注漿技術在高速公路橋梁施工中的應用分析

蒲梁竹

中國水利水電第十四工程局有限公司 云南昆明 650000

1 注漿技術原理

注漿泵是注漿施工所使用的重要設備，在施工中，首先要將泵體內充入足夠的漿液，然后通過泵體的壓力直接將漿液噴射到橋梁樁體結構中，與原有的碎石結構充分融合，經過一定的時間之后形成堅硬的混凝土結構[1]。

第一，注漿泵要具備較強的壓力，可以直接將漿液噴射到規定的位置上，施工之前要檢查管路，防止出現管路堵塞的問題。

第二，為有效延長混凝土材料的凝固時間，可以在材料制作的過程中加入一定量的緩凝劑。

第三，注漿泵要具備較強的碎石沖擊性能，從而保證漿料中的粗細骨料可以與原結構完美融合，形成強度較高的混凝土結構。

2 注漿技術的分類

2.1 滲透注漿

在公路橋梁工程的實際施工中，滲透注漿是應用極為廣泛的一種施工技術手段。滲透注漿就是基于注漿自身的滲透性，把漿液滲透到未被破壞的縫隙當中，讓底層的土顆粒、漿液變成一個整體，對應力的連接結構進行合理有效的加固處理。在實際施工中使用滲透注漿技術的時候，其應用原理包含球形、柱形擴散兩個層面，兩種原理非常接近，導致滲透注漿的施工作業過程會存在局限性。比如在注漿屬于牛頓流體的時候，注入的土層屬于無勃形的均質土，這個時候實際上使用球形擴散進行作業較為合適，可是實際注漿的時候，因為漿液無法完全都是牛頓流體的形態，注入的土層也并非是均質土，所以漿液注入之后的擴散成效就不是非常良好。柱形擴散是基于注漿管當中的漿液進行探究，也就是說在實際注入中，漿液屬于一個整體圓柱形狀，其會對注入效果產生不良影響。

2.2 壓密注漿

壓密注漿在整個公路的實際施工中屬于關鍵性的技術，壓密注漿就是基于擠壓來注射漿液，所以壓密漿液會較為稠密，因此在鉆孔注射的過程中，在注漿口位置上產生球形漿泡，在漿液的實際擴散中，球形漿泡會對周圍土體產生很大的擠壓力，可是因為漿液是特殊材質的，所以其只會對周邊土體產生壓力，卻并不會滲透進去，在壓力作用之下，會讓周圍土體更加密實，不易產生開裂的狀況，能夠對橋梁起到良好的嚴密、加固作用。基于對壓密注漿施工原理的深入探析能夠發現，壓密注漿和滲透注漿具有本質上的差別，所以在公路橋梁工程的實際施工過程中，在針對橋梁基礎土層進行固化、結實的時候要使用壓密注漿技術實施作業，其能夠提升建筑工程的高度。而注漿施工技術在實施上也有一定的不足，在含水量偏大的軟土層中實施壓密注漿技術的實際施工時，其作用并不顯著，也就是說其需要聯合滲透式注漿技術進行施工，這樣才能夠實現更為良好的固化效果[2]。

2.3 高壓噴射注漿技術

高壓噴射注漿工藝施工見圖1。高壓噴射注漿工藝主要是應用轉機、高壓水槍的噴射方式實現對路基裂縫的注漿施工，這也是一種比較普遍的施工方式。具體施工方案可以劃分為單管、雙管、三管以及多管集中注漿，不同的施工方式都有其獨特的優勢與特點。施工人員需要在注漿施工開始之前做好土質成分、地質條件等多方面因素的控制。如果出現淤泥或需要回填土，可以借助高壓噴射的注土壤結構鞏固也有一定的施工作用，但是，在滲水性能比較差或含水量比較大的工程項目中很難保障整體施工效果。

圖1 高壓噴射注漿施工圖

3 注漿技術在高速公路橋梁施工中的應用

為提升底層結構的堅固性并滿足外部荷載的需要，注漿施工中應用注漿泵將注漿管直接放至規定的位置上，然后將漿液直接輸送到施工位置上。注漿施工技術具有一定的復雜性，技術要求較高，下面將結合實際工程進行研究和分析。

