铁路隧道施工中灌浆技术的应用

发表时间:2021/3/11   来源:《建筑实践》2020年第35期   作者:寇东东
[导读] 前几年,由于我国的技术尚未发展,
        寇东东
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        摘要:前几年,由于我国的技术尚未发展,导致很多桥梁隧道工程无法给予及时地治理和修补,经过科研人员大量的研究和不断的实践发现,灌浆技术对不同原因造成的桥梁隧道裂缝问题都能及时地处理和解决。灌浆技术不仅可以对桥梁隧道中造成的裂缝及时进行修补,同时还能起到加固桥梁的作用,提高桥梁隧道的安全性,确保人们的日常出行。
        关键词:铁路桥梁;隧道施工;灌浆技术
        引言
        在社会经济水平显著提升的背景下,我国城市化的建设水平不断提升,受到各种促进经济发展需求的影响,需要建设的铁路桥梁隧道不断增多。铁路桥梁隧道施工的质量,愈发受到社会关注,灌浆技术在铁路桥梁隧道施工中的应用水平,也成为衡量铁路桥梁隧道施工水平的重要参考指标。
        1灌浆技术
        1.1 灌浆技术说明
        在铁路桥梁隧道的施工中,影响施工的因素多种多样,主要分为外界因素和人为因素。而外界因素和人为因素对铁路桥梁隧道造成的影响是不同,不论是人为因素还是外界因素都会造成其开裂的问题,而灌浆法技术简单来说就是为了对这种开裂现象采取的一种弥补措施。其实主要过程就是先采用电化学原理或者是液压和气压的方式来将能固化的浆液倒入由于人为因素或者外界因素造成的裂缝之中,使介质的各种物理形式得到有效改善。灌浆法就是通过压力作用将固结的液体灌入裂缝之中,并用自身的压力来对裂缝进行加固,所以灌浆法也可以称之为压力灌浆。灌浆法被用于铁路桥梁隧道的施工之中是因为其特点能够有效的改善铁路桥梁隧道施工中的问题,主要是具有良好的防渗漏和堵漏以及加固和防止出现歪斜等。因为灌浆法使施工中沉降不均匀的建筑物进行恢复,所以具有防止歪斜的特点;灌浆法可将流水的裂缝或者是空洞进行有效的封锁,所以具有能堵漏的特点;灌浆法还能有效对材料的性质进行提升并且还能有效的恢复混凝土受损处的结构,所以具有加固的作用。而其防止渗漏的特点主要表现在能够有效的对建筑物的渗水情况进行改善。其次,灌浆法适用范围也是较为广泛,且灌浆的方式也会由于地质情况的不同采用不同的灌浆方式,在实际的工程施工中,常用到的灌浆方法有渗透灌浆法、压密灌浆法、电动化学灌浆法和填充灌浆法等。
        1.2 工程概况
        某铁路工程线路位于辽宁省锦州市,本施工标段属于线路扩能工程,起点为DK136+950,终点为DK182+800。本案例研究中,隧道整体呈近东西向布局,起止里程为DK178+540-DK182+740,全长为4200米。建设类型为单洞双线隧道,进出口位置均以直线段形式为主,线路坡面形式为4.5‰坡度单向坡,最大埋深140m。工程地质条件为表层覆第四系全新系统冲洪积层。
        2灌浆技术的优势
        第一,采用灌浆技术可以强化桥梁隧道施工裂缝的处理效果,避免施工受到裂缝问题的影响,保障桥梁隧道结构的稳固性,使桥梁隧道各部位的抗渗透能力得以提高。第二,通过增强岩土强度提高桥梁隧道灌浆施工效果,可以保证桥梁隧道工程中混凝土结构在短时间内恢复到特定强度,从而强化混凝土结构在桥梁隧道建设施工中的作用,彰显灌浆技术在桥梁隧道施工中应用的价值。第三,就桥梁隧道工程而言,灌浆技术具备较强的纠正作用,也就是说,在桥梁隧道施工中应用标准化灌浆技术,可以帮助施工单位在短时间内调整桥梁隧道不均匀沉降的问题,避免桥梁隧道中的基础结构出现偏斜,促使桥梁隧道中偏斜结构在短时间内恢复到正常状态。
        3在桥梁隧道工程中的具体应用
        3.1准备工作
