【摘要】于经济水平的不断提高,人们开始追求高质量的生活环境,基础设施建设越来越多,规模也越来越大。高速公路作为非常必要的基础设施之一,是影响我国交通运输业发展的重要因素,更是制约经济发展的关键。拥有一个完善的交通体系,势必会带动社会整体水平的进步。因此,有关于高速公路的施工建设、施工质量等方面,一直备受社会关注。而高速公路桥梁施工中注浆技术的应用,更是其中的焦点问题。
【关键词】注浆技术;高速公路;桥梁施工;应用
我国对于交通运输业的依赖程度正处于上升趋势,大规模的规划修建高速公路,力求缓解紧张的交通压力。在进行高速公路建设施工时,首先要明确的一个目标就是保证高速公路的耐用性、便利性以及外表的舒适和美观。桥梁施工是决定高速公路施工质量和延长使用时间的一个重要条件,而支持这一条件的技术手段就是注浆技术。注浆技术是一种新型的加固、防渗技术,其既能保证高速公路桥梁质量,又能收获可观的经济效益和社会效益。
一、注浆技术在高速公路桥梁施工中的应用
(一)什么是注浆技术。注浆技术:以气压、液压等为原理,将胶结材料配制而成的浆液,通过注浆设备注入施工桥梁所在的松散含砂或含水的地层中,利用填充、渗透等方式改善其物理力学性质,也就是将地层里土体粒或岩石裂缝中的空气和水分挤出。在经过一段时间的人工控制以后,浆液会和原来松散的土体颗粒或岩石裂缝粘合成一个整体。被此种方法加固后的地层稳定性强、承载力高、防渗防水性能好。注浆技术在高速公路桥梁施工中主要是分为两大类:高压喷射注浆技术和静压注浆技术。由于不同的施工地区其地质条件不同,浆液、注浆压力对土体的作用机理、替代和运动方式也各不相同。注浆技术可以分化为喷射、劈裂、压密和渗透四类,通常浆液都是联合几种方法共同作用于土体的。我们以注浆过程中浆液对土体主作用方式,作为划分注浆方式的标准。在高速公路桥梁施工中经常用到的注浆技术主要有两种:压密注浆和渗透注浆。
(二)压密注浆技术。压密注浆:利用高压力,将大浓度的浆液从钻孔注入土层中。首先浆液会填充较大空隙,然后通过不断的扩散对土体进行积压,渗入细小的土体空隙中。由于土层的空隙水压力升高会挤压土体产生新的劈裂,浆液会随之填充其中,在土体中形成网状骨架结构。压密注浆技术既改善了土体的防水防渗性能,又加强土体强度、密实度和承载力,通常用于建筑抬升等方面。
(三)渗透注浆技术。渗透注浆:在不改变土体和岩石结构、体积的基础上,利用压力作用将浆液填充入土体颗粒或岩石裂缝中,排挤出其中的空气和水分,使松散的土体粘合成一个整体。渗透注浆是建筑上较为常用的一种注浆类型,一般适用于中砂以上的砂性土和有裂隙的岩石。
(四)注浆材料。选择注浆材料是注浆技术的一个重要过程。一般注浆材料分为化学材料和普通材料两大类。化学材料,顾名思义也就是以化学成分为主,采用化学方式,让浆液与土体发生性质变化,进而达到固化土层的目的。普通材料也就是物理材料,物理注浆主要是发挥力的作用,通过改变土壤或周边环境,使土壤的密度或质量发生变化,最终达到固化目的。实践证明,只有在化学与物理二者混用时,才能达到最佳注浆效果。所以,在选择注浆材料时一定要考虑将二者有机结合,不可单一使用。还有就是要把握好浆液的浓度问题,可以适当的添加一些高性能减水剂、增塑剂等,增加浆液稠度,保证高速公路桥梁施工效率和施工质量。
二、高速公路桥梁施工中注浆技术的应用现状
