探索于公路桥梁隧道工程施工中灌浆法与加固技术的应用
发布时间:2024-01-13 23:25:58
摘要:本文作者结合多年的工作经验,分析公路桥梁隧道施工中存在的一些理由和不足;利用灌浆法对公路桥梁隧道基础进行加固能够有效改善上述理由,并显著提升墩台基础的承载能力。同时对工程的各种加固措施、效果进行阐述,并提出具体的施工策略。关键词:灌浆法;公路桥梁隧道;加固;原理
0 引言
对墩台裂缝的预防和治理是公路桥梁隧道施工中的重要工作内容,而实际施工中,由于墩台的不均匀沉降或墩台自身裂缝等理由,桥台、桥墩常出现不同程度的裂缝,对桥梁隧道工程的安全性能和服务性能产生严重的影响。本文通过桥梁隧道施工实例证明:公路桥梁隧道施工中,利用灌浆法对施工中出现的裂缝进行修补,能够达到加固桥梁基础的目的,使用效果较为理想,应得到广泛运用。
1 工程概况
某公路桥梁隧道,桥全长为42m,桥梁的跨径组合为3m×14m,桥宽组合为1.5m +12.0m +1.5m。该桥梁隧道的下部结构为柱式墩配扩大基础,桥台为U型桥台配扩大基础。该桥梁隧道施工中发现以下理由:a)桥墩、桥台存在裂缝,范围是台帽中间到台身,宽度约为2mm,长度约为3m;b)桥墩上游侧防震挡块开裂;c)桥台砌石出现松动现象。对上述理由的成因进行分析,认为裂缝的产生理由为墩台不均匀沉降,以及墩台开裂。为了在施工过程中有效解决上述理由,及时制约裂缝的范围和深度,保障公路桥梁隧道施工质量,本工程采用灌浆法对桥梁基础进行加固施工。
2 灌浆法加固的原理
利用灌浆法加固桥梁基础指的是运用液压、气压、电化学原理,在压力作用下将浆液注入桥梁基础的裂缝和空隙中,从而达到填补裂缝,加固基础的目的。灌浆法的主要作用是通过灌浆来改善基础的化学性质以及物理性质,在灌浆过程中,浆液渗透到裂缝和孔隙中,并形成浆脉,进而形成浆柱体,浆柱体与桥梁基础结合后形成符合基础,从而有效提高桥梁基础的承载能力,并减轻墩台不均匀沉降的理由。
3 灌浆法加固桥梁隧道基础方案设计
合理设计施工方案是保障灌浆法加固桥梁隧道基础施工质量的重要前提,灌浆法加固桥梁隧道基础的方案设计应包含以下几项内容。
3.1 灌浆施工制约标准
灌浆强度制约标准:灌浆后,要求杂填土的承载力标准值达到130kPa,淤泥或淤质泥的承载力标准值达到80kPa以上,复合地基的承载力要达到130kPa以上。灌浆施工质量制约标准:灌浆施工的质量制约标准应视桥梁隧道工程施工设计要求和施工制约标准而定,对于桥梁基础的加固施工没有特定的施工质量衡量标准,由于不同工程桥梁基础的均一性、裂缝数量、裂缝程度和理论耗浆都不相同,因而对桥梁墩台灌浆施工效果应结合工程实际情况制定一套科学的质量制约标准,从而保障灌浆加固施工的有效开展。
3.2 灌浆施工段的选择
结合桥梁隧道基础的不均匀沉降程度、裂缝等病害的范围和严重程度选择灌浆加固施工段,本工程主要对墩台基础四周进行加固。
3.3 浆材配比
本工程以水泥粉煤灰浆液作为灌浆材料,这种浆材所用的材料包括粉煤灰、水泥等,本工程施工中采用的水泥:粉煤灰比为4∶1;水灰比在0.5~0.55左右;水泥种类为普通硅酸盐水泥,水泥的强度是32.5。
3.4 扩散半径
