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        鐵路橋梁隧道施工灌漿技術(shù)應(yīng)用

        2022-09-22 08:51:32方建強(qiáng)
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2022年16期
        關(guān)鍵詞:鐵路橋梁灌漿施工單位

        方建強(qiáng)

        (北京中鐵誠業(yè)工程建設(shè)監(jiān)理有限公司 北京 100070)

        注漿技術(shù)在工程實(shí)踐中是可行的,既可以解決工程中的裂縫和局部脫空問題,又可以提高工程的施工效率和降低施工造價(jià)。采用注漿加固墩臺(tái)地基,既簡單又經(jīng)濟(jì),克服了以往需要中斷交通、大規(guī)模開挖、換填等常規(guī)加固方式帶來的巨大經(jīng)濟(jì)損失,并解決了處理質(zhì)量不能保證的問題。對(duì)于不均勻沉降的墩臺(tái)基,宜采用注漿加固。我國幅員遼闊,不同地區(qū)的地貌差異很大,很多區(qū)域分布著山川河流,在這些地區(qū)進(jìn)行鐵路隧道與橋梁的建設(shè)是一件非常困難的事情。在進(jìn)行鐵路橋梁隧道工程施工過程中,由于施工過程中的管理缺陷、操作不當(dāng)?shù)仍?,將?huì)對(duì)工程的實(shí)體質(zhì)量造成很大的影響,導(dǎo)致裂縫、脫空等。在鐵路隧道工程中,灌漿技術(shù)可以有效地解決鐵路橋梁隧道的開裂與脫空問題,因此得到了廣泛的應(yīng)用。

        1 注漿工藝概況

        1.1 注漿工藝

        注漿技術(shù)是利用壓力(氣壓、液壓)將注漿液注入構(gòu)筑物(橋梁隧道)的裂縫中,以填充裂縫,從而改善結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。用該注漿料填充建筑物,能形成漿柱,加固基礎(chǔ),確保施工質(zhì)量。這種技術(shù)在鐵路橋梁隧道缺陷處理中很常見,如果出現(xiàn)了裂縫等質(zhì)量問題,利用這種工藝技術(shù)可以很好地解決。根據(jù)實(shí)際情況,可以通過材料和壓力來選擇,通過將注漿液注入縫隙,將縫隙填滿,從而防止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大。

        1.2 注漿工藝特征

        在橋梁隧道工程中,通過注漿技術(shù)向構(gòu)筑物內(nèi)部注漿,可以改善基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,預(yù)防地下水的滲漏。注漿工藝可以改善構(gòu)件的防滲性能,降低滲透率。在灌漿期間,可以對(duì)施工材料進(jìn)行加固,從而使橋洞得到進(jìn)一步的加固。在建筑物發(fā)生沉陷時(shí),還可以利用這種方法對(duì)沉降位置進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ),使其盡快恢復(fù)到原來的位置,從而確保橋梁隧道的施工質(zhì)量。

        1.3 注漿加固機(jī)理研究

        注漿技術(shù)的加固原則是:當(dāng)建筑物發(fā)生開裂時(shí),可以將注漿物質(zhì)注入到裂縫中,以達(dá)到填充結(jié)構(gòu)裂縫的目的。在注漿過程中,必須嚴(yán)格遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,避免因注漿不規(guī)范而造成滲漏水情況。不按規(guī)范操作,技術(shù)的使用價(jià)值就無法完全發(fā)揮。在灌漿材料注入裂縫后,混凝土的結(jié)構(gòu)會(huì)與結(jié)構(gòu)的裂縫脈絡(luò)緊密結(jié)合,并在一定程度上形成了漿液。灌注注漿材料可以明顯改善橋梁、隧道等基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。

        1.4 注漿技術(shù)在工程中的優(yōu)勢(shì)

        在隧道施工中,灌漿是很常見的一種施工方法,通過對(duì)灌漿技術(shù)的分析可以看出,注漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)鐵路隧道中的滲漏問題能起到很好的控制作用。在鐵路隧道施工中,合理地采用灌漿技術(shù),可以進(jìn)一步提高隧道的整體強(qiáng)度,從而提高隧道的抗?jié)B性。

        對(duì)孔洞進(jìn)行填充。在進(jìn)行鐵路橋梁隧道施工過程中,若不能嚴(yán)格按規(guī)程進(jìn)行施工,很可能會(huì)導(dǎo)致隧道內(nèi)部出現(xiàn)空洞,影響工程質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致隧道內(nèi)部問題。然而,通過注漿技術(shù),可以對(duì)隧道進(jìn)行加固。利用注漿技術(shù)所產(chǎn)生的滲流效應(yīng),可以對(duì)已有的孔隙進(jìn)行封堵,防止水分滲入,保證工程的整體質(zhì)量。