        首先要根据施工的计划书和建筑所选用的材料品质等因素分析出现裂缝的原因,再进一步制定灌浆方案。设计人员要按照实际情况选取合适的材料和技术方法实施灌浆技术,同时要保证所有的操作都符合工程的要求和质量管理规定。严格规范灌浆材料的调制比例,保证灌浆材料符合技术的要求。工作人员要确保各种相关的机器设备都能在规定时间和地点内正常的工作,保证工程施工的正常运行。在实际施工前应该安排一场模拟演练,利用互联网技术模拟实际的过程可以发现在施工中遇到的问题,并完善关于施工的人员、设备、材料方面的安排。通常要仔细检查桥台和墩台的情况,采用灌浆技术可以较好地解决该部分出现裂缝的问题。保证工作人员的专业性和严格规范施工的技术手段,确保工程项目的有序进行。在灌浆技术中每一项工作都要求做到精准无误,所以要求员工有能力做好本职工作,同时要增加关于员工理论和实践技能的考核工作。重视团队的专业素养才能构建完善的设计方案,并确保严格按照计划的完成施工操作,最终打造高质量的建筑项目。桥梁所处地形都很复杂,实际操作难度也很大,要做好准备工作才能保证后续的施工能够顺利进行。
        3.2具体技术应用
        (1)确定好桥梁裂缝的位置。一般情况下桥墩和桥台有裂缝的概率很大,为此,要确定裂缝的具体位置,分析其裂缝造成的原因,结合实际的施工情况选择灌浆材料和方法。(2)灌浆的搅拌处理。该工程使用的搅拌机型号是JZ500,在搅浆筒中加入适量的水,然后按照顺时针方向进行搅拌,转速在45r/min。如果搅拌的时间没有按照规定和标准设置,就需要加入硅酸盐水泥,然后搅拌5min,利用过滤网把浆液全部注入到储浆筒内,让其发生中和反应。(3)合理选择灌浆的工艺。按照灌浆的实际操作采取施工工序,确保灌浆的质量。若钻孔出现了粉状土,此时需要将导管埋入到孔内。钻孔成形之后,灌浆管道需要埋设,同时将孔口全部封闭,防止杂质进入到管道内。进行灌浆的过程中,灌液要从上到下进入到灌浆口然后到钻孔内,浆液全部填满之后需要静等30min,让浆液凝固。一般情况下,桥梁施工都是利用分批灌浆方式,坚持采用先疏后密的原则采取钻孔,防止有串浆等问题。另外,灌注的速度要经过试验进行确定(通常为30~80L/min)灌浆完毕之后需要等1h,针对孔内的浆液采取检查,如果有沉降发生,要重新灌浆。灌浆技术应用示意图如图1所示。

图1 灌浆技术应用示意图
        4桥梁隧道灌浆施工质量控制要点
        4.1施工工艺控制
        灌浆技术的施工工艺,主要分为钻孔、灌浆管道铺设、堵孔口处理、搅拌过滤与灌浆封口等,具体施工工艺内容如下。(1)进行打孔时,施工人员需根据实际情况选择钻头。一般情况下,可选择直径为89mm的钻头。在利用钻头进行打孔时,若土质为黏性土,需要做好对孔壁的防护,如导管防护措施,使得黏性土能够顺着导管,从沙筒中进行取砂成孔,避免孔壁出现倒塌的质量问题。(2)打孔处理完毕后,需要将灌浆管埋入其中,然后对灌浆管的孔口进行仔细封闭,防止灰尘进入到孔中,影响后期的施工效果。
        4.2灌浆参数的确定
        在铁路桥梁隧道施工中对灌浆法进行运用时,影响其灌注法施工的质量的关键因素之一就是灌浆压力,在灌浆施工过程中不论是灌浆压力过大还是过小都会对灌浆的效果造成一定的影响,如果灌浆压力过大就会导致路基结构发生破坏而出现路面顶起,路面被顶起之后就会造成浆液在即将损坏的地方流出,使得浆液得不到加固。如果灌浆压力过小,就会导致浆液的流散达不到要求的范围之内,流不到的地方就不会得到加固,所以,在进行灌浆时,要对灌浆的压力进行严格的把控。在进行浆液的配比时,水泥与水和水玻璃的配比要严格的按照要求进行。通常情形下,灌浆压力通常控制为0.3-0.5mpa之间,在淤泥地段,地基承载力要控制在90kpa,复合地基地段则需要控制在135kpa以上。灌浆搅拌时间通常持续5-6min左右,之后才能够进行过滤工作。
        结语
        铁路桥梁隧道施工作为一项社会基础建设设施,铁路桥梁隧道施工的质量,不仅影响铁路桥梁隧道的正常运用,对于当地地区的经济发展,也具有较大促进性意义。灌浆技术作为一种铁路桥梁隧道常见施工技术,确保灌浆技术在铁路桥梁隧道施工中的有效应用,有利于对铁路桥梁隧道起到加固作用,为人们提供更好的铁路桥梁隧道服务。
        参考文献
        [1]李成龙.桥梁隧道施工技术中应用灌浆法的实践探究[J].工程技术研究,2019,4(1):66+71.
        [2]潘王虎,何同华.桥梁隧道施工中灌浆技术的应用分析[J].价值工程,2020,39(07):182-184.
        [3]姚晓峰.公路、桥梁、隧道施工中灌浆法加固技术的应用[J].工程建设与设计,2018,6(6):117-118.
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