3.1 工程概況

某高速公路K81+179.2-K89+300.3段為特大橋，長度達到了531m，橋梁表面寬度尺寸為24m。橋面設置為雙向橫坡的結構形式，坡度為2%，采用直線結構形式。根據設計方案的要求，本次設計中，橋梁設計的最高行駛速度為110km/h，中央隔離帶的寬度尺寸為3m，行車道為2×7.5m。在前期的地質勘察中可以發現，本次橋梁中的局部部分存在有厚度較大的軟土，土質較差，此時需要采用注漿施工的方式來提升結構性能，達到橋梁地基結構穩定性的需要。

3.2 做好施工準備工作

首先，需要不斷完善施工準備工作，保障注漿技術的應用實效性。設計施工圖紙之后，承擔施工項目的企業與個人需要按照施工區域的實際情況做好施工圖紙的改進，同時保障施工整體的實用性以及準確性。在施工前的實地考察期間，如果發生任何與實際情況不相符的圖紙內容都應在最短時間內反饋給設計師并進行整改，提高整體設計效果。其次，施工期間需要做好多方面的施工準備工作，包括以下方面：①按照施工區域的實際情況做好圖紙的討論，總結施工期間需要注意的相關問題并提出解決方案，從而保障施工的整體效率；②施工之前需要做好放樣與測量工作，借助審核水準線以及其他設施設備保障施工的整體質量，保障定位的準確性；③施工人員以及施工期間的相關設備都需要做好全面且規范的配置，保障其與施工標準相匹配。

3.3 測量放樣

施工開始前應該重點了解工程的實際情況，要對角度、距離與高程等參數進行測量放樣，從而獲取準確的數據資料，有些地段對數據精度要求較高，可以進行尺寸的復測，通過多次測量獲得最終的測量結果。還應充分考慮到天氣環境的影響，使水準儀、全站儀等不會受到外部環境的影響，確保測量數據的準確性[3]。

3.4 合理布置孔位

根據工程的地質條件與設計方案中的具體要求來確定擴散半徑，明確鉆孔的位置與注漿孔數量，并按照設計方案來確定兩排孔的間隔距離，只有達到設計方案的要求才能保證注漿施工得以順利實施。應在施工前對注漿孔進行鉆孔預埋處理，可以將其直接穿越整個橋體結構，注漿孔深度和橋體結構的厚度要一致。

3.5 注漿

注漿施工需從橋體下部開始，然后逐次向上進行施工。注漿開始前先將注漿孔的密封蓋開啟，然后從下部位置開始注漿施工，在中間孔道出現漿液，表示下部的注漿孔位置已經完全充滿漿液，此時可以將下部孔道密封以完成底部注漿。接著進行中間孔道注漿施工，上層部分出現漿液后對中間孔道進行封閉處理，然后進行上部孔道注漿施工。注漿過程中，應嚴格控制壓力，通常壓力為0.8～1MPa之間，壓力太小會導致其擴散效果較差，而壓力過大則會導致其路基結構損壞，破壞整體結構的穩定性。注漿施工中要合理控制注漿量，保證內部結構無水分與空氣，確保其達到標準要求。

4 注漿技術的質量保證措施

質量控制包含有注漿孔質量控制、注漿材料質量控制、注漿過程中質量控制、注漿處治結束條件。注漿孔質量控制是為了確保數量、深度、間距、孔徑等滿足要求。

4.1 注漿原材料的實際選擇方面

公路橋梁工程的實際施工中應用注漿技術存在一定難度，為了能夠確保注漿技術的施工質量，要著重強調注漿原材料的實際選擇。注漿材料質量控制要確保材料性能滿足設計要求，在現場取樣檢測，漿液流動度合格后，方可開始注漿，并抽檢現場取樣的抗壓強度等。注漿原材料較為常見的有普通漿液原材料與化學漿液原材料，二者的存放溫度、時間、成分、滲透速度等都是不同的，在公路橋梁工程的實際施工中使用注漿技術，為了能夠確保工程實際施工的質量，就一定要基于工程項目的施工環境、工程屬性以及多方條件等層面上進行綜合考慮，以此保證所使用的漿液原材料與漿液配合比都是符合實際施工相關要求的。一般情況來講，在公路橋梁工程的實際施工中，通常都會使用粘稠度較高的漿液原材料，并且會搭配減水劑、增塑劑等進行施工，這符合現代公路橋梁工程施工建設的發展態勢，也是相關工作者在實施注漿原材料選擇時要著重注意的[4]。