        2 鐵路橋梁隧道工程中采用注漿技術(shù)需要注意的問題

        (1)為了保證鐵路橋梁和隧道的強(qiáng)度,施工單位要根據(jù)工程的整體情況,合理地采用注漿技術(shù),并利用該技術(shù)對(duì)孔洞周圍內(nèi)進(jìn)行注漿,從而達(dá)到加固的目的。目前,我國鐵路橋梁隧道工程施工已引起廣大建筑企業(yè)和施工單位的重視,但由于工程建設(shè)單位和施工單位缺乏經(jīng)驗(yàn),在實(shí)際工程中往往會(huì)遇到一些不恰當(dāng)?shù)墓酀{技術(shù),尤其是鐵路橋梁隧道施工單位沒有按照施工程序進(jìn)行相應(yīng)的施工,致使工程質(zhì)量達(dá)不到要求,從而導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)開裂,甚至發(fā)生坍塌事故,不僅影響到工人的生命,還會(huì)給施工單位和施工單位帶來更多的損失,從而影響到工程的經(jīng)濟(jì)效益。這些問題嚴(yán)重制約著我國鐵路工程的發(fā)展,不僅會(huì)對(duì)整個(gè)工程進(jìn)度產(chǎn)生負(fù)面的影響,也會(huì)對(duì)施工單位的未來發(fā)展產(chǎn)生一定的不利影響。因此,施工單位必須針對(duì)灌漿技術(shù)在運(yùn)用中存在的一系列問題進(jìn)行分析,并根據(jù)實(shí)際情況,采取合理有效的措施,使灌漿技術(shù)在鐵路橋梁隧道工程中的作用得以充分發(fā)揮。

        (2)由于灌漿技術(shù)在工程中的運(yùn)用比較困難,而且施工過程比較復(fù)雜,內(nèi)外干擾因素較多。例如,在山多、谷多的地區(qū),在工程實(shí)施中,由于地勢(shì)復(fù)雜,很容易出現(xiàn)問題。對(duì)于出現(xiàn)的各種問題,要做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)解決。在采用壓力灌漿技術(shù)時(shí),必須先采用低壓,再采用高壓,這樣可以提高混凝土的固化效果,從而提高施工的整體質(zhì)量。同時(shí),還要考慮到地質(zhì)、灌注技術(shù)、漿液材料配置等方面的問題,以便制定出一套完整、系統(tǒng)的管理體系和施工工藝。如果出現(xiàn)質(zhì)量問題,將會(huì)對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)、安全造成很大的影響,甚至要進(jìn)行返工。根據(jù)以前的工作經(jīng)驗(yàn),調(diào)整壓力大小、是否需要二次注入等一系列問題需要有一個(gè)非常系統(tǒng)化的施工方案。這就要求所有工作人員都要嚴(yán)格遵守施工方案,在灌漿結(jié)束后,再進(jìn)行圍巖注漿,不能因?yàn)橥饨缫蛩囟绊懙皆械倪M(jìn)度。每一個(gè)項(xiàng)目都要符合要求,必須嚴(yán)格執(zhí)行。

        只有選擇合理、系統(tǒng)的施工方案,才能保證橋梁和隧道工程的質(zhì)量,使工程項(xiàng)目多樣化。另外,在灌漿過程中存在著擴(kuò)散問題,通常是由于灌漿時(shí)機(jī)不對(duì),或者是壓力控制不好,導(dǎo)致了灌漿過程中的擴(kuò)散。若未能有效地控制覆蓋范圍,將會(huì)影響項(xiàng)目進(jìn)度,嚴(yán)重地影響工程的施工質(zhì)量。

        3 灌漿技術(shù)在鐵路橋梁隧道工程中優(yōu)化措施

        3.1 建設(shè)前期的前期工作

        為了使灌漿技術(shù)在鐵路橋梁隧道工程中的作用得到充分體現(xiàn),施工單位要結(jié)合實(shí)際情況,轉(zhuǎn)變管理觀念,注重技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用,使其在工程建設(shè)中發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在采用注漿技術(shù)時(shí),施工單位要根據(jù)工程的具體情況,安排有經(jīng)驗(yàn)的操作人員進(jìn)行相關(guān)施工作業(yè)。在此階段,建筑工人必須清楚地了解所用的材料和設(shè)備,并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量審核,以確保所用的材料符合規(guī)范,并定期檢查設(shè)備的運(yùn)行狀況,做好設(shè)備的維修保養(yǎng),以保證工程期間的正常運(yùn)轉(zhuǎn),為下一步的施工工作提供可靠的保障。同時(shí),在施工前,有關(guān)施工人員還要對(duì)工程所在地區(qū)的地址環(huán)境、施工條件等進(jìn)行全面的了解,然后根據(jù)實(shí)際情況,將灌漿的壓力控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),并按照橋梁和隧道的設(shè)計(jì)規(guī)范來進(jìn)行,這樣才能確保灌漿工作的井然有序和規(guī)范化。

