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摘要:公路和桥梁都是重大的公共基础设施,在其建设过程中对安全性的要求比较高。公路和桥梁施工最基本的是对路基的施工,路基对道路和桥梁的整体稳定性有重大影响,路基一旦出现问题,道路和桥梁有可能会出现坍塌等情况。路基在建设主要是保证其强度。因此,对于路基中可能存在的缝隙要进行填充和加固。注浆技术就是专门用来解决这一类问题的,本文的研究目的是分析注浆技术在加固路基时的应用方法。
关键词:注浆技术;公路桥梁;路基施工
前言:工程施工实践中把浆液通过物理气压、液压作用向裂缝或缝隙中注入,以此对缝隙或裂缝进行加固,满足建筑工程质量提升需要,此即注浆技术。从路基质量控制与工程施工效果等角度来看,注浆技术是一种基本施工技术,可以将公路桥梁路基施工需要有效满足,无可或缺。
1公路桥梁施工中注浆技术的分类
1.1渗透注浆
渗透注浆顾名思义,就是由于重力的因素,渗透到土层下面,使得土层变成一个整体。在渗透注浆中,根据土壤的不同,浆液渗透的方式不同,渗透注浆主要分为球形扩散理论、论柱形扩散理论两种。当渗透的土层是无勃性土壤时,注入牛顿流体性质的浆液时,适用于球形扩散理论。当然,在现实中,因为渗透的土壤土质不均匀,浆液渗透方向不确定,而且注入的浆液也不完全是牛顿流体,为此,柱形扩散理论应运而生。其以注浆的出发点为依据,分析注浆后的渗透方式,更理性地分析浆液的流动因素。
1.2压密注浆
压密式的注浆技术是指通过钻孔,将密度较大的浆液准确无误地注入框架中。在进行这项技术的操作时必须遵循一定的顺序,要先注入较大的框架内,然后再注入较小的框架,因为在注入的过程中压力是比较大的,可以使浆液渗入较小的框架中。随着浆液的缓慢注入,压力是慢慢增大的,周围的土块也会受到压力作用,如果超过土块的最大承受压力,那么就会造成裂缝的情况,浆液会慢慢地填充到裂缝中,凝固后又会和其他土块结构成为整体,浆液的密度相比土块要大很多,所以形成的土块结构整体也会更加牢固。注浆技术往往应用于地基建造或者是黏土地基中,黏土地基需要注意保证排水系统的通畅,这样可以减少渗水对于地基的影响,并且在进行注浆的过程中要减慢其速度,保证浆液沉积过程中的均匀性,更大程度上提高所建地基的牢固性。
2路基沉陷原因及注浆施工技术原理
高速公路路基沉降与施工规范有关。当公路沉降不均匀时,会造成路面出现裂缝和断裂,影响高速公路质量。高速公路施工过程中受施工环境的影响,会存在碾压不充分、回填速度不足等问题,在公路台背两侧埋设管道时,若没及时压实回填材料,则会直接导致路基沉降的产生。高速公路投入运营后,公路交通量和车辆轴载超过标准时,会导致路面下沉,缩短公路使用寿命。回填材料不均匀也会导致路基沉陷,高速公路建设时回填材料会添加适量的水泥土,如果水泥没有拌和均匀,其强度和密度不满足施工规范,也会导致路基沉陷,影响行车安全。注浆技术的特点和优势为:浆液在路基中的软弱部位发生渗透、压密、劈裂与胶结等反应,使路基的土体被充填、固结、置换和固化,使路基结构的受力状态得到有效改善,增强承载能力,消除沉陷。该方法的应用能从根本上解决路基结构变形,使路基的沉陷病害得到本质上的防治。其成本较低且效果十分明显,经济效益高;工期相对较短、污染小,有利于实现文明施工;技术成熟、质量易控、效果明显。
3高压喷射注浆技术在公路桥梁路基施工中的应用实例
3.1工程案例
