桥梁隧道施工中灌浆技术的应用分析

2018-10-17 10:59
山西建筑 2018年26期
关键词:裂口止水带浆液

王 小 龙

(山西振兴公路监理有限公司,山西 太原 030001)

随着建筑工程项目的加大,桥梁隧道技术水平不断提升,最惹人瞩目的就是灌浆技术,其用处也最为广泛。灌浆技术设置合理的气压值、液压值,将适当的浆液输入到桥梁或隧道的裂痕处,这也是对桥梁隧道进行再次修补。采用灌浆技术,可加大其防水性,避免桥梁隧道出现坑洼的状况,还能避免出现塌陷和裂痕,使地基更加稳固,加大承重力,可见其用处之大。

1 灌浆法的原理和实现目的

灌浆法的原理,简言之,就是结合电学和化学的有关知识,在相当的液压、气压的情况下,将固态化的浆液输入到具有裂缝的桥梁隧道中,以此对其进行修补和加固。采用灌浆法主要是为了达到这几个目的:1)修补裂口裂缝,避免流水情况发生;2)加大防渗水能力,防止孔隙变大;3)增强稳固性,加大岩土耐受力;4)防止桥梁隧道发生歪斜,并及时纠正复位。同时,在桥梁隧道施工的过程中,还会随时出现其他特殊情况,如浆土滑落、岩土塌陷等,这些也都可以运用灌浆技术加以解决。

2 桥梁隧道施工中灌浆技术的具体应用

2.1 灌浆技术实施的前期工程

灌浆法的操作流程,就是在运用电化学的相关知识,设立特定的液压值、气压值,将已经固态化的浆液灌输到有裂缝裂口的桥梁隧道中,在对其进行加固和修补后,确保桥梁隧道的正常运转。下面以某一隧道为例,详细说明灌浆法的操作流程(见图1)。

2.1.1灌浆技术施工前的准备

图1中地形较为复杂,单洞长度为1 251.3 m,宽度为10.85 m,高度为7.067 m,且围岩高度跨度大,存在很大难度的操作系数。此处隧道灌浆施工包括洞口裂口裂缝、防渗水施工及对坡度坑洼的修补等。

结合此处隧道特殊的地形特点,拟定好施工前的图纸,准备好实施灌浆技术的器械工具,针对洞口、裂口、裂缝和坡度坑洼的地方,专业施工人员采取全面开挖或是局部开挖,必要时微震爆破方法,最后,利用电化学原理,在适当的气压、液压的情况下,运用灌浆工作将固态化的浆液灌入到裂口裂缝处。

2.1.2需要注意的支护细节

在对此处隧道实施灌浆技术的过程中,还应做好对隧道的前期和后期的修护工作,以此来加固隧道结构,保障其耐受承重力。前期支护利用注浆导管,此处隧道加用导管φ42(86) mm热轧无缝钢管,长度为3.7 m,钢管为尖形,管孔处留有压浆口,浆液中水泥和水的比例为0.8∶1.2,灌浆液的比例要视具体情况而定,超前支护中,在中空时需要利用锚杆,锚杆性状的设计也要结合实际情况。

2.1.3仰拱桥、电缆沟、排水沟的施工

在对此处隧道做好前期的支护工作,也就加快了后续的施工过程,针对仰拱,就需要从洞中间进行施工,为保障交通车辆的正常运行,就可建立仰拱桥为中间的过渡通道,为加快保障施工进度,防止大型机械车辆的进入,没有设立仰拱桥的地方就不能进行施工,这也是对整个工期的考量。在对有电缆线的隧道沟处进行施工时,先要对其进行清洗,再塑造模型在隧道沟处堆砌混凝土,后期安防渗水、透水器械,保障水沟处的正常排水。

仰拱桥铺设后,专业人员要先清理,将污垢排出、把积水排走,清洁工作完毕后,将仰拱堵头搭在上方,将排水沟模板安在下方。同时需要注意的是,要运用运载车辆将混凝土安放在仰拱板上两端或中间;施工人员利用工具把混凝土铺平或打碎,灌输到仰拱后,在仰拱处达到71%的耐受力后,再对安装的模具灌入浆液。

2.1.4防排水施工

1)防排水原理。

此处隧道最显著的特征就是经常渗水漏水,在进行灌浆技术施工的过程中,就要坚持“防止渗水、排堵并举”的方针。防止渗水就是利用隧道四周岩石的特点,在围岩和地下水中间铺设防水墙。如果防水墙在不能满足防排水功能的前提下,就要对其进行合理的排导,以此来避免地下水的冲击压力对隧道造成再次破坏。此处隧道的防排水工程就是利用防水板,再使用PVC垫片加固焊接。防堵水设计采取小导管和注浆技术,注浆时间要保持在10 min以上,在导管孔的注浆量少于10.1 L/min的时候才完成注浆。