由于实际施工中墩台基础的地质存在不同程度的差异,墩台的孔隙率和渗透系数也存在一定的变化,因而不能以公式计算得到的扩散半径作为实际施工中的灌浆扩散半径。本工程施工中首先通过大量经验将扩散半径确定为1.5m,实际施工中结合具体情况对扩散半径进行适当调整。
3.5 布孔
灌浆施工的布孔分布、布孔位置是否合理直接影响着灌浆施工对桥梁基础的加固效果,本工程的灌浆布孔采用梅花形分布,成孔直径为9cm,孔深为5cm。
3.6 灌浆施工操作
本工程灌浆施工操作方案设计如下:
a)灌浆孔深度 结合勘探资料将灌浆孔的深度范围确定为3.5~6.0m;
b)灌浆压力 在施工现场通过实验确定灌浆压力,一般来说桥梁基础灌浆加固的灌浆压力在0.3~0.5MPa左右,灌浆过程中如遇到特殊地质及其他特殊情况应进行合理分析再调整灌浆压力;
c)灌浆量 灌浆施工的最终要求是达到灌浆饱满,使浆液充满地基,因而无论是通过理论公式(即灌浆量为对象土量的20%)还是通过经验判断,灌浆量的计量都应以饱满、填满地基为准;
d)灌浆结束标准 规定灌浆压力下,当孔段吸浆量不大于0.6L/min 时,延续 30min 方可结束灌注。
4 灌浆施工
灌浆法加固桥梁隧道基础的具体施工策略如下。
4.1 施工准备
进行灌浆施工前首先要做好灌浆施工准备,施工准备包括以下内容:
a)准备好灌浆施工所用的机具设备;
b)准备好灌浆施工所需的各种浆材;
c)开展灌浆试验,通过试验确定合理的灌浆扩散半径、灌浆孔距等;
d)施工现场组织到位,施工人员、技术人员就位,合理安排灌浆施工进度,组织施工现场质量制约和监督人员。
4.2 施工流程及施工工艺
灌浆法加固公路桥梁隧道基础的施工流程如下:道基础灌浆施工应按以下流程进行:成孔→安放浆管和封堵孔口→搅浆→灌浆→待凝→成孔→安放灌浆管和封堵孔口→搅浆→灌浆→封孔。
施工工艺:灌浆法加固桥梁墩台施工中应制约好以下几项施工工艺:
a)成孔 采用直径为89mm的钻头正对孔位钻进,当钻头钻进至粉性土中时,应先下入导管护壁,再通过捞砂筒取砂成孔钻至粘性土中;
b)安放灌浆管和封堵孔口 将软橡皮包裹在花管外壁来阻隔泥沙防止泥沙涌入花管;
c)搅拌 将一定量的水导入搅拌桨筒,再用搅拌机搅拌,再加入预定量的水泥,继续搅拌3~5min后过 滤 浆 液 备 用;
d)灌浆 灌浆施工过程中应按照自上而下的顺序进行孔口封闭纯压式灌浆,直至浆液饱满,填满基础,达到设计深度为止;
e)封孔 当灌浆施工达到结束标准后,应及时进行封孔操作,封孔过后24h还需要对孔口进行检查,当浆液下沉后还需要进行补浆,直至浆液达到顶面。
5 结语
综上所述,灌浆法对于公路桥梁隧道基础的加固效果理想,且施工流程较为简单,施工操作难度较低,经济可行,同时也避开了传统加固策略造成的浪费和质量隐患。今后的公路桥梁隧道施工中,如需对墩台基础进行加固,应首先考虑运用灌浆加固法。此外,应结合工程实际不断优化浆材配合比、优化布孔方案和改善灌注工艺,进而更好地解决墩台裂缝理由,显著提升桥梁基础的承载力。
参考文献:
[1]李从德.公路桥隧施工测量放样应用技术[J].科技博览,2009,(35):35.
[2]陈宏科.浅谈高压旋喷注浆策略在桥梁隧道基础加固中的运用 [J].科学与财富,2012,(3):177
[3]杜中秋.大桥乡大桥现浇筑连续T构0号块施工技术[J].隧道建设,2008,28(1):110-113.
