中鐵三局第六工程有限公司 山西晉中 030609
新時代背景下,社會的發展和科技的進步,以及城市化建設的逐步推進,都促使公路、橋梁等基礎設施建設呈現出逐漸增多的態勢。但由于我國幅員遼闊,地形種類多樣,也使得公路橋梁在建設過程中,難免會遇到隧道施工現象。作為橋梁隧道施工中應用極為廣泛的技術形式之一,灌漿技術的應用為橋梁隧道工程的施工,提供了極大的安全與質量保障。對此,文中對橋梁隧道施工中灌漿技術的應用探究,便具有極大的應用價值與現實意義。
灌漿技術也可稱之為灌漿法,是指在公路橋梁、隧道工程施工中,通過液壓、氣壓、以及電化學原理,將可進行固化處理的漿液注入到裂縫、空隙、以及水泥脫落位置處,經由漿液的物理或化學作用,起到改善工程結構或地基加固的作用。可以說,通過灌漿技術在橋梁、隧道工程中的應用,既能有效提升地基的承載力,又能顯著改善結構支撐性能,是應用極為廣泛且完善的工程技術形式之一。
在進行橋梁隧道施工過程中,往往能夠進行選擇的灌漿技術多種多樣。對此,建筑企業或施工單位應依照橋梁隧道的實際施工要求,結合設計圖紙與地質勘查情況,來進行灌漿技術的具體應用與選擇[1]。雖然灌漿技術在橋梁隧道工程施工中應用極為普遍,且技術形式較為完善,但仍要確保灌漿中各類參數符合前期設定標準,以此確保灌漿質量,并為橋梁隧道工程的施工質量提供必要的保障。而灌漿技術應用過程中的注意事項,可簡要概括為以下方面:
其一,灌漿壓力的合理化控制。實施灌漿作業中,灌漿壓力應是技術人員與現場作業人員重點關注的技術內容之一。由于壓力作為灌漿技術形式中的主要動力,而灌漿加固環節也會因壓力的變化而生成不同的效果[2]。同時,在外界壓力影響下,灌漿加固所生成的壓力范圍也會出現較為明顯的變化。如所采用的灌漿方法差異、材料質量差異、以及地質條件差異等,均會造成灌漿壓力發生變化。對此,便要在灌漿操作時,細致分析施工環境與條件,對壓力進行合理化的控制。且需明確,灌漿作業處于地層較淺位置時,灌漿壓力相比較小;而在灌漿滲透階段,滲透系數越高則灌漿壓力反而偏低。
其二,灌漿擴散半徑的科學化控制。在橋梁隧道工程中實施灌漿法,還應注意到灌漿擴散半徑避免超出的問題。當灌漿所用漿液所擴散的半徑越大,則其覆蓋面積也會由此增加,這就導致很多施工區域受到漿液覆蓋影響,輕則會造成施工工期的延長,重則將會導致施工質量受到影響[3]。從灌漿漿液擴散現象分析,造成其擴散半徑超出控制的關鍵性因素為灌漿壓力與灌漿時間等,為此,施工人員應在灌漿作業時,時刻關注灌漿壓力與灌漿時間,并通過科學化的控制與調整,確保灌漿施工中漿液的擴散半徑符合設計施工要求的標準。
其三,灌漿凝固時間的標準化控制。無論橋梁隧道施工中所采用何種灌漿技術,均會依照漿液的配比情況、作業溫度情況、以及催化劑使用情況等,呈現出不同時長的漿液凝固時間。由于漿液自身配比所帶來的凝固點具有差異性,而過早或過遲的凝固,都會對灌漿作業的質量造成影響,甚至耽誤工期。因此,要在灌漿施工階段,針對漿液特性來進行催化劑的合理應用,以此對灌漿凝固時間做出標準化的控制。
通常情況下,在進行橋梁、隧道工程施工中所應用到的灌漿材料,大多以黏土漿、水泥漿、水泥砂漿、黏土水泥漿、水玻璃漿液和水泥——水玻璃漿液等為主。