4.2 對注漿技術的應用過程進行嚴格管控

注漿施工通常都是要在地面以下實施的，且后續工程施工會對注漿技術應用的監管工作形成制約，所以，在公路橋梁工程的注漿施工中，為了能夠為施工質量提供保證，施工技術員一定要對整個注漿技術的應用過程進行監管。實際上，在實施注漿施工操作監管工作的時候，一定要對注漿技術應用過程中的注漿壓力、流量進行管控，壓力和流量都會隨著時間的流逝而產生變化，這兩個是動態、變化的作業參數，所以施工技術員在針對注漿操作進行監管工作的時候，要把兩個參數都當成是監管指標。最近幾年公路橋梁工程相關的施工技術在不斷發展，更多的現代化的注漿技術在工程項目施工建設中被廣泛推廣與應用，比如電子工程相關技術在注漿工程的實際作業中被廣泛應用，在對注漿技術實際施工實施監管工作的時候，施工工作者可基于電子化設施，對注漿技術的實際施工實施自動化、半自動化的監管，這能夠確保公路橋梁工程注漿技術實際應用的成效。

4.3 對注漿施工技術的要點內容進行精準掌握

在公路橋梁工程的實際施工中，注漿技術的實際應用是一個非常復雜的過程，并且其要在復雜程度不同的地層進行實際施工，所以，為了更好地確保實際施工的質量與成效，一定要精準掌握注漿施工技術的要點內容。掌握好鉆孔放樣相關工藝的技術要點內容，比如在實施注漿孔洞放樣的時候，一定要使用現代化的專業測量工具，保證實際孔位和設計孔位之間不會產生過大誤差。并且要對所有鉆孔實施編號，這樣才能夠更加便利的去管理。在實際放樣中，地面以下的設施要和既有設施保持安全距離，比如通道、擋墻等，這樣才能夠確保放樣施工的安全性。精準掌握成孔的工藝與技術，在成孔作業過程中，可在橋面結構承重部位用潛孔錘鉆進去，但是一定不能用沖洗液水鉆，在成孔作業過程中，確保孔洞的深度同設計方案中的深度是接近的。為了確保注漿孔洞是與地面相互垂直的，如果橋面出現變形，可嘗試使用二段注漿的措施實施施工作業，為公路橋梁工程的施工質量奠定夯實的基礎。掌握壓水試驗的相關工藝，壓水實驗是公路橋梁工程注漿技術施工中極為關鍵的施工環節，壓水試驗過程中要對注漿液的參數進行細化與分析，基于壓水試驗來檢驗和驗證注漿通道的情況，這是一種必不可少的技術手段，所以相關工作者一定要重視壓水試驗，以此來確保公路橋梁工程注漿技術的施工質量[5-6]。

4.4 強化施工管理

施工期間需要做好科學的管理，只有將合理的地基加固方式以及科學的管理方式結合才可以更好地保障整體施工質量。目前，施工方面仍然存在許多的管理問題，例如注漿施工期間機械的行走路線、施工速率不合理、地基擾動問題突出等，都會導致地基加固均勻程度不足，場地沉降不均勻表現也會非常突出，所以，做好科學的管理非常重要。在市政道路施工中需要提高對軟土地基的重視度，在處理期間考慮環境方面的因素，例如注漿施工期間可能會出現各種擠壓變形，從而出現沉降與位移。另外，施工期間如果出現沉降，則需要做好針對性質量控制。根據變形觀測采取必要措施。路基的支護結構變形觀測內容涉及到邊坡的變形、周邊建筑物以及地下管線的變形觀測等內容，借助對監測數據的及時性分析，可以及時掌握土方開挖和支護設計的具體情況，從而保障注漿施工的整體效益。

5 結語

綜上所述，采用注漿技術進行公路橋梁路基施工具有很多優勢，例如施工成本低、施工效率高，同時也可以更好地提高路基的穩定性以及隔水性，對于整個公路施工項目而言具備經濟與安全方面的應用優勢。今后，施工企業以及施工技術人員需要進一步研究注漿技術的應用方法，做好路基施工的輔助處理，提升路基整體施工質量，保障施工綜合效益。