陳 龍

中鐵六局集團北京鐵路建設有限公司

高速公路橋梁施工中注漿技術的應用

陳 龍

中鐵六局集團北京鐵路建設有限公司

我國經濟的快速發(fā)展加快了人口的流動性，這種狀況給公路運輸帶來了新的壓力和挑戰(zhàn)。交通運輸業(yè)也面臨著更高的要求。其中在道路施工過程中難點系數(shù)最高的是橋梁工程建設。在我們使用過程中橋梁的特點是舒適性、耐磨性、整體性等。隨著科學技術的不斷發(fā)展，橋梁施工技術也在不斷進步，其中注漿技術就是橋梁施工技術中最新型的施工技術。它滿足了公路橋梁多人們的需求。所以現(xiàn)在注漿技術在公路橋梁建設過程中得到了廣泛的應用。

高速公路；橋梁施工；注漿技術

引言

近年來，高速公路的修筑在我國現(xiàn)代化建設中的地位越來越重要，技術要求也越來越高，其中注漿技術更是得到了廣泛的應用，成為高速公路工程中不可或缺的一項重要技術。作為基礎建設中的中流砥柱，高速公路的質量也是社會關注的重點。認識到高速公路的重要性，那么我們的發(fā)展便離不開注漿技術，同時人們對注漿技術的要求越來越高，那么我們提高注漿技術、正視這項新型技術，為我們國家的現(xiàn)代化建設打好堅實的基礎。根據(jù)我國的國情來看，我們引入注漿技術的時間比較晚，但是隨著我們經濟的快速發(fā)展和對建筑事業(yè)的大力支持，這項技術已經普遍的被應用到高速公路的建設中去了。

一、注漿技術近況

目前，我國的注漿技術還處于發(fā)展階段，已經取得了一定的成績，但在高速橋梁方面仍有不足。在現(xiàn)代化的交通基礎設施的建設過程中，從設計到實施均需要考慮社會大眾的自身需求。由此可見，在高速公路橋梁的設計與施工過程中，橋梁建設的安全性、舒適性、耐用性、便捷性實為重要參考要素。雖然我國目前公路橋梁施工的施工技術還略顯薄弱，但注漿工藝、物理液壓等多方面，透過裂隙在巖石和土壤中注入泥漿固結，提升巖土體的密實穩(wěn)定，為高速公路橋梁建設安全、舒適、耐用性上加以保障。因此，根據(jù)工程建設的土地地質特點，采用不同的注漿工藝及設施，得以將目前高速公路建設中存在的問題得以解決，為國家床罩更多的經濟效益。

二、高速公路橋梁施工注漿漿液材料的選擇

選擇高速公路橋梁施工注漿漿液材料是一個十分艱巨的任務，任何事情都是從細微之處做起，細小的地方一旦出錯將會影響高速公路橋梁的整個施工過程，所以要慎重選擇注漿漿液材料。普通注漿漿液材料和化學注漿漿液材料是注漿漿液材料的兩大分類，顧名思義，化學材料就是以化學成分為主，依賴化學反應的原理，具體點說就是，漿液與土體混合到一起會發(fā)生化學反應，產生一些微妙的變化，土層會在變化的過程中得到固化。普通材料又稱為物理材料，指那些來源或者說是渠道比較廣泛的材料，它的原理就是通過改變土壤或者周圍的環(huán)境，最終也是把土壤固化。實踐證明，只有在普通注漿漿液材料和化學注漿漿液材料混合使用時，才能達到最佳注漿效果。所以，在選擇注漿材料時，要十分的認真，綜合考慮各種可能出現(xiàn)的情況，但是值得注意的是，盡量不要單獨使用其中的一個材料，否則不會達到令人滿意的效果。還有一點，就是要控制好漿液的濃度，必要的時候可以適當?shù)奶砑右恍┰鏊軇?，以此來增加漿液的稠度，進而保證高速公路橋梁施工的效率和質量?？傊x擇注漿材料是注漿技術的一個重要過程，夸張的說注漿材料決定著注漿技術的成敗，所以必須高度重視。