在某公路桥梁施工中,首先对施工场地进行全面勘察,地质结构复杂,项目建设总长度为505m左右,桥面宽度为26m,为四车道,设计时速60km/h。由于该公路桥梁施工场地地质条件比较复杂,因此地基施工难度较大,综合考虑现场施工条件、工程地质环境、施工人员作业水平等因素,选用注浆施工技术。另外,在该公路桥梁地基结构施工前,还需做好各项准备工作,包括制定施工方案、对施工现场进行测量放样、组建施工队伍等。
3.2选择液浆材料
在公路桥梁注浆施工中,浆液材料质量会对施工质量产生较大影响。在公路桥梁路基结构施工前,应根据施工现场实际情况、工程造价控制目标等,选择适宜的浆液材料。在建筑材料市场中,浆液施工材料种类比较多,并且不同原材料的使用性能差异比较大,因此不同浆液的渗透时间、稳固效果以及隔水效果差异较大。在实际施工中,普通材料以及化学材料比较常见,而在本工程施工中,选用化学注浆液,在施工过程中,必须加强浆液拌合控制,保证浆液密实度、流动性,另外,还需根据公路桥梁路基施工规模确定浆液用量。
3.3选择注浆技术
在公路桥梁注浆施工中,注浆技术类型比较多,在本工程施工中,选用渗透注浆技术以及压密注浆技术。两种注浆施工技术在应用方法以及材料方面差异比较大,在实际施工中,应根据施工区域土质条件、水流情况等合理选择,浆液材料主要为化学高分子注浆材料。
3.4注浆顺序、压力及时间间隔
在路基注浆施工中,应采用从下而上的施工方式。在注浆起点的外围设置二排孔,避免在注浆施工中发生浆液外流。对于注浆压力,应控制在0.21MPa~0.28MPa之间。在注浆完成后,如果在10min内没有继续发生浆液沉降,则完成注浆施工。对于每孔注浆间隔时间,应控制在2h以内,如果出现浆液外溢现象,则应及时对注浆孔进行封堵,保证施工质量。
3.5钻孔放样
在路基注浆施工中,钻孔放样为十分重要的施工工序,一般可应用全站仪、水准仪等对施工现场进行准确测量和放样,确定钻孔排数、钻孔数量以及孔距等,同时还应注意合理绕开管道和锚杆结构。在注浆施工前,在施工现场设置3个试验孔进行注浆试验,根据试验结果确定注浆压力、灌浆速度、灌浆层厚度、土体结构强度控制要求等,制定完善的施工方案。
3.6钻孔与清孔
在本工程施工中,采用干钻法,选用功率为5.5kW的钻孔机。在钻孔过程中,采用Φ75mm钻头,在钻进达到设计深度后,即可下护壁钢套管,并下放至设计深度,采用高压空气清除钻孔杂物,完成清孔。
3.7注浆入孔
在注浆施工中,需合理应用潜孔锤,使其上下运动,上部位置钻具能够受到冲击荷载作用,在成孔完成后,即可下放注浆管,对于套管缝隙,可采用砂石进行填充,然后再拔出套管,采用降压泵进行灌浆施工。在注浆管中,有双向密封装置,能够准确定位注浆。在路垫边坡注浆施工中,需从外向里进行注浆处理,而对于填方路基,则应从里向外进行注浆施工。在注浆过程中,应组织现场施工人员对泵压、泵吸浆量进行观测,并做好详细记录,根据注浆深度对注浆压力进行调整。
结语:
综上所述,本文主要结合实例,对注浆技术在公路桥梁工程路基施工中的应用方式进行了详细探究。路基结构是公路桥梁工程施工重点,一般可应用注浆施工技术,而路基注浆施工技术类型较多,包括渗透注浆、压密注浆,对此,应根据公路桥梁工程施工要求、施工现场实际情况选择适宜的注浆施工技术,制定科学合理的注浆施工技术方案,加强注浆工序控制,保证桥梁工程路基结构施工质量。
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