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摘要:近些年来,我国社会不断进步,交通建设迅速发展,桥梁隧道施工环境区域复杂,对施工技术应用效果,提出了更高的要求,注浆技术成为桥梁施工领域的研究重点。桥梁隧道施工注浆技术发展迅速,并被广泛用于桥梁隧道施工中,可解决隧道施工中出现的质量问题,目前注浆技术可用材料种类增多,且技术应用成本低,赋予注浆技术更高的应用价值。
关键词:市政桥梁隧道;回填注浆;施工技术;研究
引言
常规的注浆修复手段为压力注浆和振动注浆,针对注浆压力值的不同,压力注浆手段分为静压注浆和高压注浆,不同注浆手段,其目的在于注浆体最终能够均匀密实无气泡,最终与现状结构形成统一体,防止露筋部分继续锈蚀受力钢筋。应用注浆技术,将其合理的运用到桥梁隧道工程当中,能够为现场施工人员提供更加优质且安全的作业环境,从而保证隧道工程的建设质量与使用寿命。
1真空注浆
注浆技术起源于十九世纪法国,最早应用于水利工程,随着对注浆技术与注浆工艺研究的发展,最终形成注浆工程学并应用于岩土工程中。近年来,桥梁、水坝、隧道等重要结构因混凝土振捣不足或粗骨料过大等原因,经常发生空洞露筋病害,工程中通过注浆手段进行修补,注浆材料多为高性能聚合物注浆材料。
1.1可注性理论
类似于岩土体结构,可注性是指注浆材料在注浆完成后,能够通过原结构颗粒空隙,扩散进入结构空隙,与原结构形成一体。对于已存在的原状混凝土,颗粒之间仍然存在结构孔隙,且注浆前需对空洞露筋处进行人工凿除,由此,高性能的聚合物注浆材料即可通过颗粒间空隙扩散至结构内部,形成一体。除原状混凝土结构自身的物理力学性质外,混凝土可注性还在于注浆材料的流变性,注浆材料的流变特性受材料颗粒大小、浆体稳定性等因素影响。压力注浆过程对注浆模板的要求较高,传统钻孔注浆过程中,注浆模板存在漏压通病,水泥砂浆在注浆完成后,其凝结时间和养护时间均较长,养护过程中,注浆模板漏压后会导致注浆体不饱满,新旧混凝土截面黏结变差,处置后结构强度无法保证。
1.2密闭性注水试验
在注浆工程中,真空注浆是指利用设备或工程手段,预先在需要注浆的区域形成真空负压,后通过大气压将注浆材料灌注道注浆区域,注浆材料在真空负压的作用下深入原混凝土结构空隙,与之形成整体,参考注浆工程中的真空注浆理论,“真空注浆”是指对注浆空腔进行密封处理,形成类似真空(无真空负压)的密闭空间进行注浆,保证注浆饱满无空隙。
真空注浆技术的难点在于注浆空腔的密闭性,模板支护完成后,模板周边采用橡胶带、密封胶、环氧水泥砂浆进行密封处理。支护模板过程中,预留进料口泄水阀位置,进料口泄水阀位置同样采用密封胶等密封材料处理,养护一定时间后,进行注水试验,关闭泄水阀,使注浆空腔内充满水体。检查注水过程和注水完成后一定时间段内,注浆模板是否存在漏水现象,漏水点及时用橡胶管+环氧砂浆+堵漏王(永久性防水的水硬性材料)进行封堵,待注浆模板不再有明显液体渗出时,可认为注浆模板密闭性达到注浆要求。注水试验的作用在于:一方面能够在检验注浆模板密闭性的同时,可浸透旧混凝土界面,防止其吸收注浆材料中的水体,进而导致注浆体与旧混凝土之间黏接不良;另一方面注浆过程中通过泄水阀与进料口之间的压力差,形成“真空”状态,保证注浆饱满。
2注浆施工技术要点分析
2.1材料选择与搅拌
材料是注浆技术运用的基础,材料的性能对技术运用效果起决定性作用,桥梁隧道施工环境特殊,施工人员在运用注浆技术时更应重视材料的选择与搅拌。施工人员需分别研究不同配合材料的性能,完成施工使用材料的配置。搅拌材料是运用注浆技术的关键环节,施工人员在搅拌材料时,需注意以下问题:第一,控制搅拌施工使用材料的时间,保证搅拌速度的均匀性,每30秒观察材料的状态,适当调整搅拌材料的速度;第二,搅拌完成的材料需在120分钟内使用完毕,长时间未使用的材料容易出现结块现象。