三、注漿施工技術

注漿技術是利用空壓機等裝置將預先配置的漿液通過注漿管注入到地層中，達到改善現(xiàn)場地質的目的。注漿技術主要是利用壓力將漿液注入到地層中有水或是有空隙的空間，漿液與地層產生一定的化學反應，使得施工部位的裂隙及松散土能夠形成一個具有足夠強度且防水的整體。注漿能夠分為靜壓及高壓噴射兩種方法。在施工中，通常根據(jù)現(xiàn)場的情況，選擇不同的注漿技術。根據(jù)施工現(xiàn)場、注漿壓力、作用方式等可將注漿技術分為滲透注漿、壓密注漿以及噴射注漿等類型。在高速公路工程的施工中，滲透注漿以及壓密注漿施工工藝是較為常見的施工方法，本文主要對這兩種施工方法進行簡要介紹。

(一)滲透注漿技術

在強大的壓力作用下，將漿液填充在土體的縫隙和巖石的裂縫中，把它們的水分和氣體都擠壓出去，從而形成堅實的土層和巖石結構就是滲透注漿技術。所用壓力相對較小。但是在注漿技術施工之前，要保證要施工的現(xiàn)場環(huán)境地層土顆粒沒有受到破壞的情況下，才能進行的。這樣可以使?jié){液填充在土顆粒之前的空隙之中，之后漿液可以把土顆粒慢慢給凝固下來，形成新的地質結構層。滲透灌漿一般只使用于砂石土和有裂隙的巖石，這種滲透注漿是建筑上最常適用的一種注漿類型。具有代表性的滲透灌漿理論有球形擴散理論和柱形擴散理論。這兩種理論都有各自的優(yōu)缺點。球形擴散理論這個比較適用于漿液還是液體狀態(tài)，呈現(xiàn)比較均勻，而且注入的土體相對比較平坦，密度相同，并且要以點剛開始住進的漿液為條件。但是我們在建設高速公路橋梁施工過程中不太適合用球形擴散理論，因為在施工過程中不能保證漿液都處于液體狀態(tài)，同時也不能保證土體的密度是相同的。所以它也有一定的缺點。柱形擴散理論也存在有一定的局限性，它主要是注漿管的漿液，也有一定的要求，施工的環(huán)境也是有限制的。

(二)壓密注漿

所謂壓密注漿技術，其應用原理十分復雜，如果沒有較高的壓力最好不要選用這樣的方案，因為壓力的大小決定著這項技術的成功與否。具體做法是，先把漿液注入到一個鉆孔中，如果漿液的濃度適中，它就會不斷地向下流動，如果沒有流動，那就說明漿液的調制方面出現(xiàn)問題，我們應該重新調制漿液，不要認為這項工作無用，因為任何一個細節(jié)的地方，都是成功的關鍵。接下來我們要做的是，對漿液施加壓力，使它不斷的向下流動，最終進入土壤。壓密注漿技術的功能多種多樣，例如可以加強土體的強度、承載力和密實度等。除此之外，壓密注漿的應用范圍非常廣泛，作用域十分的大，一般的領域都涉及到這種技術的引用，而且效果良好。從經濟的角度來說，壓密注漿技術對公路橋梁施工技術的研究分析是非常有商業(yè)價值的，因為這種方案不僅是我們對新科技的一種研究成果，而且也更好的向外界彰顯了我們進步與發(fā)展。

四、工程概況

某公路橋梁工程總施工長度為234.3 km，為雙向四車道公路。設計車輛行駛速度為110 km/h。公路中央分隔帶的寬度為3m，行車道寬度為2×7.5m。合同段(K81+179.2～K89+300.3)段為一座特大橋，橋梁的總施工長度為531.2km，全橋左幅和右幅各自獨立，兩幅橋的總寬度為24m，全橋按照直線進行布置，橋面設置了2%的雙向橫坡。

