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        高速公路橋梁施工中注漿技術(shù)的應(yīng)用

        2015-03-21 07:10:22鄔東海
        黑龍江交通科技 2015年3期
        關(guān)鍵詞:壓密漿液土體

        鄔東海,謝 玲

        (贛州市公路管理局瑞金分局)

        注漿技術(shù)在高速公路橋梁施工中,有著悠久的發(fā)展史,早在19 世紀(jì)初,法國就成功應(yīng)用了這一技術(shù)。當(dāng)時其土木工程師為修復(fù)一座擋潮閘門地基,首次采用注漿技術(shù)。此后,經(jīng)過引進(jìn),很多國家都在一系列的大型工程中運(yùn)用實(shí)踐,不斷加以創(chuàng)新,并取得了越來越先進(jìn)的技術(shù)成果。如日本研究出的一種新的高壓噴射技術(shù),就是將滲透注漿、高壓噴射注漿,壓密注漿等技術(shù)的進(jìn)行有機(jī)統(tǒng)一,其研究原理即將注漿結(jié)石從散體變成結(jié)構(gòu)體。我國采用注漿技術(shù)的時間較晚,經(jīng)驗(yàn)也不足,但發(fā)展速度上非常迅猛,勢頭良好。除了電子操作技術(shù)和施工工藝的應(yīng)用方面有所欠缺,其他方面都取得了巨大成果,到達(dá)世界領(lǐng)先水平,與很多發(fā)達(dá)國家并肩齊驅(qū)。

        1 注漿技術(shù)在高速公路橋梁施工中的應(yīng)用現(xiàn)狀

        我國的注漿技術(shù)雖然總體發(fā)展迅速,并取得了一定的成就,但在在高速公路橋梁上顯得較為薄弱,因其在水電工程及建筑行業(yè)中發(fā)揮著巨大作用,所以,在對高速公路橋梁建設(shè)中的加固操作方面,各種技術(shù)顯得略微簡陋,所采用的技術(shù)也大都是新開發(fā)的。在實(shí)際應(yīng)用過程中,與其自身特點(diǎn)相結(jié)合,形成了許多約定俗成的技術(shù)套路和操作要求。比如,在操作前,需要到實(shí)地進(jìn)行勘察,根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)結(jié)構(gòu),采用不同的注漿設(shè)施和工藝,因地制宜進(jìn)行材料和工藝的選擇,并進(jìn)行有力的監(jiān)督和檢測。在操作中,應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,具體問題具體分析,采用多種技術(shù)多土層進(jìn)行加固和建設(shè)。

        2 注漿技術(shù)的簡單認(rèn)識

        2.1 注漿方法分類

        高壓注漿技術(shù)與靜壓注漿技術(shù)較為常見,作用于防沖刷?;诖?,也可以根據(jù)綜合因素的差異,比如土質(zhì)、地形等,結(jié)合漿液與注漿壓力同土體作用的程度,進(jìn)而將注漿工藝細(xì)分為:滲透注漿、噴射注漿、劈裂注漿和壓密注漿。下面將對壓密注漿和滲透注漿這兩種較為常用的注漿技術(shù)做出簡單介紹。

        (1)壓密注漿

        壓密注漿就是將土體進(jìn)行擠壓,并注射稠密的漿液,使其在鉆孔機(jī)的作用下,注漿口出產(chǎn)生球形漿泡,利用漿液在擴(kuò)散時與漿泡的作用,不斷擠壓周圍土體,使土體變得緊密結(jié)實(shí),在此過程中,漿液并不會滲入土體中,這樣可以極大的避免水力劈裂的現(xiàn)象發(fā)生,這也是其與劈裂注漿的主要差異。在應(yīng)用范圍上,壓密注漿的作用領(lǐng)域是非常廣泛的,比如固化結(jié)實(shí)地基土、抬升建筑物等方面都發(fā)揮了不可磨滅的作用。但是,要注意的是,在含水量大,滲透能力差的軟勃土中就不再適合這種方法了。這時,劈裂注漿可以發(fā)揮其優(yōu)勢,做好防滲加固的工作。

        (2)滲透注漿

        滲透注漿與壓密注漿有很大區(qū)別,漿液自身的滲透能力得到充分利用,在沒有被破壞的地層土顆粒排列下,使土顆粒之間充滿漿液,從而達(dá)到飽和緊密的狀態(tài),進(jìn)而將底層土顆粒凝結(jié)成一個整體。滲透注漿有其主要的兩大理論,即球形擴(kuò)散論和柱形擴(kuò)散論。球形擴(kuò)散論將介質(zhì)是勻質(zhì)無性勃土作為條件,且漿液也必須是牛頓流體,這顯然缺乏實(shí)現(xiàn)的可能性。因?yàn)樵趯?shí)際注漿中,不可能保障全是牛頓流體,被注介質(zhì)也不能確定就一定是勻質(zhì)的,這也是其最大的局限性。另一方面,柱形擴(kuò)散論將注漿管中的注漿作為研究的主體,以說明其在被注入時會呈現(xiàn)出圓柱狀,其局限性與球形擴(kuò)散論不盡相似。

