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桥梁工程灌浆法加固技术分析

 摘要:灌浆是公路桥梁施工过程中常用的技术之一,为了对该技术进行全面的了解,以某桥梁工程实例为研究对象,首先分析了灌浆法加固的原理同,并对该技术的相关技术要求和施工步骤进行深入研究。实践证明,在桥梁工程施工中应用灌浆技术能够提升桥梁整体结构的稳定性。

关键词:桥梁工程;灌浆技术;桥梁加固

近年来,我国交通基础设施建设逐渐完善,加固问题研究一直都是工程领域人员重点研究的问题之一。墩台裂缝的有效防治是目前桥梁工程中的关键问题,在施工环节,会因墩台出现不均匀沉降而导致桥台、桥墩出现裂缝,从而影响桥梁的整体质量[1]。通过灌浆法加固技术可以有效解决这些问题。

1工程概况

某桥梁工程,其跨径为3m×14m,宽度分别为1.5m+12.0m+1.5m。工程中的底部结构采用柱式墩配扩大基础,桥台采用U形桥台配扩大基础。桥梁在使用过程中,逐渐凸显以下问题:(1)桥墩、桥台出现裂缝等病害,主要是出现在台帽中部到台身处,一般宽度约为2mm,长度约为3m。(2)桥墩上侧的防震垫块出现开裂。(3)桥台砌石松动。出现裂缝之后,则会导致墩台出现不均匀沉降现象,此时会造成墩台结构部分的开裂。为了彻底解决以上问题,应加强对裂缝范围与尺寸的控制,确保桥梁工程的质量达到标准要求。结合本工程的实际情况,选择使用灌浆法对桥梁基础部分进行加固。

2灌浆法加固原理

运用灌浆法进行桥梁基础结构的加固,其主要是应用液压、气压、电化学等工作原理,通过设备加压将浆液直接注入到裂缝位置,使裂缝填充满浆液,以提升桥梁基础结构的整体性与稳定性。运用灌浆法将浆液渗透到孔隙与裂缝内,形成浆脉,提升基础结构的性能,消除墩台出现的不均匀沉降现象。

3灌浆法技术要求

选择科学合理的加固方案,能确保桥梁基础结构质量达标,满足桥梁质量的标准要求,但在实践过程中,加固桥梁基础方案需注意以下内容。

3.1灌浆施工控制标准

在施工中应严格按照桥梁设计方案的要求进行施工,要符合技术标准规范的要求,但是桥梁工程的基础质量标准并不统一,主要是因为不同的项目中地质条件、外部环境等存在明显差异,出现的裂缝数量、程度都存在差异,所以在桥梁墩台灌浆施工中,应结合实际情况制定切实可行的质量标准控制制度,确保加固施工可以顺利进行[2]。

3.2确定灌浆施工位置

根据桥梁基础项目中出现的不均匀沉降、裂缝等问题,分析病害程度,确定灌浆加固施工的具体位置。本工程需对墩台基础四周结构进行加固,才能全面提升其加固效果。

3.3浆材配比

本工程中,根据设计方案,使用水泥粉煤灰浆液为主要的施工材料,其主要由粉煤灰、水泥等材料组成。结合实际情况,确定水泥与粉煤灰材料的配比为4∶1;水灰比参数在0.5~0.55左右;采用32.5普通硅酸盐水泥。

3.4扩散半径

因墩台基础部分处于不同地质条件之下,所以墩台孔隙率、渗透系数不同,故而只应用公式计算扩散半径,其计算结果也不准确。要深入到施工现场结合实际情况进行深入分析,最终确定灌浆扩散半径。通过本项目施工前的试验与计算,扩散半径为1.5m[3]。