        3.2 施工工藝

        在灌漿技術(shù)的實(shí)施中,施工單位和其他有關(guān)單位也要重視鉆孔施工和注漿管的安裝和封堵。通常,在灌漿管下方要有一根花導(dǎo)管,其長度應(yīng)為0.7~1m,隨后,現(xiàn)場(chǎng)工作人員要在花管下方進(jìn)行封閉,孔直徑通常為8mm。在攪拌時(shí),工作人員需要將一定數(shù)量的水倒入攪拌桶中,然后由攪拌桶進(jìn)行攪拌。當(dāng)攪拌完成后,工作人員會(huì)將普通硅酸鹽水泥加入到攪拌桶中,當(dāng)兩種材料完全反應(yīng)后,再用濾網(wǎng)將漿料過濾,最后將漿料倒入儲(chǔ)存罐中。而在灌漿時(shí),必須采用自上而下、孔口封閉的全壓注漿法進(jìn)行相應(yīng)的施工,確保注漿深度的合理性和科學(xué)性。后續(xù)工作人員可以進(jìn)行成孔和打孔,在施工期間,要對(duì)洞口進(jìn)行防護(hù),然后進(jìn)行注漿管的埋設(shè)和封堵,在管底留出一條0.6~0.8m的管線,并在管線下面進(jìn)行封閉,確保注漿工作的順利進(jìn)行。實(shí)際上,在工程建設(shè)中要注意的問題很多,為了加強(qiáng)工程建設(shè)的質(zhì)量管理,施工單位和其他有關(guān)單位必須嚴(yán)格執(zhí)行灌漿技術(shù)的施工技術(shù)要求,并結(jié)合工程的實(shí)際情況加以實(shí)施,從而達(dá)到加速工程建設(shè)的目標(biāo)。

        3.3 加強(qiáng)工程監(jiān)理工作

        施工單位要想確保工程的安全和高效,就必須要掌握好技術(shù)的使用條件,然后在具體的技術(shù)運(yùn)用中,通過適當(dāng)?shù)姆椒?,提高其使用的效率,使其在?shí)踐中得到更好的應(yīng)用。同時(shí),在采用注漿技術(shù)的同時(shí),施工單位和監(jiān)理單位也要加強(qiáng)對(duì)施工過程的監(jiān)督與旁站,這是由于大多數(shù)工程技術(shù)人員的技術(shù)水平都不高,在實(shí)踐中又缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過施工驗(yàn)收,既可以有效地提高灌漿的實(shí)際效果,保證鐵路橋梁隧道的施工質(zhì)量,同時(shí)也可以進(jìn)一步提高技術(shù)工人的綜合素質(zhì),讓他們逐步意識(shí)到灌漿技術(shù)的重要性,從而在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn),提高自身的技術(shù)水平和工作效率。而在實(shí)際的工程驗(yàn)收中,相關(guān)技術(shù)人員和施工人員要根據(jù)工程實(shí)際,嚴(yán)格按照施工單位要求進(jìn)行施工。在灌漿完成后,監(jiān)理單位和施工單位要保證灌漿的效果,需要派專人進(jìn)行監(jiān)督,同時(shí),還要根據(jù)工程的實(shí)際情況和施工記錄,對(duì)施工的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,發(fā)現(xiàn)有問題的地方要記錄下來,并及時(shí)上報(bào),以免造成疏漏,如果不能及時(shí)處理,將會(huì)嚴(yán)重影響到橋梁和隧道的正常使用。另外,還要對(duì)注漿點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),確保注漿強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)需要。對(duì)灌漿作業(yè)進(jìn)行全方位的檢查,既能提高了工程質(zhì)量,又能促進(jìn)橋梁隧道灌漿技術(shù)的發(fā)展。

        4 注漿技術(shù)在橋隧工程中的應(yīng)用

        4.1 準(zhǔn)備工作的改進(jìn)

        在工程施工中,要嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行灌漿材料的選用,采用符合規(guī)定的灌漿材料。如果注漿材料不能滿足工程要求,將無法反映出工程的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,同時(shí)也會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量和效率產(chǎn)生一定的影響。為保證灌漿工程的順利進(jìn)行,必須在施工前仔細(xì)考慮各項(xiàng)基礎(chǔ)施工情況,做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作,避免出現(xiàn)無序、混亂的情況,確保灌漿施工工序。在施工前,應(yīng)將所需的各種試驗(yàn)儀器、施工設(shè)備、各種施工材料等進(jìn)行充分的準(zhǔn)備,從而為后續(xù)的工程建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外,必須保證注漿料的合理和科學(xué)性,使裂縫灌漿的充填效果得到最大程度的發(fā)揮,避免漿液外溢等問題,并防止裂縫處理不當(dāng)。當(dāng)混合漿料施工性能出現(xiàn)問題時(shí),應(yīng)根據(jù)施工要求,對(duì)泥漿的配比進(jìn)行優(yōu)化,以保證隧道漿料的順利進(jìn)行。

