梅強(qiáng)
(江西省贛東路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,江西 撫州 344000)
灌漿法的應(yīng)用范圍較廣,因此在公路橋梁隧道施工中十分常見。應(yīng)用灌漿加固法能夠解決目標(biāo)灌漿點周圍巖石不均勻沉降的問題。如果這一問題得不到解決,隧道的承載力就無法提升,影響到公路橋梁的最終施工效果。因此在注漿過程中,進(jìn)行圍巖加固是工作人員應(yīng)當(dāng)關(guān)注的重點。只有如此,才能讓公路橋梁建設(shè)達(dá)到理想狀態(tài),工作人員需要對此引起足夠的重視。
在公路橋梁隧道施工過程中,橋墩和橋臺容易出現(xiàn)裂縫。但在裂縫出現(xiàn)之初,往往不易被工作人員所察覺。因此即便到了工程驗收階段,有些裂縫問題也難以被驗收人員發(fā)現(xiàn),使裂縫問題變得越來越嚴(yán)重,最終影響橋梁施工的整體質(zhì)量,甚至產(chǎn)生一定的安全隱患。通過大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),大部分裂縫的寬度達(dá)到1.2mm 以上時,才容易被工作人員發(fā)覺。如果裂縫寬度達(dá)到1.2mm,才進(jìn)行填補(bǔ)或保護(hù)工作,裂縫擴(kuò)大現(xiàn)象就不容易得到抑制,裂縫甚至?xí)^續(xù)延伸,極大地影響橋梁的承重能力,甚至影響橋梁的平衡性[1]。
在公路橋梁隧道施工過程中,砌漿工序能夠讓橋梁外部的美觀程度大幅度提升,使得橋梁的外部結(jié)構(gòu)變得更為平整和光滑。除此之外,砌漿工序還能在一定程度上起到加固的作用,使得公路橋梁隧道墻體的抗腐蝕性能大幅度提升。如果在公路橋梁隧道投入使用后,墻上的漿體大面積脫落,墻體直接與空氣接觸,會加快墻體的腐蝕速率,也會影響墻體的美觀。實際上大部分公路橋梁隧道工程投入使用后,都不可避免地出現(xiàn)漿脫落現(xiàn)象。由于這一現(xiàn)象太過常見,很多后期參與公路橋梁隧道維修的工作人員沒有給予足夠的重視。實際上脫落所帶來的后果是嚴(yán)重的,墻體腐蝕速率加快會影響墻體的穩(wěn)定性,最終影響公路橋梁隧道的質(zhì)量[2]。
在公路橋梁隧道施工過程中,應(yīng)用灌漿加固法需要遵守各項原則。
其一,在應(yīng)用過程中具有一定的特殊性。為了全面了解目標(biāo)施工地點的具體情況,工作人員需要在應(yīng)用灌漿加固法之前,考察目標(biāo)地點。
其二,在圍巖開挖之前,工作人員要控制好圍巖的松動程度,如果超出了額定范圍,就不能直接進(jìn)行灌漿處理。
其三,灌漿加固的具體操作流程要完全符合操作規(guī)范。完成后,工作人員還需要進(jìn)行必要的維護(hù)管理工作。
在該項技術(shù)的應(yīng)用過程中,工作人員需要使用專業(yè)的鉆孔工具完成鉆孔任務(wù),因此在鉆孔過程中,需要進(jìn)行鉆孔深度的精細(xì)化控制,讓鉆孔達(dá)到最佳效果。鉆孔工序完成后,在進(jìn)行水泥灌注的過程中,盡可能降低泥水含量是提升工程承載力的關(guān)鍵。泥水含量越低,隧道越穩(wěn)定,也是灌漿加固法的應(yīng)用原則之一[3]。
灌漿加固法的施工流程如圖1所示。
圖1 灌漿加固法的施工流程
進(jìn)行流程的優(yōu)化,可令灌漿加固法的施用效果全面提升。
在應(yīng)用灌漿加固法之前,工作人員需要使用專業(yè)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場勘測,制定符合目標(biāo)施工地點的方案計劃,讓現(xiàn)場施工有條不紊地進(jìn)行。施工單位要選擇合適的施工團(tuán)隊,并合理劃分現(xiàn)場施工任務(wù),確保施工流程順利推進(jìn)。在明晰了工作人員的各項權(quán)責(zé)之后,管理者可指揮機(jī)械設(shè)備入場。應(yīng)用灌漿加固法需要依靠專業(yè)的機(jī)械設(shè)備,因此在設(shè)備使用之前,工作人員要確保設(shè)備的可用性。如果設(shè)備出現(xiàn)了故障,運(yùn)營維修人員需要及時進(jìn)行檢修[4]。