其实在高速公路桥梁施工中使用注浆技术已经不新鲜了。早在19世纪,法国就已经发明出注浆技术。后经过美国和日本的改进,注浆技术被广泛的应用于发达国家。在晚了将近一百年以后,我国终于出现了注浆技术,但广泛应用却是在改革开放以后。在改革开放的推动下,被我国自主创新改良过的注浆技术,不但被普遍的运用到高速公路桥梁施工中,而且在世界上也处于领先地位。不过我国注浆技术起步晚、市场空白期长,在施工工艺和设备上,还存在着很多不足,仍需改进。
三、高速公路桥梁施工中注浆技术的工艺要点
高速公路桥梁施工中,注浆技术的主要目的就是填充固定。其工艺要点主要是钻孔放样工艺和成孔工艺。我们主要结合高速公路桥梁施工,来探讨分析注浆技术的工艺要点。
(一)钻孔放样技术。钻孔放样技术,首先要测量孔的实际大小与距离,尽可能的将实际放样孔与设计孔之间的误差缩小至规定范围内。要对所有的钻孔进行放样,并做好标记,以便后期管理和参考之用。进行放样时,要严谨认真,避免出现返工现象。还有就是尽量避开其他设备、建筑物及排水管等,以防带来不必要的麻烦,阻碍施工。
(二)成孔工艺技术。成孔工艺是在放样的前提下,依照放样孔做成孔。成孔一般应用在桥面,利用潜孔锤钻取成孔时,必须严格按照标准,不可比设计孔深或小。必须保持成孔为垂直孔,最大限度的降低误差。如若出现桥面严重变形的情况,就需选用二段注浆工艺。
(三)压水试验技术。压水试验是高速公路桥梁进行注浆施工的必要前提,工程施工人员对地层进行渗水实验,查看当前地质是否满足注浆条件,观察注浆材料的配比系数以及防水系数,检测注浆通道是否通畅,以保障注浆质量。
(四)重点监控高速公路桥梁施工中的注浆过程。由于整个注浆过程都是在地下进行,施工过程非常的隐蔽。因此,需要严密监控整个注浆施工过程,保证注浆质量。对注浆施工进行监控,可以选用流量控制和压力控制两种方法。但是压力和流量是会随着时间的变化产生波动的,并且监控注浆过程,仅依靠一个指标是不够的。所以,目前大多数发达国家都开始使用半自动化或自动化监控,来确保注浆质量。
四、在高速公路桥梁施工中应用注浆技术的意义
(一)减少高速公路桥梁施工难度。注浆技术的施工工艺简单、施工工期短,但是其施工质量却不打折扣,能够保证高速公路建设质量与效率双丰收。注浆技术的另一大优点就是,提高桥梁的使用寿命和承载力,还有着美化桥梁、保证桥梁舒适度的作用。
(二)提高高速公路桥梁质量。我国在大规模建造高速公路的同时,高速公路塌陷、桥梁破损或中断的情况也是屡见不鲜,产生此种情况的主要原因就是施工质量问题。不可否认我国在高速公路桥梁施工技术方面还是有所欠缺的,再加上高速公路桥梁施工的难度较大,工程限制多,出现质量问题是必然的。所以,在高速公路桥梁施工中应用注浆技术,既降低了施工难度,又增加了桥梁的稳定性,提高了桥梁质量,保障了人们的生命财产安全。
結束语
注浆技术,是一项新的加固、防渗技术,其能否承担起不同工程条件的考验,还需要我们进一步去探索。随着科学技术的不断发展,我们要不断的进行创新和改良注浆技术,保证高速公路桥梁施工质量,才能完善我国交通体系,进一步推动经济发展。
参考文献
[1]邹风权.探讨注浆技术在公路桥梁工程施工中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2011(22).
[2]孙志轩.公路桥梁基础设计与施工技术问题研究[J].科学之友,2011(16).
作者简介
王太平,男,1968年7月出生,大学本科,现就职于大庆油田路桥工程有限责任公司.