灌漿技術在橋梁、隧道等工程施工環節的應用,主要為處理裂縫、孔隙、以及水泥脫落等問題。因此,在施工前,應針對橋梁隧道工程中的裂縫與水泥脫落問題,進行細致的測試操作,并將所得到的測試數據結果與實際數據進行比較,由此確定出采用灌漿技術是否具備可行性標準[4]。例如:在進行孔距的調節時,需要通過多次的測試及試驗來找尋出最為精確數據,才能實施后續的灌漿作業。同時,對于所采用的施工材料和設備等,也應在施工前準備妥當。且要依據實際情況來選取科學、合理的灌漿方法,以此確保施工質量的優質達成。例如:在灌漿材料選取時,觀察施工區域情況,結合材料特性,才能做到材料的合理化選取。水泥漿的施工操作較為簡易,但其凝結時間較長,且可灌性能偏低,主要應用于粗砂地基的防震性加固;水泥砂漿具有價格低、強度高的特點,且對于施工技術的要求較高,可灌性同樣偏低,主要是進行較大缺陷的填充加固,以及部分防滲漏位置的處理等等。除此之外,灌漿方法的選取也是施工前需要做好的準備工作之一。例如:在地質坍塌后所形成的較大裂縫位置,可通過填充灌漿法結合機械填充的方式實施操作;對于工程中要求強度較高的施工區域(隧道側壁的維修工作或橋梁地基的加固工作),可優先選用滲透灌漿法的滲透方式來予以實施操作;而對橋梁工程的基礎性施工環節,便可利用電動化學灌漿法來形成電滲通道,進而完成橋梁基礎的加固作業。
(1)施工流程。在上文的闡述中可以了解到,灌漿技術主要應用于橋梁、隧道工程的裂縫、空隙、以及水泥脫落等情況,通過對此類質量問題進行灌漿處理,來達到滲透、填充、以及加固的目的。通過灌漿技術的合理化應用,不僅能夠有效提升橋梁、隧道結構的承載力,更能由此提升工程項目的整體質量與安全[5]。通常情況下,橋梁、隧道工程施工中所應用到的灌漿技術,其施工流程大致為孔洞的鉆取、放置灌漿所用注漿管、孔口的加堵、攪拌及過濾漿液、以及灌漿封口操作。這一過程看似簡單,但由于有諸多注意事項,以及外部因素的影響與制約,故應在此環節中安排技術水平較高且經驗豐富的操作人員進行施工作業。
(2)施工工藝。對于不同的施工位置與問題,所選用的灌漿技術形式也具有明顯的差異性。在此對部分灌漿技術的應用做出簡要的闡述:
①填充灌漿法的應用。填充灌漿法主要應用于橋梁、隧道工程中,對于較大裂縫的處理環節。當橋梁隧道工程中涉及到較大荷載力的影響時,通常會出現不同程度的裂縫,嚴重者更會造成地質的坍塌[6]。對此,應采用填充灌漿法予以處理。該方法的施工工藝為:孔位放樣→實施鉆孔操作→進行灌漿頭的放置與安裝→灌漿壓力的測試→依照灌漿壓力測試數據進行特定配比漿液的制作→實施灌漿作業→完成單孔灌漿→封孔飽壓。
②滲透灌漿法的應用。當橋梁、隧道工程中出現隧道側壁需維修以及橋梁地基需加固階段,通常會伴隨孔隙裂縫出現。此時,應選取滲透灌漿法實施操作。該方法的施工工藝為:利用滲透方式將漿液填充到孔隙裂縫之中→控制漿液滲透速度與壓力→時刻關注漿液與孔隙裂縫之間的結合程度與凝結時間→待漿液完全融入孔隙裂縫且兩者凝結為一體后,滲透灌漿法應用完成。
③電動化學灌漿法的應用。此種方法主要應用于橋梁基礎的加固作業環節。該方法的施工工藝為:對加固巖層進行勘察與測試,并做好區域的選取和準備工作→將正極、負極插入底層,設定好灌漿端口,在其上進行正極與金屬管的相互連接→確保壓力注入方向與電滲方向相同→實施操作直至灌漿作業完成。
在采用不同灌漿技術進行橋梁、隧道工程應用時,應在施工過程中時刻關注灌漿的施工質量。例如:在進行孔洞的設定時,應確保孔深誤差<20mm,若有可能存在管線沖突情況,則應依照設計施工圖紙進行相應的避讓操作施工,若無法避讓其它管線,則應在測試后,進行孔位的挪移,并對需要挪移的孔位進行明確的數據記錄。又如:在進行灌漿操作前,應優先進行噴灌試驗,并對孔洞及灌漿設備做出施工前的細致檢查,直至各方面數據均符合要求時,才能實施灌漿作業。
綜上所述,灌漿技術所形成的多種灌漿法,在橋梁、隧道工程施工中具有普及性極高的應用。且此種技術形式無論在理論,還是在實踐方面,都具備極為成型的施工操作體系。但針對不同形式的橋梁、隧道工程問題,也應做到精確的測試與明確的篩選,以此確保灌漿技術在橋梁、隧道工程施工中得到更為完善的應用。唯有如此,才能為橋梁、隧道工程的施工質量提供更高的保障,也才能為我國橋梁隧道工程的建設,奠定出更為堅實的基礎。