五、應用

(一)施工前期準備

在施工過程中，為了保證高速公路橋梁施工的科學化、規(guī)范化、合理化，在注漿施工前期，需要做好以下幾點工作：⑴在設備選擇階段，需要結合實際建設要求與現(xiàn)場情況，選擇有針對性的機械設備。另外，在施工前期，需調整好施工設備的運行參數(shù)及狀態(tài)，從而保證機械設備能夠正常運轉，進而在施工過程中發(fā)揮自身功能。⑵在注漿材料采購的階段，需嚴格控制材料的等級、化學反應、質量等，施工原料必須質量達標、性能高、應用力強。⑶結合實際現(xiàn)場情況與施工工藝，科學、合理地進行機械設備的調配，同時完善設備調校工作，保證設備的正常運轉。⑷漿液在施工前期，需完善好現(xiàn)場的供水設施、照明系統(tǒng)，保證24h能夠施工作業(yè)。⑸在注漿施工前，需組織開展技術研討會，同時項目負責人、管理人員、技術人員等需對施工圖紙進行會審，在會審過程中，若發(fā)現(xiàn)問題，需要及時上報并及時處理。⑹設計人員和監(jiān)理人員，需對設計施工圖紙進行嚴格復查，復查過程中發(fā)現(xiàn)與實際不符情況時，需采取有效策略進行處理，保證施工圖紙的準確及完整性。⑺在測量放樣過程中，需準確確定導線點與水準點線的位置并進行加密復核，保證其不產生變化。⑻按照工程實際方案與施工設計要求，對施工人員進行科學、合理地調配，引導施工人員在施工過程中按照標準化的施工流程進行施工。

(二)鉆孔施工

在對巖層和土層進行沖孔時，沖擊程度要控制在6m以內，避免出現(xiàn)卡鉆、孔壁不圓等情況，為了提高錐沖沖程的正確性，要在卷揚機的鋼絲上做好標記，作業(yè)人員在施工的過程中，要根據(jù)標記的位置進行施工，鉆孔施工圖見圖1。沖孔過程中，要及時將土渣掏干凈。一般情況下，每鉆0.3～0.5m進行一次掏渣，每一次掏1～2筒。當泥沙漿含量降低，比重逐漸正常后即可停止。鉆進過程中，每班最低掏一次。進行掏渣后，要及時將清水或泥漿添加到孔中。投放粘土時，為了防止出現(xiàn)卡鉆、粘鉆的情況，不要一次性投放過多。在鉆入到易縮孔土層或者鉆入4～6m后，要使用檢孔器對鉆孔進行檢查。一般使用鋼筋制作檢查孔器，設計長度為5～6m，孔徑要和設計孔徑保持一致。首先將檢孔器放入到孔底，然后將新鉆頭放入，不可以使用沖擊、加重壓、強插檢孔器等對鉆孔進行檢查。當檢孔繩從孔位中心偏離或則檢孔器不能達到鉆孔深度時，要考慮縮孔、斜孔、彎孔、扁孔等情況，要對鉆頭的位置進行調整，進行補救以后才可以進行鉆進。為了防止出現(xiàn)卡鉆的情況，不允許使用鉆錐對孔進行修理。進行鉆孔時，要平穩(wěn)起吊，避免對孔壁和護筒造成觸碰。鉆頭進孔時，為了避免出現(xiàn)鉆錘傷人的情況，不要在鉆孔的四周站人。因事故造成停鉆時，需要使用保護蓋對鉆孔進行保護。為了避免出現(xiàn)埋鉆的情況，需要將鉆錐從口外提出。鉆進施工時，結合地質構造將不良地質構造的位置確定出來，快鉆到溶洞構造區(qū)時，選用0.2～0.5m小沖程鉆進施工，避免因“打空錘”或卡鉆導致鋼絲繩和鉆架受到過大荷載出現(xiàn)鉆架被破壞或者鋼絲繩被拉斷的情況。