2.2施工前的准备工作
第一,参数设计。针对深孔注浆施工而言,注浆过程中的参数设计至关重要,设计方案是否可行以及注浆材料是否具有合理配比往往决定着最终的注浆质量。通常情况下,注浆过程中所用材料都为水泥与水玻璃双桨材料,结合施工现场实际,设计最优配比,并进行科学的现场试验与现场监测,做好完善的数据记录。结合具体运用效果,从中找到最佳的配比,确保施工环节内的注浆压力能够始终在水压之上;第二,压力测试。在暗挖作业不断深入的背景下,附近环境与地层水压同样会不断变化,注浆材料的实际配比同样需要随之改变。在施工实践期间,应当定时监测围岩地质与水文条件,并控制好水压,保证注浆压力可以始终维持在水压三倍左右;第三,导管加工与注浆孔布置。为避免出现漏浆的情况,导管壁厚度应当尽可能保持合理,可以选用无缝钢管,并确保能够与设计要求、施工标准相符,保持导管长度一致。针对地质条件恶劣和含水量超标的地层,则应当提前注入浆液形成止浆墙,从而确保施工期间能够顺利推进注浆作业。一般来说,注浆口径都在42mm左右。
2.3注浆工艺流程
第一,施工流程。注浆工艺的第一步就是进行测量放线,根据具体情况来确定钻孔位置,并指导钻孔作业,监控位置与角度,一旦发现误差则需要及时纠正,确保钻孔质量;第二步就是要确保材料与设备的优质可靠,在施工期间,需要确保注浆设备能够持续工作,保持注浆连贯性,防止由于设备与材料发生质量问题而对注浆质量造成不良影响;第三步就是钻孔之后需要及时清理废渣废料,同时在孔口管道插入注浆口之后,需要确保裸露在外的一部分能够达到50cm左右。每一次完成安装作业后都应当进行全面检查,待检查结束后进行详细的现场记录,而后才能够开展后续孔洞施工;针对裸露在外的一部分孔管,则应当结合其具体长度,使用长麻丝包裹处理,通过水泥基锚进行固定,促使其可以符合设计要求,确保孔口位置不会发生漏浆或松动的情况。在封孔只有,应当针对初喷水泥做好养护管理,在养护完成之后才能够开展尝试注浆作业;最后一步就是要通过注浆测试来明确注浆效果是否可以满足设计与施工标准,确保参数选择能够科学合理。在操作过程中,需要首先从最长管开始,而后依次进行,并做好现场压力数值的有效测试,借助于检测孔来检测其效果;第二,施工工艺。如果工程采取的工艺为常见的TGRM工艺,则需要首先选用钻进进行横向地质成孔工作,之后设置具体的孔口管,并针对孔口管进行钻注作业。施工过程中,循环进尺都应当控制到2.5m左右。成孔后需要及时退出钻杆,并进行注浆作业,待浆液凝固之后开展后续施工,循环往复直到达到要求深度。
2.4灌浆注意事项
第一,注浆工作开始前,检验注浆管设备的性能,确认使用的设备性能良好,不存在安全隐患,且不会对施工人员的人身安全产生影响。第二,施工开始前计算灌浆量,作为配置浆液的标准,确保搅拌均匀后的浆液2小时内可使用完毕。第三,要求施工人员佩戴防护用具完成施工,灌浆过程中关注注浆管的压力情况,如压力超过规定指标,需疏散施工人员远离孔口。
结语
注浆技术在桥梁隧道施工中具有较高的应用价值,结合施工实际需要,深入分析注浆技术的运用原理,研究在施工中合理注浆技术的方式,充分发挥注浆技术的作用,提升桥梁隧道工程的施工质量,控制施工投入的成本。施工人员需总结施工经验,关注技术领域的最新研究成果,学习先进的施工技术应用理念,将新型注浆材料用于隧道施工,调整在桥梁隧道施工中运用注浆技术的方式,提升隧道施工质量,保证建成的隧道安全可靠,投入运行后不会发生安全事故,促进我国交通事业的迅速发展。
参考文献
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