胡劲
广西住房和城乡建设厅培训中心 广西南宁市530028
摘要:灌浆法是利用气压、液压以及电气化等原理将可以固化的浆液注入到天然或者人为的裂缝之中,采取物理性质将裂缝进行改善。将灌浆法积极应用到隧道施工中,可以进一步提高隧道工程的质量以及安全性能。笔者结合多年工作经验,深入分析灌浆法在隧道施工中的应用,希望可以给相关专业人员提供借鉴与参考。
关键词:灌浆法;隧道施工;施工质量
前言
在隧道施工中使用灌浆法主要是针对隧道表面砌石松动以及支撑柱体进行加固,在施工上与公路、桥梁类似,首先确定施工位置,根据不同要求进行浆材的选择,而后确定施工方案以及工艺;最后进行施工。在隧道施工上,灌浆材料的选择与配比上要求更高,因为需要灌浆快速凝固,确保不会从上而下流失,造成隧道表面裂缝加重。再对隧道支撑柱体的施工上,灌注需要考虑柱体的承重,确保浆材能够更好地对柱体进行加固。
1灌浆法概述
压力灌浆法简称为灌浆法,通过压力的持续作用,使用大小适中的钻孔将固结浆灌注至建筑物和土体的缝隙中。通过这一系列的操作,可以有效的改善建筑材料的物理学性能。灌浆法可以使用挤压、渗析和填入的方法将土块和岩石孔隙中的气体和水分排出来,促使散乱分布的土块凝结成为块状整体,还能够有效的提升材料强度和水稳性。现阶段,工程施工主要使用的灌浆技术主要是静态压力灌浆法和高压喷射灌浆法。
2灌浆法施工工艺
2.1施工准备
2.1.1现场准备
以某工程施工为例,在正式灌浆施工前,要将相应的准备工作落到实处,确保施工工序的顺利进行。在现场准备中,要将施工用电和用水准备好,再调试运行灌浆和钻机设备,维持设备的稳定运行。
2.1.2技术准备
基于工程的主要特点,要收集整理各项相关材料,编制可行性施工方案,明确施工技术,保障施工的顺利开展。在正式施工前,要组织技术人员进行技术交底,对相关的操作规程进行学习,统一和规范施工技术标准。
2.2确定浆液灌注参数
2.2.1灌浆压力
在灌浆施工实践中,为了有效保障施工的质量,就要确保浆液的灌注压力,确保压力值始终处于合理的范围内,避免其对灌浆质量产生严重影响。在灌浆施工中,如若压力值过大,就会损坏原有的路基结构,顶起路面,路基中的薄弱部位会渗出浆液,无法实现灌浆加固的目的。如若压力值过小,就会导致浆液无法顺利到达预定范围内,起不到扩散的目的,会形成大片的空白区域,达不到加固施工的目的,影响整体施工的质量。因此,在灌浆施工中,要严格控制灌浆压力值。在工程的试运行阶段,明确工程的灌浆压力值介于1.0-1.2MPa之间。在实际灌注施工中,可以根据现场的状况,在范围内进行优化调整,慢慢的灌入浆液,将灌浆的压力值控制好,有效保障灌浆质量。
2.2.2浆液配比
本次施工中使用的水泥为强度等级42.5的普硅水泥,试验室给出的配比为水泥:水:水玻璃=1:1:0.025,拌制浆液时,必须严格按照该配比进行。
2.2.3灌浆孔的直径与深度
本工程中,灌浆孔的直径设计为50mm,灌浆孔的深度设计为6.0m,通过对钻杆的钻进深度对灌浆孔的深度进行控制。
2.2.4输浆速度
输送浆液的管道流速应当控制在1.4-2.0m/s。
2.2.5胶凝时间
浆液的胶凝时间应当不超过1min。
2.3施工工艺流程
在隧道灌浆施工过程中,为确保施工有序进行,作业人员应当了解具体的工艺流程,这是加快施工进度的重要前提。灌浆法的施工工艺流程如图1所示。
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图1灌浆法施工工艺流程示意图
2.4灌浆施工技术要点
2.4.1孔位钻进
为了提升成孔的质量,采取隔排跳孔的钻设方式,具体的施工策略如下所示:准备好钻机,调整好钻头,钻头要对准孔位,控制孔位和钻头位置偏差小于50mm,如若偏差值过大,就会导致出现孔位偏离的现象,钻杆的垂直偏差要小于1%。在正式钻进过程中,要经常校核钻孔的垂直度,促进钻孔处于垂直状况,预防孔位偏斜现象的产生。在钻进施工中,为了不破坏原有的路基,要控制成孔孔径的大小,不适合使用湿法钻进,要采取干钻法进行施工。在施工中,如若使用湿法钻进施工,就会浸泡路堤,损坏路基结构,引起重大的质量事故。使用潜孔锤引孔,然后再将内径为40mm的镀锌管钻入土体中,以此作为灌浆口。