[4]张立新.帷幕注浆施工技术在隧道的应用 [J].中华民居,2012,(4):932-933.
[5]何勇飞.化学灌浆在桥梁挖孔桩施工中的应用[J].中国科技博览,2011,(34):156.
[6]吴光华.浅谈隧道超前支护及施工工艺[J].科技情报开发与经济,2008,18(9):195-196。
- 中国防水行业中的SBC应用现状及未来走向浅析
- 作为SBC下游重要的消费终端之一,沥青改性防水卷材行业发展对SBC市场走势存在较为重要的影响,我们今天梳理一下,SBC在防水卷材行业的应用走势。SBC在防水产品中,SBS及SIS应用数量较多,其他包括
- 2024-01-13 23:25:58
- 2024年中国国际屋面和建筑防水技术展览会
- 2024第20届中国国际屋面和建筑防水技术展览会,将于2024年10月16-18日,继续在上海虹桥-国家会展中心隆重举办。还是与由中联慕尼 (北京) 国际会展有限公司所主办的 “2024年FBC中国国
- 2024-01-13 23:25:58
- 直击2024中国防水展,PVDF复合技术引发热议
- 这是因为高正新材是业内极少数可以做到将PVDF氟碳膜与多种材料完美复合的薄膜材料供应商,无需改变任何现有工艺,无痛实现建材性能提升,在PVDF氟碳膜与各种金属板材、防水卷材、铝箔等材料复合后,能有效提
- 2024-01-13 23:25:58
- 2024年防水材料的龙头上市防水材料公司名单
- 防水材料龙头,2024年第二季度季报显示,公司营收同比增长-13.77%至80.69亿元;东方雨虹净利润为5.96亿,同比增长-37.23%,毛利润为23.25亿,毛利率28.81%。公司位于北京市,
- 2024-01-13 23:25:58
- 建筑工程防水渗漏治理专题培训会圆满举办
- 为深入开展好“质量月”活动,指导企业落实质量多发问题防控措施,9月26日,潍坊市建筑工程防水渗漏治理专题培训会在潍坊寿光召开,本次活动由潍坊市建筑业发展服务中心主办,寿光市住房和城乡建设局、寿光市建筑
- 2024-01-13 23:25:58
- 防水材料品牌前十名,行业竞争热度不减
- 近日,经过行业专家和用户的综合评价,以及市场调研数据的支持,2023一份最新的防水材料品牌前十名排行榜揭晓。在这份备受关注的十大防水材料品牌名单中,东方雨虹、科顺、立邦、卓宝、多乐士、西卡、大禹、淞源
- 2024-01-13 23:25:58
- 防水材料产业现状及2024未来发展趋势分析
- 近年来,中国防水材料市场规模持续扩大。据统计,2022年中国防水材料行业的生产总值已达到26.64亿元,较2021年增长66.2%。同时,防水卷材作为主要的防水材料之一,其市场规模亦在稳步增长。根据最
- 2024-01-13 23:25:58
- 国内防水市场深度解析
- 防水材料是防止地下水、雨水或空气中的水分渗透至建筑物围护结构内的一种装修材料。在房建领域主要用在房屋建筑的屋面、地下工程、卫生间及外墙面等,在基建领域主要用在铁路、公路桥梁、隧道、地铁、城市综合管廊、
- 2024-01-13 23:25:58
- 2024科顺民建集团经销商大会圆满举行
- 1月15日,科顺民建集团2024年经销商大会暨新品发布会(以下简称“大会”)在广东顺德正式召开。本场大会总结民建经营成果,部署2024年开局战略,为新一年的高质量发展奠定坚实基础。来自全国各地的经销商
- 2024-01-13 23:25:58
- 防水行业3大未来趋势及10大市场机遇
- 行业的发展趋势对于从业者来说,无疑是一个重要的指引,它关系到我们是否能够抓住未来的发展机会,从而实现个人的价值和财富的增长。万水波老师认为,只有紧跟行业的发展趋势,才能够在不断变化的市场环境中保持敏锐
- 2024-01-13 23:25:58