        2.2 材料的選擇

        高速公路橋梁在注漿選材方面有其自身的要求,所選用的大都是化學(xué)注漿漿液材料,普通注漿漿液材料也是在其選擇的范圍之內(nèi)。注漿漿液的組成成分、時間、溫度和滲透速度共同決定了其整體的效果,只有這些要素進(jìn)行有機(jī)組合,才能做大程度的將漿液的效果充分發(fā)揮。目前,為了提高施工質(zhì)量和效率,越來越多的人青睞于選用比較稠的漿液和性能強(qiáng)的減水劑、增塑劑來進(jìn)行保障。注漿技術(shù)在高速公路橋梁施工中的運(yùn)用。

        3 注漿技術(shù)在高速公路橋梁施工中的運(yùn)用

        隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,近年來我國的交通事業(yè)取得了重大突破,交通基礎(chǔ)設(shè)施逐漸完善。注漿技術(shù)因其技術(shù)上的優(yōu)勢和實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn),在高速公路橋梁建設(shè)中被廣泛運(yùn)用,發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

        運(yùn)用注漿技術(shù),將漿液注入到各種需要修復(fù)的地層中,使其變得緊密、固實(shí),是現(xiàn)代高速公路橋梁建設(shè)的重要方法。同時,由于其工程隱蔽,需要技術(shù)進(jìn)行科學(xué)全面的監(jiān)控,以保證其質(zhì)量。通常會采用壓力控制法和流量控制法兩種方式進(jìn)行控制。二者雖然會對時間產(chǎn)生波動,但在控制過程中僅僅控制一個指標(biāo)是完全行不通的。隨著科技的發(fā)展,一些國家在對高速公路橋梁施工的控制也逐漸實(shí)現(xiàn)了自動化或半自動化的管理操作,有利于對質(zhì)量和科學(xué)全面性進(jìn)行的有效保障。

        3.1 常用工藝技術(shù)要領(lǐng)

        鉆孔放樣工藝,成孔工藝,壓水試驗(yàn)工藝是高速公路橋梁施工中慣用的三種重要工藝。下面簡單介紹一下這三種工藝的技術(shù)要領(lǐng)和在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意的問題。

        (1)鉆孔放樣工藝技術(shù)要領(lǐng)

        通常利用測量工具(如皮尺和鋼卷等)對注漿口進(jìn)行放樣,并控制設(shè)計孔位和實(shí)際孔位間的誤差,最好爭取一次性把同一工點(diǎn)的鉆孔放樣做好。同時,還要注意遠(yuǎn)離原有設(shè)備,并避開橋臺,擋道,涵洞,通道等。

        (2)成孔工藝技術(shù)要領(lǐng)

        成孔工藝注意事項較多,沖洗液水鉆切忌使用,需要用潛孔錘來進(jìn)行處理,并且要按照設(shè)計深度精準(zhǔn)工作。同時為了保證成空孔的精良,必須要在注漿孔減少誤差的前提下,使之垂直于地面。在注漿過程中,如果橋梁發(fā)生明顯形變,應(yīng)及時采用二段注漿的方法做出安全保障。

        (3)壓水試驗(yàn)技術(shù)要領(lǐng)

        壓水試驗(yàn)工藝是高速公路橋梁施工必不可少的一個重要的前提步驟,也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它可以幫助確立合理的注漿工藝參數(shù),在提高土介質(zhì)的可灌性發(fā)揮著巨大作用,在技術(shù)上給予高效保障。

        3.2 注漿設(shè)計的內(nèi)容

        (1)漿液配比

        在高速公路橋梁施工中,對于填充土體空隙的漿液強(qiáng)度要求不高,但是,對于其流動性提出了明確要求。簡單來講就是漿液的流動性要大,析水率要小。具體來說,就是要求漿體中粉煤灰含量的比例控制在水泥∶粉煤灰=3∶1~4∶1之間為宜。我在某次橋梁建設(shè)中,就運(yùn)用了這個比例參數(shù)作為參考。具體操作中,我將水泥和粉煤灰的比例控制為3∶1,水灰比控制在了1.0 左右,效果顯著。

        (2)注漿壓力

        根據(jù)多年在橋梁施工中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),控制有效注漿壓力的大小十分關(guān)鍵,正常情況下應(yīng)控制在0.8~1 MPa 之間,同時要注意采用靜壓力注漿法進(jìn)行注漿,并盡量保持原本底層結(jié)構(gòu)。

        (3)擴(kuò)散半徑

        有效的注漿半徑對灌漿工程和工程造價影響重大,因此,在設(shè)計中就應(yīng)該從漿液材料、地質(zhì)構(gòu)造入手,精確的計算出注漿半徑。

        4 總 結(jié)

        綜上所述,高速公路的修建在現(xiàn)代交通中有至關(guān)重要的地位,而注漿工藝在高高速公路橋梁施工中發(fā)揮著重要作用。因此。注漿工藝應(yīng)加快創(chuàng)新,利用原有的基礎(chǔ)設(shè)施,進(jìn)行技術(shù)上的革新與創(chuàng)造,充分發(fā)揮其優(yōu)勢,在兼顧其他領(lǐng)域的同時,為高速公路橋梁施工提供更堅實(shí)的保障,為其做出更大的貢獻(xiàn)和價值。

        [1]聶永杰.論高速公路橋梁施工中注漿技術(shù)的應(yīng)用[J].科技傳播,2010,(21):208-210.

        [2]白萬龍.高速公路橋梁施工中注漿技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技,2012,(10):96-98.

        [3]鄒風(fēng)權(quán).探討注漿技術(shù)在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2010,(8).

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