论高速公路桥梁施工中注浆技术的应用

黄林福 孙勋响

（1.磐安县公路管理局，浙江磐安县 322300；2.浙江正方交通建设有限公司，浙江金华 321025）

论高速公路桥梁施工中注浆技术的应用

黄林福1孙勋响2

（1.磐安县公路管理局，浙江磐安县 322300；2.浙江正方交通建设有限公司，浙江金华 321025）

在高速公路桥梁的建造建设中注浆技术作为一项颇具社会经济效益的建筑技术理应得到重视，正是基于这样的初衷本文将理论研究的相关重点放在高速公路桥梁建设中注浆技术的实际应用，在仔细研究注浆技术在高速公路桥梁施工中相关理论知识后从工程技术的历史角度解析二者技术结合技术碰撞所产生的工程效应与技术火花。进而提出相应的工程施工要点与质量保证措施，为注浆技术在我国如火如荼的高速公路建设中桥梁施工相关发面的建设应用前景及可行性做出理论方面的研究。

高速公路桥梁；注浆技术；施工应用

1、注浆技术在高速公路桥梁建设中的发展历程

注浆技术在19世纪由法国人查尔斯·贝瑞发明和使用的，该土木工程师在砾砂土地基所支撑围建的潮闸在被流水击打侵蚀后难以为继的情况下利用注浆技术将其进行复原，创新的基本工程历史上可以说是第一次出现了注浆技术的发明和使用，同时也为其前景广阔的未来指明了方向。注浆技术作为一个技术系统要想得到全面系统的完善与发展离不开建筑工程对其的实施运用。在美国科罗拉多河上的以美国前总统胡佛命名的坝基，其坝基在建设过程中在开挖基坑时会引起帷幕裂缝，聪明的土木工程师巧妙的将注浆技术引入到帷幕的浇筑工程之中，从而也实现了灌浆技术相关的工程设计规范的第一次制定和实施，相关应用程序的施工规范首次明确的使用。随之而来高压旋喷技术单管法在城市地基建设与城市防水工程建设方面的实施代开了注浆技术的新纪元，而实现这一历史突破是精于计算测量设计的日本人。二管三管高压旋喷技术的出现再一次加快了注浆技术的前进步伐，旋式、摆式、定式这三种喷射方式也在注浆技术的发展中被逐渐研究提出。另外可以说日本在高压旋喷技术做到前列，无论是施工工艺还是电子技术方面都达到了世界先进水平。

2、在高速公路桥梁建设施工中注浆技术的建筑技术分类

常规的技术分类中将注浆压力作为一个分界指标进而将注浆技术分为静压注浆和较为先进的高呀喷射注浆两种。注浆技术之所以被分为渗透注浆、压密注浆、劈裂注浆和喷射注浆四类是根据注浆压力及注浆技术运用的地理地形条件，还包括所注浆液在与土体的作用形式及作用机理即浆液的运行运动形式与替代填充方式等来决定的。如果没有经过大量脚踏实地的注浆试验模拟，就难以准确判明浆液与土体之间的作用形式，诚然二者之间的作用形式是多种多样的联合共同作用的，那么以上注浆方式的确切分类依据是什么？这需要在注浆施工中土体浆液接触作用中哪种作用方式占主导地位就将此时的注浆过程归类到该种主要作用方式之下，从而得出上述注浆的分类。那么在施工过程中又是哪几种注浆方式最为常见也被应用最为频繁，也就注定了该种作用方式要成为本文研究重点。在实际施工过程中渗透灌浆和压密注浆是最常见和最重要的。

