试析高速公路桥梁施工中注浆技术的具体应用

孙辉

【摘要】桥梁施工是高速公路施工中难度特别大的工程，高速公路桥梁通常设计成预应力连续结构以达到桥梁的舒适性、整体性、耐久性等目标，而作为一种新型有效的方法，注浆技术就是为了满足桥梁结构的这种需求而在高速公路桥梁施工领域得到了广泛的应用，同时注浆理论和技术的研究也随着这些应用得到了飞速的发展，出现了许多新型的注浆材料、注浆施工工艺、注浆方法、注浆设备。

【关键词】高速公路；桥梁施工；注浆技术；具体应用

前 言

近年来，尤其是注浆技术在桥梁施工中的应用得到了广泛的发展，同时也是广大施工单位的主要施工内容。笔者将从注浆技术的原理出发，列举高速公路桥梁施工中注浆技术的分类，重点研究注浆技术在高速公路桥梁施工中的应用，并提出后期质量保证措施，供同行参考。

一、注浆技术施工工艺概述

注浆技术是指在施工过程中利用液压、气压或者电化学原理，将事先配置好的浆液通过机械注浆管均匀地注入施工工程所指定的地层中。在此过程中浆液在压力的作用下，会充满有空气或者水分占据的空间，经过一系列的化学反应，浆液能够将施工部位注浆前比较松散的土粒或者裂隙胶结成一个整体，形成一个强度大、防水性、化学稳定性都很好的整体。

注浆泵在工作时，为了防止浆液在管道中堵塞，这就需要有一种强大的喷射力将砂浆送到指定的桩基础中，前提条件是砂浆在管道中呈现出液体性质，而到达指定地方后，就会与碎石等相互结合，形成坚硬的固体。为了增强砂浆的流动性，通常会在其中加入材料外加剂，如缓凝剂等。注浆泵中产生的持续性压力作用在碎石中，对骨料有着巨大的冲击和搅动效应，并且还可以依靠重力起到渗透作用，从而使得注入的砂浆材料和桩基础中粗细骨料结合在一起，形成固体状的混凝土。

二、注浆技术在高速公路中桥梁建设的应用

在建筑、水电等行业中应用注浆技术已经特别成熟，相关的技术规范已经形成，相对而言，在高速公路桥梁施工中用注浆工艺进行加固操作还是一种新方法、新工艺。注浆工艺、注浆方法、注浆设施、注浆材料及检测、监测等方法由于不同地方的地质条件不同而有很多，纯静压注浆是一般使用的注浆方法，注浆方法的选择，按照实际的不同工程情況进行，但是都要以能够达到防冲刷的目的为基础，否则就要选择其它方法或对其进行改进。对注浆的质量优劣起决定作用的因素是技术参数和施工工艺的选择，在注浆前首先进行试验研究，然后根据研究结果对注浆的技术参数和施工工艺进行确定，这样可以确保这种工艺的顺利实施，如此也就可以对大面积注浆施工进行指导，工程质量也就有了保证。

三、注浆技术在高速公路桥梁施工中的分类

1.压密注浆

压密注浆主要是将浆液挤入土体的过程，通过事先钻的孔洞将具有一定粘稠度的液体渗入其中。在孔洞处，会形成一个球形的气泡，随着浆液的扩散，气泡渗入土中，从而使得土体的密度更大。注浆是一个由快到慢的过程，先填充较大的空隙，然后在渗透力的作用下，填充土体的空隙。随着空隙中压力抬高，会在表面形成一条裂缝，工程上称之为剪切裂缝，多余的浆液会随着裂缝的形状注入其中，形成一条不规则的浆脉。浆脉中是浓度较大的化学浆液，对于土地的密实度有着积极的作用，此外，对于土地的抗渗能力也有一定的改善。由于压密注浆的过程较慢，浆液在凝结的过程中有足够的时间，从初凝到终凝的时段中，土体的强度逐渐增强。在现代基础设备建设中，压密注浆被应用于对建筑物的抬升，并且取得了良好的成效。总体来说，压密注浆的方法适用于粘土类地基，而且要求土地有良好的排水性能。当在软土地基中采用压密注浆时，则需要减缓注浆的速率，使其有足够的时间将多余的水分排出土体，从而保证土体有良好的物理性质。

