灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用分析

2022-11-25 15:53
城市建设理论研究(电子版) 2022年14期
关键词:压浆浆液灌浆

杨 润

湖南省金达工程建有限公司 湖南 长沙 410000

在经济快速发展的当下,我国交通运输行业也愈发壮大,而这往往离不开公路桥梁隧道工程的日益发展。就现阶段实际情况来看,人们对公路桥梁隧道工程的要求越来越高,其建设质量不仅决定了各城市的发展水平,同时也决定了人们出行的安全,一旦工程出现质量问题,将带来非常严重的后果。而灌浆法作为一种加固技术,将其应用到这类工程项目当中,可以大大提高工程建设质量,并保障人们出行安全,所以加强对灌浆法的应用研究,有着非常深远的现实意义。

1 灌浆法的简要概述

1.1 灌浆法的定义

灌浆法是工程项目建设中常见的一种施工工艺,其本质上属于一种加固技术,主要是指借助气压、液压等方式将可固化的浆液灌注到已经裂开的细缝里,以此来增强物体的稳定性与牢固性。从某种程度上来说,灌浆法的应用就是起到了防渗堵漏、加固纠正建筑物偏斜的作用,适用范围非常广,常见于土木工程中的各个领域,尤其是在公路桥梁隧道施工中更是应用十分广泛。就现阶段实际情况而言,由于近几年我国公路桥梁隧道工程建设愈发增多,对其建设质量要求也大大提高,而灌浆法作为相对完善的加固技术,将其应用到该工程建设当中,既能够解决施工中出现的裂缝问题,同时也可以提高工程建设整体水平[1]。

1.2 灌浆法的种类

通过对灌浆法的相关分析可以发现,其在具体的应用过程中,并不是只有一种表现形式,通常可以将其划分为以下三个不同的类型:(1)填充灌浆法。这种方法在实际应用中最为普遍,主要原因在于该方法实施起来相对简单,并且适用范围非常广,很多不同因素造成的裂缝问题都可以采用该方法进行处理,并且处理的效果也十分不错;(2)渗透灌浆法。相对第一种方法而言,该方法处理效果也是非常不错,主要是利用渗透原理将浆液送至需要加固的地方,在具体的施工中常见于对地基、侧壁裂缝的处理上;(3)压密灌浆法。该方法主要是采用高压注射的方式进行裂缝处理,对技术要求较高,常用于隧道施工当中,这种方法可以使浆液和裂缝迅速连接起来,虽然成本较高,但是效率与质量同样也非常高。

1.3 灌浆法原理和优势

灌浆法的原理简单来说就是将泥、沙子、粘土、水和添加剂进行合理配置之后,使其成为砂浆液,然后再根据气压、液压和电气化原理,将砂浆液灌注到需要加固的结构当中,以提高其整体的牢固性与强度。一般情况来说,将灌浆法运用到公路桥梁隧道施工中,往往具有以下几个显著的优势:(1)有较强的抗渗性。在实施灌浆法之后,原有的裂缝将会被完全填平,从而改善工程主体的渗透问题,防止出现雨水下渗的情况;(2)有较强的机械性能。将灌浆法运用到工程项目当中,可以使原本的混凝土性能得到提升,恢复其基本结构,因而强度将得到提升;(3)可解决因沉降不均引发的隧道偏移问题。总而言之,在当前社会背景下,灌浆法的应用前景十分广阔,还需要继续加大对其的研究力度。

2 灌浆法应用过程中需注意的问题

2.1 方案设计与准备

在进行灌浆法的设施过程中,前期的准备工作非常重要,是为后续施工作业开展奠定基础的关键,因此必须要引起注意。在具体实施中,首先需要工作人员对施工现场的地质情况进行勘察分析,并根据所获得的数据信息来选择合适的灌浆方法,以确保灌浆工作可以高效开展,避免造成资源的浪费。其次需要进行灌浆试验,主要是对灌浆中各项参数信息进行明确,将不合理的地方进行修改,考虑到不同项目的需求,还应当对灌浆标准、灌浆范围等内容进行明确,以保证灌浆法的顺利实施。另外,灌浆半径、成孔总面积等因素对整个灌浆质量的影响也比较大,因此在前期准备阶段还必须要加强方案设计,对公路桥梁隧道工程的整体施工过程加以明确,以确保灌浆法的最佳效果[2]。