①渗透注浆：研究任何事物都离不开对其自身概念的圈界限定，要想深入了解研究渗透注浆的切实本质，首先需要从渗透注浆的的概念入手，进而延伸到渗透注浆的相关建筑学理论—球形扩散理论与柱形扩散理论等理论体系的研究比较。渗透注浆是在保持不破坏地层土颗粒排列的前提条件下，当施工人员将浆液注入填充到土体颗粒孔隙之中，使土体颗粒胶结在一起成为整体。浆液是以牛顿流体形式存在被注入时球形扩散理论就恰好适用，同时还要求在浆液注入过程中被注介质性质为均匀介质各向同性的无勃性土，且要求是在注浆情况是在点源注胶的情况下。可以说球形扩散理论是在理想情况下建立的，牛顿流体与均质土体均是理想化的概念，这也就导致球形扩散理论难免有其局限性。但是柱形扩散理论同样是建立在与球形扩散理论相仿的理论假设之上，只不过柱形扩散理论将其视角放在了注浆管而非浆液与土体的作用过程，将注浆管的一部分液体作为理论研究的基本点，在浆液呈柱状扩散的过程中，柱形扩散理论得以很好实施运用，但是诚如前文由于其理论假设与球形扩散理论相近这也就导致其同样具有局限性。其实在工程运用过程中上述理论可以延伸拓展到塑性流体，不在仅仅局限于牛顿流体，这是因为塑性流体的渗透系数在有效勃度都是其扩散半径的相关函数，这也就保证上文所提到的扩散理论在得到修正后同样适用于塑性流体。每个理论体系都不是完美万能的，在针对塑性流体的理论中由于没有考虑到地下水运动所产生的影响，在研究高勃度浆液方面误差很大，对浆液勃时变性所产生的影响也没有加以考虑。

②压密注浆：压密注浆也称为挤压注浆，在注浆技术建筑施工的同时需要钻孔将极稠的浆液注入到土体并且挤压土体，使其在浇筑浆液处形成产生球形浆泡，浆液与土体的作用靠的是挤压扩散而非渗透。此类注浆作用方式只对土体有挤压作用，进而使建筑土体密实紧凑也保证土体不会像劈裂注浆那样出现水力劈裂，这也就导致了压密注浆与劈裂注浆在性质作用形式有根本的区别。压密注浆的使用范围十分广泛，在抬升建筑物，固结土体地基方面有较多实施运用。与劈裂注浆在土体加固及松软地基的防水防渗处理上有所运用不同，若果土体透水性较差含水量较大，也就是所谓的软勃土时，压密注浆就不再适合使用。

3、注浆技术在高速公路桥梁建设中的实际应用

早先在水利水电行业及建筑其他板块行业注浆技术是形成了一套较为详尽成熟完善的技术指导规范。但是运用注浆技术进行桥梁加固加工处理在高速公路桥梁建设方面尚为较为新颖较为高级的技术所经历的发展时间也较短，纯静压注浆是最为常见的注浆方法，但是受不同地段与不同地质条件的限制，注浆技术在注入浆液所采用的工艺与所运用的方法，注浆材料的选择与注浆设备的使用，甚至还包括检测监测纷繁众多的执行方法上也就演变出众多的注浆工艺，在具体的工程施工中要严防被浆液冲刷的反作用，进而达到预期的监测监控目的，这也是需要多加以研究挖掘的。如何选取恰当的施工工艺与准确的技术参数是注浆质量好坏的决定性因素。要想注浆技术工艺在施工过程中得以较好顺利实施，注浆之前实验研究是必不可少的，只有通过事先的调查研究才能确保注浆工艺的正确实施，尤其是在大面积注浆技术施工时。在高速公路桥梁建设之中注浆技术在注浆材料及注浆监控，注浆工艺的把握中都较为深刻的理论知识。在注浆浆液材料的划分上分为一般普通的注浆浆液材料与化学性质的注浆浆液材料等两大类。浆液作为流体就具有不同的组成成分不同的物理化学性状，在浆液温度与浇筑时间还有渗透速递方面都对浆液的性状具有影响。在高速公路桥梁建设施工中注浆技术工艺具有较为简单直接的目的，那就是在各种特点不尽相同的复杂地层之中输送注入浆液，将土体颗粒之间进行诸如填充固结补连加强压实严密挤压膨胀胶结等物理化学作用。在注浆技术的监督运用之中，注浆施工由于是在地层之中进行较为隐蔽，其质量监控主要依靠在紧锣密鼓的施工中加以把控，在控制方面有流量控制与压力控制等若干种方法。

总结 :本文依托注浆技术在施工过程中的技术分类将其作为立论基础较为深入的阐述的注浆技术在高速公路桥梁建设中的具体应用，也完成了本论文基本目的，并将此作为一点对现代社会交通建筑工艺理论研究的贡献，希望后来的研究者与实践者能够带来更为精准明确的研究。

[1] 张晓炜,智小慧.高速铁路桥梁施工技术与装备[M].北京：华中科技大学出版社，2003，11.

[2] 张忠苗.灌注桩后注浆技术及工程应用[M].北京：中国建筑工业出版社，2009，9.

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1007-6344（2015）08-0310-01