注浆技术在高速公路桥梁施工中的应用

李柱

摘要：注浆技术作为高速公路建设的重要技术，在未来也将有其新的意义和内涵。本文主要对注浆技术在高速公路桥梁施工中的应用进行探究。

关键词：高速公路；注浆技术；施工应用

1.注浆技术在高速公路桥梁施工中的应用状况

注浆技术在高速公路施工建设中应用的发展史比较悠久，它主要是发达国家在实践中逐渐应用并推广开来的。我国的注浆技术相比于其他的国家起步较晚，而且应用的领域也较少，但是注浆技术的发展速度远远大于其他国家，同时整个社会对于注浆技术的需求也很高。要想使得一个领域在经济效益和社会效益上达到完美的统一，就必须大力发展此领域的科技力量，注浆技术的发展也不例外。虽然我国目前的注浆技术在某些方面已经可以大致达到和发达国家一个水平级，拥有良好的发展势头，但是在一些方面也存在着一些重要的问题需要解决。

把注浆技术应用到高速公路桥梁施工建设以达到加固效果的应用方式，还属于一个新型的工程。并且，根据地质条件和其它各个方面的差异，注浆技术在实际的运用中所采用的方法、材料、工艺、监测和检测等方面也存在着诸多不足。在大部分的情况下，使用纯静压注浆的效果是最好的。其次，根据工程实际境况的不同要对问题进行具体的分析，无论采用何种注浆方式都要达到其防冲刷的目的。在这之中，施工工艺和技术参数的选择是注浆质量的主要影响因素，所以在进行灌浆工作以前，应该先对其进行研究和试验，然后根据得出的结果来确定注浆的技术参数，对施工工艺进行合理的选择，以保证注浆的质量，同时也确保注浆工作能够得到顺利的开展。

2.高速公路桥梁施工中注浆技术工艺分析

2.1分类

高速公路桥梁施工中注浆技术通常包括两类，高压喷射注浆技术和静压注浆技术。具体来说，根据地质条件的不同，浆液、注浆压力对不同土体的作用程度不同，浆液的替代方式和运动方式不同，还可以细分为喷射注浆技术、劈裂注浆技术、压密注浆技术、渗透注浆技术。当浆液作用在土体的过程中，一般通过多种方式联合作用实现注浆目的，所以注浆过程中浆液是采用何种方式来起到对土体的注浆效果，便是注浆方式分类的基本依据。常用的两种注浆方式是压密注浆技术和渗透注浆技术。

压密注浆的工作原理是利用钻孔把特别稠的浆液挤向土体，在挤压的过程中，在注浆处会不断形成很多球形浆泡，这些球形浆泡在浆液的扩散作用下对周围的土体产生了强大的挤压作用，使土体变得密集起来，而且浆液也不会渗透到土体内，压实的效果显著，土体上也不会发生水力劈裂的现象，这也是劈裂注浆和压密注浆本质上存在的不同之处。压密注浆的应用范围非常广泛，例如在固结地基土、抬升建筑物等许多方面都能运用到此种方法，但它也不是万能的，有些环境就不适合选用此法，例如在含水量大、透水性差的软勃土等的软弱地基施工时，就不能使用压密注浆，转而采用劈裂注浆来进行防渗处理和加固土体等的施工。

渗透注浆的工作原理与压密注浆的工作原理大有不同，它的施工环境是在地层土颗粒排列没有遭到破坏的条件下，把浆液填充到土颗粒空隙中，从而让土颗粒逐渐胶结为一个整体。渗透注浆的技术理论主题包括柱形扩散理论、球形扩散理论等，二者有着各自的使用优势和缺陷。具体说来球形扩散理论的适用范围是在浆液是牛顿流体的时候，而且被注介质是匀质各向同性的无勃性土，而且要在点源注浆的条件下，由此可见，该理论具有很多的局限性，因为在桥梁工程的注浆过程中，浆液全部为牛顿流体的情况不太现实，况且也不能保证被注介质全为匀质土。柱形扩散理论和球形扩散理论的假设有很多相同的地方，它的研究切入点和基础是部分注浆管的注浆。所以在实际应用中要根据施工的土质和环境状况合理选择施工技术。