3.5布孔

灌浆施工中应综合考虑孔的分布、位置等因素,如参数不合理,则无法满足加固效果,根据工程需要,本工程选择梅花形孔位布置方式,确定桩孔直径9cm,孔深为5cm。

3.6灌浆施工操作

本工程中灌浆施工流程如下:(1)孔深为3.5~6.0m。(2)根据工程的实际情况确定灌浆施工压力,压力应控制在0.3~0.5MPa,如在灌浆施工中发现特殊土质,应根据实际情况调整压力,以达到最终的施工效果。(3)根据缝隙的饱满度确定灌浆量,保证浆液能够充满地基结构,在实践中随时观察灌浆效果,使其达到结构性能的需要。(4)灌浆施工时,需保证其吸浆量达到0.6L/min,要连续保持30min才能终止灌注施工。

4灌浆施工

4.1施工准备

灌浆施工开始之前,需充分做好准备工作。(1)将施工所需的一应设备准备齐全,保证施工能够顺利进行。(2)准备充足的灌浆施工材料。(3)灌浆试验,明确扩散半径、孔距等参数。(4)将技术人员调配齐全,按照施工计划进行施工,做好工程的质量监督和控制工作[4]。

4.2施工流程

采用灌浆施法对桥梁进行加固,需严格按照设计方案进行施工,要按照成孔、浆管放置、封堵、搅浆、灌浆、封孔的施工流程进行施工。

4.3施工工艺

(1)成孔应用的是直径89mm的钻头钻进施工,在钻入深度达到粉土层后,应先将导管下放到规定位置再进行护壁。(2)灌浆管和封堵孔口使用软橡皮包裹在管道外壁,起到阻隔泥沙的作用。(3)搅拌过程中,需加入充足水,使用搅拌机充分混合搅拌,然后根据需要加入一定量的水泥材料,继续搅拌3~5min,然后过滤浆液。(4)灌浆环节,主要是按照自上而下的顺序进行施工,将孔口封闭之后进行灌浆。(5)灌浆施工结束后进行封孔施工,在完成该环节的24h之后,对孔口位置进行检查,如发现浆液下沉应补充浆液,直到浆液达到顶面位置为止。

5质量控制

5.1控制施工过程的质量

(1)根据设计方案与技术要求,控制钻孔间隔距离与孔排距离,位置和深度偏差要在20mm以下。在钻进施工环节,如发现和其他管线结构出现冲突,此时应避开管线进行施工;如无法避开,应上报监理单位,根据工程实际情况调整位置并要做好桩位数据记录。(2)按照设计方案控制参数,同时做好数据记录,如灌浆参数、浆液使用量等,同时要做好故障分析,可以为后续的质量分析提供基础。(3)灌浆施工开始前,应进行试验和检测,同时进行试喷施工,然后确定最终的工程技术参数。

5.2控制施工后质量

(1)检查桩位。施工结束后,应按照设计方案与工程的记录数据,对桩位进行检查,确定是否存在偏差过大的问题。(2)检查钻孔。根据施工需要进行取样,同时检测抗拉强度、渗透系数等是否达标,确定是否与设计方案偏差过大,如偏差过大需进行整改处理。(3)检查开挖。灌浆施工完成后,对任何一个喷射点都要进行检查,其中包含故障问题分析、地质条件等,在达到强度要求后,可以开挖检查内部结构的性能。

6结语

总之,运用灌浆法对桥梁进行加固,其效果良好、操作简单、施工难度较低、具有一定经济性,较之传统加固方法,有较高的综合效益。在未来的桥梁工程中,如需进行墩台结构加固施工,可优先选择灌浆加固法。

参考文献:

[1]田应盛.桥梁隧道施工中灌浆技术的应用分析[J].建材与装饰,2015(44):215-216.

[2]丁锋.桥梁隧道施工中灌浆技术的应用分析[J].房地产导刊,2018(15):100.

[3]冯浩.桥梁隧道施工中灌浆技术的应用分析[J].装饰装修天地,2018(9):341.

[4]宋淑琴,梁建勇.桥梁隧道施工中灌浆技术的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2014(32):2547-2548.

[5]郑焰,蒋晓瑜.隧道施工中灌浆技术的应用分析[J].数码设计(上),2018(10):205.

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