灌漿施工標(biāo)準(zhǔn)的確立有助于灌漿加固法的全面落實和應(yīng)用。在不同環(huán)境下進(jìn)行公路橋梁隧道施工,工作人員依照的灌漿施工標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差別。對于普通的復(fù)合型地基,工作人員需要進(jìn)行地基承載力的預(yù)測和研究。在通常情況下,地基承載力達(dá)到130kPa,灌漿加固法才能達(dá)到理想效果。除此之外,需要嚴(yán)格控制具體的灌漿時間和灌漿速度。在大部分情況下,灌漿速度都應(yīng)保持在5L/min 左右,持續(xù)的灌漿時間不得超過30min。且在灌漿過程中,工作人員需要使用最為理想的水泥漿液配比方案制作水泥漿液,否則水泥漿液的強(qiáng)度無法達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)。在水泥漿液制作完成后,工作人員需要就強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行審驗,只有強(qiáng)度達(dá)到了32MPa,才能符合要求。大部分工作人員在水泥漿液制作的過程中,都會使用硅酸鹽水泥來充當(dāng)原材料[5]。
即便工作人員遵循了灌漿施工標(biāo)準(zhǔn),還需要就灌漿管的排布和鉆孔孔深問題進(jìn)行全面的研究和討論。在理想狀態(tài)下,灌漿管的排布方式是梅花狀。在鉆孔時,工作人員應(yīng)當(dāng)盡可能地讓孔半徑保持在40~50mm 左右,鉆孔的深度不超過5m。在灌漿的過程中,灌漿量也不宜過大,只要能夠填滿裂縫,便應(yīng)立即停止灌漿。在灌漿前,工作人員需要進(jìn)行壓力測試,灌漿標(biāo)準(zhǔn)壓力通常在0.4MPa,否則灌漿質(zhì)量無法達(dá)到理想狀態(tài)。
3.3.1 進(jìn)行灌漿施工鉆孔
鉆孔是灌漿加固法應(yīng)用的前提。為了使鉆孔質(zhì)量達(dá)到最佳,工作人員需要選擇最為適宜的鉆孔工具,鉆頭半徑為40mm 左右。在鉆孔時,工作人員應(yīng)盡可能地讓鉆頭垂直孔面。如果在鉆孔過程中遭遇了粉狀土壤,應(yīng)立即停止鉆孔,先將導(dǎo)管放入土壤,然后再繼續(xù)完成鉆孔工作。在這一過程中,工作人員務(wù)必保護(hù)好灌漿孔的孔壁,一旦泥沙灌進(jìn)孔壁,出現(xiàn)堵滯,影響到后續(xù)的鉆孔施工。
3.3.2 完成管道安裝工序
灌漿管道的安裝效果會影響灌漿加固法的應(yīng)用。由于灌漿加固法應(yīng)用的環(huán)境較為特殊,如果用普通的灌漿管道,管道外壁很容易破裂,直接影響到公路橋梁隧道的正常使用。為了解決這一問題,在灌漿管道安裝之前,工作人員需要在管道外壁包裹一層軟橡皮膠。即便灌漿管道發(fā)生了破裂,漿液也不容易流出[6]。因此軟橡皮膠的使用能夠起到阻隔和保護(hù)的雙重作用。在使用軟橡皮膠改良灌漿管道后,工作人員可根據(jù)目標(biāo)施工地點的實際情況,進(jìn)行灌漿管道的鋪設(shè)。需注意的是,在管道銜接處很容易出現(xiàn)孔隙,需要及時進(jìn)行孔隙的填補(bǔ),否則灌漿加固法仍舊無法順利推進(jìn)。
3.3.3 進(jìn)行水泥漿液攪拌
在灌漿管道安裝完畢后,需要快速完成下一階段的工序任務(wù),即水泥漿液攪拌。大部分公路橋梁隧道在施工過程中所使用的水泥漿液,是由水泥漿液材料通過優(yōu)化比例的方式攪拌制成的。在攪拌的過程中,工作人員需要嚴(yán)格控制攪拌方向,如果頻繁變換攪拌方向,漿液的最終制備質(zhì)量就會受到影響。除此之外,在水泥漿液攪拌的過程中,工作人員還需要嚴(yán)格控制振搗速度,速度過快和過慢都會影響水泥漿液的質(zhì)量。只有以較為均勻的速度完成攪拌工作,才能使水泥漿液達(dá)到理想狀態(tài)。這是工作人員在攪拌過程中應(yīng)當(dāng)重視的問題。