(三)注漿施工

注漿法是指利用液壓、氣壓和電化學原理，通過注漿管將漿液均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透、擠密等方式，擠出土體顆?；驇r石裂隙中的水分和空氣后占據(jù)其位置。經人工控制一定時間后，漿液將原來松散的土?；蛄严赌z結成一個整體，形成一個結構新、強度大、防水性能好和化學穩(wěn)定性好的“結石體”。外圍兩排孔的注漿工作可以先完成，這樣可有效防止出現(xiàn)水泥漿外流的情況。本次討論的這個橋梁工程的注漿施工環(huán)節(jié)主要采用的是跳注方式，兩個相鄰孔之間間隔注漿時間超過3h，這樣可避免出現(xiàn)孔間竄漿的現(xiàn)象，進而有效確保注漿施工效果。注漿參數(shù)具體設置：注漿壓力為0.2 MPa，水灰比為1.0，水泥量是65 kg/m。注漿施工的過程中，如果漿液表面比較穩(wěn)定，沒有發(fā)生下沉現(xiàn)象，可以暫停注漿施工。

(四)注漿施工的質量控制

注漿施工的質量對整個橋梁工程的質量影響都是非常大的。在注漿時，必須嚴格按照設計要求及施工方案進行。先進行現(xiàn)場的注漿試驗，在確定能夠注漿后，進行正式的注漿施工，嚴格控制注漿施工的質量。①材料的質量控制，材料進場前嚴格執(zhí)行見證取樣制度，嚴禁使用過期水泥，確保注漿材料的質量符合規(guī)范要求。②定位放線，要做到嚴格按照圖紙要求進行定位，確保準確無誤，并且要進行嚴格的復核工作。注漿孔的預留必須嚴格按照施工方案提前進行，注漿孔在預留時，要考慮到橋梁與高速公路路線之間的關系，合理預留孔洞。施工中，操作人員必須要具備一定的責任心，控制注漿參數(shù)，并且利用計量工具控制注漿量。嚴格控制注漿壓力，一旦發(fā)現(xiàn)壓力達不到設計值時，要立即停止注漿，當出現(xiàn)漏漿、溢漿等現(xiàn)象時，也要停止注漿，問題處理后才能繼續(xù)注漿。在注漿中我們還需要注意這幾個方面內容：①水泥漿的注射盡量要一次性完成，不要中斷，避免堵管。②施工人員施工中要重點注意注漿的壓力、時間以及注漿的有效直徑等注漿參數(shù)。③當注漿孔的周邊有漿液流出時要及時進行封堵，避免漿液冒出。冒漿嚴重時，停止注漿，穩(wěn)定后繼續(xù)注漿。

結束語

通過上文的全面論述，我們可以清楚地看出注漿技術是我國建設公路橋梁工程中非常必要的技術，同時還了解到我國使用注漿技術的現(xiàn)狀和未來前景。根據(jù)實際情況分析，對我國現(xiàn)有的注漿技術進行完善和提升可以說是現(xiàn)階段十分必要的工作，只有這樣，才能強化我國公路橋梁路基施工，保證我國的公路橋梁建設水平能夠從本質上有所提升，這樣一來，我國的經濟和社會建設才能有更好的提升，保證公路建設的安全和穩(wěn)定，就是確保我國人民生活質量，所以，完善注漿技術在公路橋梁路基施工中的應用是非常重要的。

[1] 龍鳳艷.注漿技術在高速公路橋梁施工中應用研究[J].城市建筑，2013(18)：255.

[2] 董月霞. 淺談高速公路橋梁施工中的注漿技術應用[J].城市建設理論研究：電子版，2012(31).