2)裂缝裂口的施工处理。

该处隧道进行灌浆技术施工的过程中,会随着施工出现一些裂缝裂口,在不处理或是处理不当的情况下,裂缝裂口还会出现变形加大的情况,造成的后果也非常严重,直接关系到整个施工工程的质量。在该隧道架立防渗水防排水模板,将止水带放在模板上,再使用橡胶条加固,同时留有加封的位置,再利用混凝土灌注。当混凝土逐渐变干变硬,塑料薄膜拆除,把聚苯乙烯的泡沫板安装好,一边将铅丝和止水带接入到钢筋处,一边浇筑混凝土。需要注意的是,一定要保障止水带和混凝土的耐受力和坚硬度,并调配好水、水泥、水灰的比例,避免材料渗漏或变坏的情况出现,更要保护好止水带。一旦止水带发生破坏,甚至会加大对裂缝裂口的破坏力。

2.2 灌浆技术的操作流程

在使用灌浆技术的时候,不能疏忽了灌浆材料的选择。灌浆材料的选择要结合桥梁隧道的地形状况,具体使用哪种灌浆方法也不是随意选择,还需要注重强调成孔作业的内容,要设立适当的参数。除此之外,灌浆管和孔口也是不容忽视的。灌浆管的低端放置了长度为0.8 m、孔口直径为7 mm、孔隙率为14%的花管,花管的孔口要进行封口,既能促进流沙的排出,还能加大花管的稳固性。但是,该桥梁隧道利用灌浆技术时,专业人员就要考量花管造成的阻碍作用,这种方法是行不通的。通常情况下,专业施工人员采取的灌浆技术主要有以下几个步骤。

2.2.1铺设灌浆嘴

平时我们所见到的灌浆嘴主要有盒状的和管状的,相比较而言,管状灌浆管要比盒状灌浆管的应用广泛,盒状灌浆管通常用在裂缝裂口处的上端、中端和下端,也能在裂口比较大的位置见到,而管状灌浆管的用处就比盒状灌浆管广。一般来说,在铺设灌浆管的过程中,专业人员先要找准裂缝裂口的位置,装入一个进浆孔和排气孔。

2.2.2封固裂缝

裂缝裂口处理不当就会加大孔隙,这时就需要进行封固处理,只有封固裂缝,才能为下一步使用灌浆技术创造前提。在具体操作的时候,施工人员运用工具将水泥填补到裂缝处,如需要进一步加强粘附力,可在缝口处先铺一定比例的环氧树脂浆,然后再刷水泥砂浆。最后,要定期对封固好的裂缝进行检验,保障其功能的正常运转。

2.2.3调配浆液

浆液的调配直接关系到整个工程的质量,调配浆液时一定要按照前期的施工工程规划进行,才能满足灌浆技术的需要。同时,浆液的调配比例,还要考虑到凝固时间、凝固速率等因素。

2.2.4灌浆泵

利用灌浆技术,必不可少的工具就是灌浆泵,把灌浆泵准备好后,要沿着泵口处的缝隙逐渐灌浆,灌浆泵主要有横竖两个方向。如果浆液为化学物质,灌浆液的压力范围为0.21 MPa~0.41 MPa;如果浆液为水泥,灌浆液的压力范围为0.42 MPa~0.79 MPa。最后,以上步骤准备齐全后,就可使用环氧橡胶泥进行封口,同时要定期对其进行检查。

使用灌浆技术就是为了加固桥梁隧道的结构,但是在实际的操作过程中,需要注意的事项有很多,如何掌握好浆液凝固的时间,这就需要掌握这一因素并与实际情况相结合。同时,分散剂、强悍剂和膨胀剂要按照参数注入到灌浆液中,确保其凝固强度。在调配浆液的时候,要按照适当比例,进行精准化的计算。总之,采用灌浆技术时,需要注意的问题很多,这就更需要施工人员凭借自身过硬的专业技术加以准确把握。

3 结语

在桥梁隧道的施工过程中,灌浆技术的用处较为常见。采用灌浆技术既要考量到地形特点,还要结合气候状况,更要规避不必要的成本浪费。因此,只有在对桥梁隧道进行实地考察后,做好实施灌浆技术的前期工作,严格执行施工的部署规划,结合专业知识和能力,将灌浆技术的功能发挥到最大值,保证桥梁隧道的正常运行,保障人们的交通出行安全。

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