。

参考文献:

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[2]于春生.公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术要点研究[J].建筑技术开发,2020,47(08):28-29.

[3]单世广.公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的运用研究[J].价值工程,2020,39(07):190-192.

作者:罗汉勇 单位:中铁建大桥局集团第一工程有限公司