2.4.2灌注浆液
①制备浆液。基于实验确定的配合比,利用浆液搅拌机拌和浆液。在拌和过程中,要保障拌浆材料的用量精确,因此要在开始搅拌前进行称量标定,控制偏差值小于5%,控制添加剂计量不超过1%的偏差。在搅拌式贮浆桶内存放配制好的水泥浆液和水玻璃浆液,需要使用时,将灌浆泵打开,将Y型接头接至管路上,吧浆液灌至孔底。
②灌注操作。在正式灌注施工前,要把灌注区围起来,在中间开展灌浆挤密操作,先对路肩进行灌注,然后对行车道进行灌注操作,依次进行灌注,确保灌浆的质量。基于同一加固范围,必须先灌注外圈的孔位,在灌注内圈的孔位。在灌注中,要先加固后抬升,采取孔位间隔交替的方式灌注浆液,避免浆液从周围的孔位中渗出。在灌注施工中,要先灌注下沉最严重的孔位,依次按照下沉程度进行灌注,灌注要持续进行灌浆,不能停止灌浆,以此确保浆液的关注量;如若浆液的灌注压力值超过最大压力值的2倍,并且不能再将浆液灌注进去,就可以停止灌浆操作,将清水压进去,将灌浆管拆除下来,冲洗灌注设备。
③封孔操作。在完成灌浆后,要使用水泥混凝土封堵灌浆孔,不让浆液流出来,确保路表面与封孔空口高度一致。
2.4.3检测验收
在完成孔位灌浆操作后,要组织技术人员开展物探检验,获取灌注前后的物探结果,对前后的效果进行对比分析,并综合考虑钻孔取芯的状况,综合判定灌浆加固的效果。灌浆面波速度曲线应当符合表1的规定要求。
表1灌浆质量面波检验标准
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3灌浆注在隧道施工中的注意事项
(1)在操作中,要严格按照设计方案,钻入到合适的深度,灌浆的深度和机械钻进的角度要严格按照施工设计进行操作。
(2)钻孔的深度和方向必须严格遵照施工设计的相关要求,控制孔位偏差值小于50mm。在钻进过程中,要确保钻机处于平稳状态,控制钻孔的偏斜小于1%,控制的偏差值不能超过±5mm。为了有效提升成孔的质量,要采取中等速度进行钻进操作,如若遇到厚实的岩层,要尽量将钻进速度放慢,避免卡钻现象的产生。
(3)采取孔位跳孔施钻的方式,跟孔灌浆,不得全部钻孔完毕后,再进行灌浆,这样可以有效防止孔位串浆的情况发生,同时还能减轻清孔工作量。灌浆时,必须先将两种浆液混合,然后再进行泵送,要控制好浆液的制备质量。若是浆液灌注的过程中出现压力骤然升高的情况,或是浆液量突然增大,应立即停止灌注,并及时查明原因,采取有效的措施解决处理后,方可继续灌注;当灌浆时出现串浆现象时,若具备灌浆条件,可以同时进行灌注,必须一台泵灌注一个孔位,如果无法同时进行灌注,则应将一个灌浆孔堵住,待另一个孔位灌浆完毕,对串浆孔进行冲洗后继续灌注。浆液灌注过程中,应当保持连续,尽可能不要中断,若是因为一些特殊情况导致灌浆中断,应当尽快恢复,间隔时间不得超过浆液的初凝时间。
(4)要深入分析当地的地址情况,严格控制各个孔位的浆液灌注量,如若单孔连续灌注的量太大,必须引起相关人员的高度重视,立即组织人员进行现场勘查,将问题找出来,并马上进行相应处理。
(5)钻设完灌浆孔后,要埋设好灌浆管,在路面结构层以下设置止浆塞,有效控制浆液渗入至路面结构层中,破坏路面结构,要按照铣刨方案确定埋设的具体深度。
(6)在完成灌浆后,要及时封堵好灌浆孔,保证路表面与封孔口的高度一致。
结语
综上所述,隧道施工的环境相对比较复杂,受外界因素的干扰较大,对施工技术要求较高。因此,在具体施工实践中,要针对性的选择灌浆法进行加固处理,确保施工的顺利进行,提升隧道施工的效率。
参考文献
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[2]廖雁飞.灌浆法在桥梁隧道施工应用中的注意事项[A].养护与管理2015年第04期(总第50期)[C].2015:2.