2.2选材

高速公路桥梁注浆技术所使用的材料主要有化学注浆浆液材料和普通注浆浆液材料。注浆浆液的整体素质是由组成成分、时间、温度、渗透速度所决定，这些因素的有机组合才能把浆液的效果发挥到最大限度。现阶段，人们越来越倾向于采用比较稠的浆液和性能强的减水剂、增塑剂来不断提高施工效率和工程质量。

2.3工艺要点

2.3.1注浆设计的内容

注浆设计的内容主要有以下几个方面： 1） 浆液配比。在高速公路施工过程中，用于填充土体空隙的浆液对其强度的要求不是很高，但是，这种浆液的流动性一定要大、析水率一定要小，浆体中的粉煤灰含量的比例可以控制在水泥∶ 粉煤灰= 3∶1 ～ 4∶1 之间。通常的配比为水泥和粉煤灰的比例为3∶1，而水灰比要控制在 1.0 左右为宜。2） 注浆压力。根据工程实践的经验，注浆的压力不能太大，也不能太小，应该控制在0.8 MPa～1 MPa之间。在此压力下，采用静压力注浆法实施注浆，施工过程中要尽可能不改变原有底层结构。3）扩散半径。在设计过程中，要根据浆液材料、地质构造、设计压力精确地计算、科学设计有效注浆半径，有效注浆半径对灌浆工程量及工程造价都有着非常重要的影响。

2.3.2 合理布置孔位

在进行孔位布置的时候，要根据施工地点地质状况以及设计方案中所设计的扩散半径，科学、合理地确定注浆孔的孔距、孔数及两排孔之间的排距和排数，准确定位钻孔的位置。在施工中，要根据设计情况事先预埋注浆孔，注浆孔的深度要与桥体的厚度相同。并且，要在桥体两侧每股线的正下方预设注浆孔，在适当的位置根据需要可以埋设钢化管。

2.3.3从下到上依次注浆

对桥体进行注浆加固的时候，应该按照自下而上的顺序逐一进行。在注浆之前，先打开所有注浆孔的原始密封盖，当看到中间孔道出现浆液时，停止对下面孔道注浆，并密封最下面的孔道，开始从中间孔道进行注浆。在注浆的过程中除了对注浆的原料进行科学配比以外，还要严格控制注浆压力，不能使压力过大，造成不均匀沉降而出现路面高低起伏，对原有路基造成损坏； 也不能使压力过小，注浆扩散半径过小，而影响施工效果。

2.3.4科学控制注浆量注浆量

在理论上应该与土的孔隙的体积相等，但是，在实际施工过程中，浆液不可能完全充满土的孔隙，孔隙里面还有水分，所以，在进行注浆量的控制时，要根据施工现场的地质状况，通过试验检测，准确把握实际情况，得出灌浆系数，进而使我们所计算的注浆量更加科学、准确。

2.3.5做好注浆过程的质量控制

为了确保工程质量，在进行注浆施工时，首先要按照设计方案的要求进行现场注浆试验，在确定可以注浆后，要选择合适的施工工艺进行施工。施工前、施工过程中都要严把质量关。施工前，要严把材料进场关，不能使用已经过期的水泥，并且注浆所用的材料要符合相关技术规范的要求。工程放样过程中，要按照设计方案做到准确无误，每一次都要进行严格的复核，决不能麻痹大意。同时，注浆前要做好注浆孔的预留工作，在预留注浆孔时，要根据设计方案及高速公路路线与桥梁之间的关系，科学预留浇筑孔。施工过程中，要控制好注浆参数，并采用准确的计量工具，精确控制注浆量。严格控制配料比和注浆压力，每一项工作都要责任到人，如果发现注浆压力不在 0. 8 MPa ～1 MPa 范围时，要立即停止注浆，当发现跑浆、漏浆、溢浆现象时，也要立即停止注浆，待处理之后再继续注浆。

3.结束语

注浆技术在水电和建筑行业已经较為成熟，并有相应的技术规范作为指导。施工工艺和技术参数的合理选用是决定注浆质量好坏的重要因素，为保证该工艺的顺利实施，在、注浆前有必要先进行试验研究，以此确定注浆施工工艺和技术参数，指导大面积注浆施工，保证工程质量。

参考文献：

[1]李志华.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用分析[J].科技致富向导，2013