        4.2 成孔工藝

        對(duì)于成孔工序,首先,如果成孔中含有粉末,應(yīng)選擇吸氣器。其次,在完成成孔工作后,將注漿管插入到鉆孔中,并對(duì)孔洞進(jìn)行密封,以避免雜質(zhì)侵入。在灌漿管插入后,將噴漿器安裝到位。這一階段的施工重點(diǎn)是要綜合考慮到橋面的地形,通常要把注漿機(jī)放在一個(gè)平整的位置,以確保灌漿功能的順利運(yùn)轉(zhuǎn)。在正式注漿時(shí),要對(duì)灌漿物料進(jìn)行已審批的施工配合比進(jìn)行加料,并使其充分混合。灌漿工作必須嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定,一旦注漿材料已裝滿,就必須立即停止。最后,根據(jù)上述工作,在灌漿結(jié)束后,應(yīng)對(duì)灌漿孔進(jìn)行及時(shí)封閉。在孔洞施工中,在完成了相應(yīng)的孔洞布置后,需要使用標(biāo)準(zhǔn)化的鉆具,對(duì)已確定的部位進(jìn)行鉆孔施工。在此過程中,必須保證鉆孔深度與施工頻率、注漿施工的要求完全一致,從而保證了橋梁隧道的灌漿施工不會(huì)出現(xiàn)問題。對(duì)于橋梁隧道內(nèi)注漿,目前常用的注漿技術(shù)有靜壓注漿和高壓噴注漿兩種。在充分考慮橋梁隧道施工條件的基礎(chǔ)上,選擇合適的注漿施工工藝,根據(jù)不同的工程特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)施工條件,選擇合適的注漿工藝。在橋梁隧道施工中,為了保證工程的各項(xiàng)工作,必須保證設(shè)備的工作性能和使用效果,并在一定范圍內(nèi)提高鉆孔作業(yè)的效率,從而縮短橋梁隧道的灌漿時(shí)間。

        4.3 加固隧道施工工藝

        在橋梁隧道工程中,針對(duì)灌漿工程的實(shí)施,首先要對(duì)橋梁隧道內(nèi)的裂縫位置進(jìn)行全面檢查,然后根據(jù)每個(gè)基本要素來判定裂縫的成因,確定下次發(fā)生裂縫的可能性,通過標(biāo)準(zhǔn)化的灌漿技術(shù),可以有效地解決這些問題。在鉆孔成形后,要根據(jù)具體的規(guī)范和要求,嚴(yán)格地埋管,并采用特殊的管線,提高灌漿水平,保證工程的最終效果。另外,由于各種因素的影響,橋梁隧道的灌漿工作將會(huì)受到很大的影響,因此,必須對(duì)灌漿過程中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化。

        4.4 對(duì)凝結(jié)時(shí)間的合理控制

        在施工完成后,必須等注漿物料固化。為了使混凝土凝固時(shí)間得到合理的控制,不僅要有一個(gè)穩(wěn)定的凝固點(diǎn),還要按施工要求和條件加入合適的添加劑,也要精確地計(jì)算出合適的凝結(jié)時(shí)間,使注漿物料在合理的時(shí)間內(nèi)固化。

        4.5 二次灌注

        在完成灌漿工作后,要進(jìn)行第二次灌注。在孔洞注漿時(shí),應(yīng)留出合適的預(yù)留孔眼,以便在以后的施工中采用預(yù)留孔進(jìn)行二次注漿。此外,固定的地腳螺栓對(duì)設(shè)備的安裝非常方便。二次注漿的穩(wěn)定性比一次注漿要低。二次注漿時(shí),應(yīng)在相鄰兩面或預(yù)留孔洞的一側(cè)進(jìn)行連續(xù)注漿,而不能四面同時(shí)注漿。第二次注漿時(shí),應(yīng)選擇在合理的范圍內(nèi)進(jìn)行。

        5 結(jié)語

        綜上所述,隨著科技的快速發(fā)展,目前各個(gè)行業(yè)都在采用先進(jìn)的技術(shù),這些先進(jìn)的技術(shù)在一定程度上提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率,并保證了公司的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在鐵路橋梁隧道工程中,為了保證工程整體質(zhì)量,各施工單位和其他單位逐步采用了注漿技術(shù),這種技術(shù)在工程施工實(shí)踐中取得了很好的效果,既能有效地提高工程技術(shù)水平,又能實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量的提高,促進(jìn)我國鐵路工程的健康發(fā)展。

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