2.2 操作流程的注意

灌浆法在具体施工应用的过程中,往往需要严格遵循相关的操作流程,才能确保灌浆效果达到规定的要求,但由于操作流程较为复杂,经常容易出现遗漏的情况,因此更需要加强对这方面的注意。具体来说,在公路施工中运用灌浆法需注意以下几点:首先,需要确定好填充浆液量的大小情况,并做好标注;其次,需要确定好压强,避免因压强控制不当而影响灌浆效果;另外,需要确定好空隙深度,避免浆液灌注不到位;最后,需要判断灌浆结束时间。在桥梁施工中运用灌浆法也需要注意以下几个方面:首先,需要确定好钻头大小;其次,需要将灌浆管用橡胶皮包裹住,以防止泥沙外流;另外,灌注过程中需注意均匀搅拌,并按顺序进行;最后,灌浆完成需立即封堵孔口。

2.3 灌浆时注意的问题

就实际情况来看,灌浆法的灵活性很高,在很多工程项目中都能够发挥非常大的作用,也正因如此,使得灌浆法在具体应用过程中,容易受到各种因素的影响,而导致灌浆质量达不到标准要求。因此,在灌浆的过程中也必须要注意以下几个重要事项:其一,针对不同的项目和位置,需充分考虑到该项目的具体要求,对灌浆参数进行合理设计,并在灌浆过程中根据实际情况随时调整灌浆方法;其二,考虑到灌浆凝固时间与天气、温度变化有直接联系,因此必须要提前了解当地气候情况,并预估凝固时间,以保证工程顺利开展;其三,在灌浆过程中,周围框架的稳定性会影响灌浆质量,因此需要先对周边岩体进行防渗灌浆,提高开挖结构的稳定性,之后再进行工程主体的灌浆。

2.4 部分特殊情况处理

通过相关分析研究可以发现,公路桥梁隧道工程施工中,常常会遇到一些突发状况,尤其是在桥梁和隧道施工中,由于现场环境十分复杂,经常会发生导航不通畅、交通不便的情况,这就给灌浆法的实施带来了一定影响,导致灌浆质量得不到保障。因此,在这样的形势下,还必须要应用特殊措施进行灌浆法的实施,这样才能保证灌浆工作有序进行,并增强灌浆质量。具体来说,在回灌浆液时,由于灌浆孔处于底部,必须要确保整个灌浆工作的连续性,才能防止灌浆孔因长时间未进浆液而发生堵塞的情况,如果无法避免过程的中断,也需要提前做好相应的准备工作,并尽可能地控制好中断时间。除此之外,在灌浆过程中还需要严格控制好灌浆量,因为大量灌浆会造成工程主体的局部压力陡然增加,进而导致隧道或桥梁衬砌发生变性,影响工程质量与安全[3]。

3 灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用措施

3.1 明确灌浆法应用类型

如前文所述,灌浆法在实际的工程项目中有很多不同的应用类型,每个灌浆方法所发挥的作用也是不一样的,想要确保灌浆法的应用价值得到最大化体现,就必须要结合公路桥梁隧道工程的具体情况进行合理选择。通过相关分析可以发现,填充灌浆法最常见的运用场景就是在处理结构裂缝的过程中,由于公路桥梁大多是由钢筋混凝土构成,如果在浇筑阶段没有控制好混凝土内外部的温差,就会出现混凝土裂缝问题,这个时候采用填充灌浆法最为适宜,不仅耗时短,而且还可以强化结构的物理性质。除此之外,压密灌浆法也是工程项目建设中较为常见的灌浆方法,当隧道工程建设中出现侧壁裂缝时,由于其他的灌浆法无法发挥作用,只能采取压密灌浆法,通过高压注射的方式进行灌浆。

3.2 做好浆液的配置工作

当选择好正确的灌浆方法之后,接下来需要做的就是对浆液的配置工作,这个过程也非常重要,如果各材料间的配比不得当,就会直接影响到整个灌浆的质量,因此必须要提高重视。具体来说,需要从以下几个方面展开:其一,灌浆所用的浆液大多是由水泥和粉煤灰构成,两者的比例调配决定了浆液的整体性能,想要提高浆液凝固后的整体效果,必须要严格控制好水泥和粉煤灰的融合比例,这个比例的大小需要依靠对施工现场的勘察情况分析才能确定;其二,水泥和粉煤灰的材料选取也非常重要,尤其水泥材料的选择,因为其占比较大,如果选择的类型不合适,那么也会影响到浆液的整体性能,就目前实际情况来看,市场上较常使用的都是普通硅酸盐水泥。

3.3 做好灌浆之前的准备

想要更好地提高灌浆法的应用价值,灌浆前的准备工作是必不可少的环节,能够为高效完成灌浆工作奠定坚实基础。因此,在具体的实施过程中,需要做好如下几项工作:其一,安排工作人员到现场进行勘察,着重分析裂缝情况与环境情况,并以此为依据进行灌浆方案的设计,以确保后续工作的有序进行;其二,开展岗前培训活动,对工程项目中涉及到的人员进行全方位的技能培训,并明确具体的分工和职责,以减少灌浆过程中的突发状况;其三,做好泥浆与机械设备的配置与检查工作,确保各机械设备运行良好,没有故障问题,同时确保泥浆质量也达到标准要求,以便为灌浆工作顺利实施提供保障;其四,做好灌浆法的应用检查工作,对孔口堵塞处理、钻孔机浆管布置等内容提供重视,将风险降至最低。