水泥漿液極易凝固,因此一旦攪拌完成,就需要迅速灌漿。但在灌漿工序結(jié)束后,只有等待漿液凝固后,方可著手進(jìn)入下一施工階段。如果在漿液沒有凝固的情況下,就急于完成下一步的施工,影響灌漿的質(zhì)量,灌漿加固的嚴(yán)密性會大打折扣。
在上述一系列工序順利完成后,便進(jìn)入灌漿加固法的最后一步,即堵孔工序。在堵孔過程中,工作人員需要合理控制時間,過早或過晚堵孔,都很容易使灌漿加固質(zhì)量出現(xiàn)問題。在一般情況下,漿液冷卻之后立刻封口,才能夠讓灌漿加固達(dá)到理想效果。在封口后,工作人員需要密切關(guān)注風(fēng)口周圍的漿液變化,一旦風(fēng)口處的漿液出現(xiàn)了下降的趨向,就需要立即開封填補(bǔ)漿液。這一過程需要反復(fù)進(jìn)行,直到封口處的漿液不再下降。因此這一項工序較為細(xì)致,需要耗費(fèi)大量的時間和精力。
應(yīng)用灌漿加固法的目的是提升公路橋梁隧道的使用性能。為了避免灌漿加固法無法達(dá)到預(yù)期效果,在具體施工之前,工作人員需要進(jìn)行灌漿試驗。通過試驗得出具體的數(shù)據(jù)信息,并通過分析和統(tǒng)計,找出施工路徑,確定施工的各項細(xì)節(jié)。施工細(xì)節(jié)既包括了對灌漿孔距的調(diào)整,也包括了對灌漿速率和灌漿時間的調(diào)整。唯有讓各項細(xì)節(jié)處的數(shù)據(jù)信息均達(dá)到最優(yōu),才能讓灌漿加固法發(fā)揮最大效用,在公路橋梁隧道施工建設(shè)中起到作用。
灌漿加固法的應(yīng)用具有明顯的精細(xì)化特征。如果工作人員本身不具備專業(yè)的技術(shù)水平和職業(yè)能力,難以順利應(yīng)用該項技術(shù)。因此在施工過程中,施工團(tuán)隊?wèi)?yīng)當(dāng)進(jìn)一步強(qiáng)化管理力度,根據(jù)計劃安排人員分工,讓各崗位工作人員均按照操作流程規(guī)范應(yīng)用灌漿加固法。在控制灌漿深度、速度和時間的細(xì)節(jié)參數(shù)的過程中,為了避免出現(xiàn)差錯,管理人員可通過信息技術(shù)和智能化技術(shù),進(jìn)行灌漿加固數(shù)據(jù)的實時傳輸,嚴(yán)格控制各項參數(shù),降低出現(xiàn)失誤的概率。工作人員也可應(yīng)用信息技術(shù)和智能技術(shù),代替人力完成低技術(shù)含量的高重復(fù)率工作,在一定程度上提升施工效率,減輕施工管理的壓力。
灌漿加固法的具體操作流程具有極高的可變性,因此工作人員可根據(jù)目標(biāo)施工地點的不同,選擇不同的施工材料和方式。無論如何,提升灌漿加固法的應(yīng)用質(zhì)量都是灌漿加固施工的最主要目標(biāo)。因此在擬定施工流程之前,工作人員需要合理控制灌漿參數(shù),通過準(zhǔn)確地計算灌漿壓力以及漿液的擴(kuò)散半徑,合理地判斷漿液的凝固時間。在確定灌漿壓力的過程中,工作人員需要全面考慮目標(biāo)施工地點的實際情況。如果目標(biāo)施工地點不宜使用過大的灌漿壓力,就需要通過淺層灌漿或化學(xué)灌漿法,盡可能提升灌漿加固的效果。如果目標(biāo)施工地點能夠承受較大的灌漿壓力,可通過深層灌漿或水泥灌漿法,提升灌漿加固的效果。需注意的是,在灌漿加固過程中,使用的材料需要花費(fèi)高昂的成本。因此合理控制材料的用量,也是應(yīng)當(dāng)注意的事項。
總而言之,在公路橋梁隧道建設(shè)的過程中,應(yīng)用灌漿加固法能夠在一定程度上延長工程的使用壽命,降低工程投入使用后觸發(fā)危險事故的概率。因此施工團(tuán)隊要對灌漿加固法的應(yīng)用引起足夠的重視,不斷優(yōu)化灌漿加固法的施工流程,使公路橋梁隧道建設(shè)達(dá)到理想效果。