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自改革開放以來,我國的高速公路施工技術水平得到進一步的發展,但同時高速公路的車流量以及載荷也呈現出迅猛增長的趨勢,大型載重貨車等為高速公路橋梁的質量提出了更高的要求。注漿技術作為一種新型的技術,其不僅能滿足高速公路橋梁構造的舒適性和方便性,亦能增加高速公路橋梁使用的耐久性,在高速公路的橋梁施工中得到了廣泛應用,并取得了顯著的社會效益以及經濟效益。
將注漿技術應用在高速公路橋梁施工中始于國外,最初始于法國,隨后被德國、意大利、日本等國家引入國內,在將其廣泛的應用在實踐中的同時,又不斷改造著該技術,并最終形成了滲透注漿技術、壓密注漿技術等。
我國對于該技術的研究起步較晚,關于灌漿技術的應用范圍也就比較窄。但隨著我國經濟發展水平的提高,尤其是改革開放以來,由于我國有力較為強大的經濟以及科學技術支撐,注漿技術在我國的應用范圍越來越廣泛,并在較多的施工領域中取得了較好的經濟效益與社會效益。注漿技術也被逐漸應用到高速公路橋梁的施工中,具有良好的發展前景。但在具體的施工工藝、電子信息技術的應用等方面還存在著一定的缺陷,有待于進一步的發展和提升。
在高速公路橋梁施工中的注漿技術由不同的種類,按照常規的分類方法,主要包括高壓噴射注漿技術以及靜壓注漿技術;而根據漿液以及注漿壓力對不同巖土體的作用機理,注漿技術又可分為四大類,具體包括:一是噴射注漿技術;二是壓密注漿技術;三是劈裂注漿技術;四是滲透注漿技術。而在高速公路橋梁施工的過程中,通常根據巖石土體選擇相應的注漿技術,常用的注漿技術有兩種,一種是壓密注漿技術;另一種則是滲透注漿技術,具體論述如下:
(1)壓密注漿技術。壓密注漿技術的主要工作原理是通過擠壓,將極稠密的漿液利用鉆孔擠向土體;其工作過程主要為:通過擠壓作用,注漿處會生成大量的球形漿泡,并在漿液的不斷擴散的壓力下,其不斷對周圍的巖土體進行擠壓。在此過程中,漿液既不會滲透到土體的內部,同時土體因為受到越來越大的擠壓作用,而變得越來越密實,具有較為顯著的壓實效果,也不宜發生水利劈裂現象,這是其在高速公路橋梁施工中得以廣泛應用的重要原因。壓密注漿技術主要應用在固結地基土、抬升建筑物等方面,但在含水量較大且透水性較差的地質條件下,不宜選擇該技術,而應該選擇更適合該地質條件的霹靂注漿技術進行施工,以做好軟地基的防滲處理以及土體的加固工作。
(2)滲透注漿技術。滲透注漿技術在高速公路橋梁施工中的應用對施工環境具有較高的要求,其要求施工地層的土顆粒排列為受到任何的外力破壞,保持著地層土顆粒排列結構的完整性。其工作原理主要是,通過將漿液填充到土顆粒的縫隙中,使土顆粒凝結,并逐漸成為一個完整的整體。該種注漿技術主要包括兩種理論:一是球形擴散理論,其主要適用于牛頓流體狀態下的漿液,而若想達到最佳的注漿效果,其要求注漿介質為均勻且各向同性的無勃性土;但在實際的高速公路橋梁施工的過程中,既不能保證用于橋梁施工的漿液全處于牛頓流體的狀態下,同時亦不能保障注漿介質全為符合要求的勻質土,因此該理論在滲透注漿技術的應用過程中具有較多的局限性;二是柱形擴散理論,該理論研究的切入點主要為注漿管的注漿,但同球形擴散理論相似,其亦存在較多的假設成分,在實際應用的過程中存在一定的局限性。這就意味著,在高速公路橋梁施工的過程中,要根據施工的土質條件以及周圍的地域環境等選擇科學合理的注漿技術,以為保障橋梁的質量打下堅實的基礎。
注漿技術中漿液原料的選擇直接關系著注漿效果,因此,在高速公路橋梁施工的過程中,要選擇適合的漿液材料,較為常用的漿液材料主要有兩種:一是化學注漿漿液材料;二是普通注漿漿液材料。注漿漿液材料的整體性能主要取決于材料的成分構成、環境溫度、形成時間以及滲透速度。因此,在高速公路橋梁施工的過程中,進行實際操作時,要將注漿目的、土質條件以及這些影響因素緊密的結合在一起,從而選擇恰當的注漿漿液材料,以提高注漿技術的注漿效果。就目前注漿技術在我國高速公路橋梁施工的應用上來看,其多傾向于選擇較為稠密的漿液,并配合使用高性能的減水劑、增塑劑等,以從整體上提高高速公路橋梁的施工效率以及質量。
將注漿技術應用到高速公路的橋梁施工中,主要是為了通過將漿液注入到施工的土層中,從而達到填充、固結加強的作用。注漿技術在高速公路橋梁施工中的工藝主要有三方面的要點,具體表現如下:
該工藝中的漿孔放樣工作通常通過使用鋼卷尺或者是皮尺來進行,并按照控制理論的要求,確保設計的注漿孔空位與實際操作中的注漿孔空位兩者之間的無恥保持在合理的范圍之內,并要求每個工點的鉆孔放樣工作都一次性完成;此外,在進行鉆孔放樣的工作中還要注意以下事項:一是要避開用于支撐的錨桿錨索;二是要避開橫排的排水管;三是要與橋臺、涵洞等周圍建筑物保持一定的安全距離。
用于高速公路橋梁施工中的成孔工藝具有較高的要求,其不僅要求要將專業的鉆孔錘用于橋面的結構層、填筑體以及混凝土墊層的鉆孔施工;亦要求注漿孔的成孔孔深誤差控制在理論設計的合理范圍內,一般在-0.3% -0.3%之間;此外,在成孔工藝的施工過程中,若橋面因注漿發生嚴重的變形現象,施工技術人員要及時停止目前所采用的注漿施工方法,并改為兩段注漿法進行繼續注漿施工。
該工藝是進行地基進行加固處理以及樁基底、堵水注漿等施工前的關鍵性施工環節。在施工前進行壓水試驗,不僅有助于后期施工技術人員在注漿技術施工的過程中正確選擇注漿工藝的相關參數,以有利于提高其對被注介質的認識,以更好的疏通注漿通道,為全面提升高速公路橋梁的質量打下堅實的基礎。
綜上所述可知,將注漿技術用于高速公路橋梁的施工中,不僅能提升橋梁施工的工作效率,亦能為橋梁的施工質量提供更近一層的保障。因此,在高速公路橋梁施工中注漿技術的應用上,要根據施工所在區域的土質條件等地理地質環境選擇合適的注漿施工方法,以充分發揮出注漿技術應用與高速公路橋梁施工的優越性,以為全面提升高速公路的橋梁質量提供更加有力的保障。
[1]許邴.注漿技術在高速公路橋梁施工中的應用[J].科技創新與應用,2012(09).
[2]董月霞.淺談高速公路橋梁施工中的注漿技術應用漿技術在公路橋梁工程施工中的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2012(31).