3.4 完善技术操作的流程

当完成上述一系列准备工作之后,就需要进行正式的灌浆作业了,在这个过程中需要充分考虑到技术操作的专业性与规范性,这样才能确保灌浆工作的高效完成。因此,在具体的实施过程中,需围绕如下几个方面展开:

3.4.1 开展打孔工作

打孔是为了把浆液灌注到工程主体内部的必经之路。在进行这项施工作业时,应首先注重对钻头大小的合理选择,一般情况下都是选用半径为40mm的钻头进行操作,主要是因为这个大小可以更好地控制浆液灌注量,避免因一次性注入太多而导致主体结构变形的情况发生。其次,需要确保钻头与孔面垂直,以便更好地将碎屑排出,避免对灌浆孔造成堵塞,当遇到有粉状的土壤时,还应当加强对导管的有效运用,可以通过对导管的防护处理来减少泥沙的进入,防止灌浆管被封堵孔口[4]。此外,考虑到工程的不同属性,在运用锚垫板的时候还需要判断是否应设置橡胶,如果需要设置橡胶,则应当将其放置在锚垫板与模板之间,这样才能更好地防止出现漏浆或堵孔的情况。

3.4.2 安装灌浆管道

在完成打孔工作之后,通常需要进行灌浆管道的安装,这个环节对整个灌浆工作的质量影响也非常大,如果灌浆管道的安装不合理,就有可能导致浆液无法及时输送到所需位置,进而影响灌浆施工质量。因此,在具体的实施过程中,相关工作人员需根据施工现场的环境特点来明确灌浆管的安装步骤,首先需要对管道实行橡胶保护层,以提高管道的整体硬度,避免在安装过程中出现外壁损伤的情况,进而影响到浆液的灌注[5]。如果这一步骤没有做到位,造成浆液流出,不但会造成整个灌浆工作质量大打折扣,而且还会造成浆液的浪费。除此之外,当完成灌浆管道的安装工作之后,为了进一步强化管道整体的严密性,还应当对管道连接处的缝隙进行有效处理,以免必杀进入其中。

3.4.3 做好浆液搅拌工作

通常情况来说,为确保浆液可以及时输送到裂缝内部,必须要等做完上述所有准备之后才能进行浆液的配置与搅拌工作,如果提前就进行搅拌,很有可能在浆液还未进入到裂缝中就已经出现了这样或那样的问题。因此,在完成灌浆管道安装工作之后,就需要立刻进行浆液的配置工作,严格按照规定的配比比例进行水泥、粉煤灰及其他配料的配比,以保证浆液质量符合标准要求。在此之后,就需要对这些材料进行充分地搅拌,搅拌过程也有严格的规定,必须以一个方向为基准进行匀速搅拌,并控制好浆液的温度。待浆液充分搅拌均匀之后,就需要及时进行灌浆作业,避免长时间放置而发生表面凝固现象。需要注意的是,在搅拌过程中的质量检查需同步进行,如果检查出质量问题,需立即采取措施加以补救,以免影响后续的灌浆作业[6]。

3.4.4 合理应用压浆工艺

在灌浆法的实施过程中,通常还需要进行压浆操作,这一步骤是为了减少浆液中的气泡和孔隙,确保浆液凝固后可以与原先的主体结构完美结合,从而增强其整体硬度与稳定性。这也就是说,在实施灌浆法的过程中,压浆工艺的好坏也会影响到整个灌浆作业的质量,所以务必要重视压浆工艺的合理运用。就目前实际情况来看,真空压浆是现阶段应用效果最好的压浆工艺,特别是在处理预应力混凝土裂缝时,基本上可以完美消除掉其中的气泡,并且完成速度也非常快。在实施真空压浆工艺时,往往需要先抽出孔道内的90%空气,预防有害水分的出现,之后才能进行压浆,并进一步提高灌浆工作质量。

4 结束语

总而言之,在新时期社会背景下,加强对灌浆法的深入研究与分析具有重要意义,不仅有助于提高我国公路桥梁工程建设水平,更有助于保障过往车辆及人们的生命财产安全。因此,相关研究人员务必要提高重视,充分认识到灌浆法对公路桥梁隧道工程的重要作用,并正确看待灌浆法在具体应用过程中存在的问题,积极采取有效措施加以控制,以提高其应用价值,这样才能更好地发挥其作用,促进公路桥梁隧道工程的高质高效发展。

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