2.渗透注浆

所以说，浆液代替了水分和气体的空间，并不改变原有的土地的体积和性质。渗透注浆在砂性土壤中较为适用，在现代桥梁建筑施工的过程中也较为普遍，其中，球形扩散理论和柱形扩散理论就是很好的应用。其名称是由浆液的形状而来的，柱形扩散理论的浆液呈柱形，而球形扩散理论的浆液则呈球形，土地的性质一般为无勃兴土壤，为浆液的渗透和扩散提供优良的条件。但是，在实际的施工中，土体的性质并不一定是匀质土，所以，实体施工中球形扩散理论和柱形扩散理论往往是并存的，并没有明显的分界线。

四、重视监控高速公路桥梁施工中的注浆工作

注浆施工是一项隐蔽工程，因此，对施工过程进行监控是主要的质量控制方法。压力控制法和流量控制法是通常采用的控制方法，然而，压力和流量都会随时间而发生波动，而控制注浆过程时，单纯依靠一个指标，比如注浆终压、总注浆量是不合理的。随着科学技术的发展和进步，相关技术已经在注浆工程中得到了应用，很多发达国家的注浆施工监控已经达到了自动或半自动化程度，这样可以有效对注浆全过程进行指导。

五、对高速公路桥梁施工中注浆技术分类研究

根据通常的分类方法，注浆技术可以分为高压喷射注浆和静压注浆两大类。注浆技术还可以分为喷射注浆、劈裂注浆、压密注浆、渗透注浆4种，这是根据不同的地质条件下，浆液、注浆压力对土体的作用机理，浆液的替代方式和运动方式进行分类的。研究结果表明，浆液作用与土体时，通常是以多种方式联合进行的，按照注浆过程中浆液以哪种方式作为对土体的主作用，就是以上注浆方式的分类方式。下面对在施工过程中常见的压密注浆和渗透注浆进行重点介绍：

1、压密注浆

压密注浆也就是挤压注浆，它是通过钻孔将特别稠的浆液挤向土体，这样球形浆泡就会在注浆处形成，在浆液的扩散作用下，球形浆泡挤压到周围的土体，对土体产生了挤压的作用，但是浆液不会渗透到土体内，在这种作用下，土体就更加密实，水力劈裂也就不会在土体上发生，这也是劈裂注浆和压密注浆的根本区别。固结地基土、抬升建筑物等许多方面都会应用到压密注浆，但是压密注浆在含水量大、透水性差的软勃土上不适用，对软弱地基进行防渗处理和加固土体等是劈裂注浆的主用应用方面。

2、渗透注浆

渗透注浆就是在地层土颗粒排列不受到破坏的条件下，在土颗粒孔隙中充填浆液，使得土颗粒胶结为一个整体。柱形扩散理论、球形扩散理论等是渗透注浆的主要理论。柱形扩散理论是以一部分注浆管的注浆作为研究的出发点，扩散时浆液呈柱状。当浆液是牛顿流体，被注介质是匀质各向同性的无勃性土，而且在点源注浆的情况下，球形扩散理论比较适用。球形扩散理论具有一定的局限性，因为在进行实际注浆时，浆液不太可能全部是牛顿流体，被注介质也并不是全为匀质土。由于球形扩散理论和柱形扩散理论的假设有很多类似，所以两者都存在类似的局限性。

结束语

高速公路桥梁施工中注浆是一项艰巨的任务，需要综合考虑到各种因素。除了上文提到的技术上的支持之外，还必须注重现场的管理，材料进场的检查等方面，努力打造金牌施工队伍，不断提升自身所在队伍的建设力和影响力，为我国桥梁事业的发展做出自己应有的贡献。

参考文献

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