注浆技术在高速公路桥梁施工中的应用分析

蒲梁竹

中国水利水电第十四工程局有限公司 云南昆明 650000

1 注浆技术原理

注浆泵是注浆施工所使用的重要设备，在施工中，首先要将泵体内充入足够的浆液，然后通过泵体的压力直接将浆液喷射到桥梁桩体结构中，与原有的碎石结构充分融合，经过一定的时间之后形成坚硬的混凝土结构[1]。

第一，注浆泵要具备较强的压力，可以直接将浆液喷射到规定的位置上，施工之前要检查管路，防止出现管路堵塞的问题。

第二，为有效延长混凝土材料的凝固时间，可以在材料制作的过程中加入一定量的缓凝剂。

第三，注浆泵要具备较强的碎石冲击性能，从而保证浆料中的粗细骨料可以与原结构完美融合，形成强度较高的混凝土结构。

2 注浆技术的分类

2.1 渗透注浆

在公路桥梁工程的实际施工中，渗透注浆是应用极为广泛的一种施工技术手段。渗透注浆就是基于注浆自身的渗透性，把浆液渗透到未被破坏的缝隙当中，让底层的土颗粒、浆液变成一个整体，对应力的连接结构进行合理有效的加固处理。在实际施工中使用渗透注浆技术的时候，其应用原理包含球形、柱形扩散两个层面，两种原理非常接近，导致渗透注浆的施工作业过程会存在局限性。比如在注浆属于牛顿流体的时候，注入的土层属于无勃形的均质土，这个时候实际上使用球形扩散进行作业较为合适，可是实际注浆的时候，因为浆液无法完全都是牛顿流体的形态，注入的土层也并非是均质土，所以浆液注入之后的扩散成效就不是非常良好。柱形扩散是基于注浆管当中的浆液进行探究，也就是说在实际注入中，浆液属于一个整体圆柱形状，其会对注入效果产生不良影响。

2.2 压密注浆

压密注浆在整个公路的实际施工中属于关键性的技术，压密注浆就是基于挤压来注射浆液，所以压密浆液会较为稠密，因此在钻孔注射的过程中，在注浆口位置上产生球形浆泡，在浆液的实际扩散中，球形浆泡会对周围土体产生很大的挤压力，可是因为浆液是特殊材质的，所以其只会对周边土体产生压力，却并不会渗透进去，在压力作用之下，会让周围土体更加密实，不易产生开裂的状况，能够对桥梁起到良好的严密、加固作用。基于对压密注浆施工原理的深入探析能够发现，压密注浆和渗透注浆具有本质上的差别，所以在公路桥梁工程的实际施工过程中，在针对桥梁基础土层进行固化、结实的时候要使用压密注浆技术实施作业，其能够提升建筑工程的高度。而注浆施工技术在实施上也有一定的不足，在含水量偏大的软土层中实施压密注浆技术的实际施工时，其作用并不显著，也就是说其需要联合渗透式注浆技术进行施工，这样才能够实现更为良好的固化效果[2]。

2.3 高压喷射注浆技术

高压喷射注浆工艺施工见图1。高压喷射注浆工艺主要是应用转机、高压水枪的喷射方式实现对路基裂缝的注浆施工，这也是一种比较普遍的施工方式。具体施工方案可以划分为单管、双管、三管以及多管集中注浆，不同的施工方式都有其独特的优势与特点。施工人员需要在注浆施工开始之前做好土质成分、地质条件等多方面因素的控制。如果出现淤泥或需要回填土，可以借助高压喷射的注土壤结构巩固也有一定的施工作用，但是，在渗水性能比较差或含水量比较大的工程项目中很难保障整体施工效果。

图1 高压喷射注浆施工图

3 注浆技术在高速公路桥梁施工中的应用

为提升底层结构的坚固性并满足外部荷载的需要，注浆施工中应用注浆泵将注浆管直接放至规定的位置上，然后将浆液直接输送到施工位置上。注浆施工技术具有一定的复杂性，技术要求较高，下面将结合实际工程进行研究和分析。

3.1 工程概况

某高速公路K81+179.2-K89+300.3段为特大桥，长度达到了531m，桥梁表面宽度尺寸为24m。桥面设置为双向横坡的结构形式，坡度为2%，采用直线结构形式。根据设计方案的要求，本次设计中，桥梁设计的最高行驶速度为110km/h，中央隔离带的宽度尺寸为3m，行车道为2×7.5m。在前期的地质勘察中可以发现，本次桥梁中的局部部分存在有厚度较大的软土，土质较差，此时需要采用注浆施工的方式来提升结构性能，达到桥梁地基结构稳定性的需要。

3.2 做好施工准备工作

首先，需要不断完善施工准备工作，保障注浆技术的应用实效性。设计施工图纸之后，承担施工项目的企业与个人需要按照施工区域的实际情况做好施工图纸的改进，同时保障施工整体的实用性以及准确性。在施工前的实地考察期间，如果发生任何与实际情况不相符的图纸内容都应在最短时间内反馈给设计师并进行整改，提高整体设计效果。其次，施工期间需要做好多方面的施工准备工作，包括以下方面：①按照施工区域的实际情况做好图纸的讨论，总结施工期间需要注意的相关问题并提出解决方案，从而保障施工的整体效率；②施工之前需要做好放样与测量工作，借助审核水准线以及其他设施设备保障施工的整体质量，保障定位的准确性；③施工人员以及施工期间的相关设备都需要做好全面且规范的配置，保障其与施工标准相匹配。

3.3 测量放样

施工开始前应该重点了解工程的实际情况，要对角度、距离与高程等参数进行测量放样，从而获取准确的数据资料，有些地段对数据精度要求较高，可以进行尺寸的复测，通过多次测量获得最终的测量结果。还应充分考虑到天气环境的影响，使水准仪、全站仪等不会受到外部环境的影响，确保测量数据的准确性[3]。

3.4 合理布置孔位

根据工程的地质条件与设计方案中的具体要求来确定扩散半径，明确钻孔的位置与注浆孔数量，并按照设计方案来确定两排孔的间隔距离，只有达到设计方案的要求才能保证注浆施工得以顺利实施。应在施工前对注浆孔进行钻孔预埋处理，可以将其直接穿越整个桥体结构，注浆孔深度和桥体结构的厚度要一致。

3.5 注浆

注浆施工需从桥体下部开始，然后逐次向上进行施工。注浆开始前先将注浆孔的密封盖开启，然后从下部位置开始注浆施工，在中间孔道出现浆液，表示下部的注浆孔位置已经完全充满浆液，此时可以将下部孔道密封以完成底部注浆。接着进行中间孔道注浆施工，上层部分出现浆液后对中间孔道进行封闭处理，然后进行上部孔道注浆施工。注浆过程中，应严格控制压力，通常压力为0.8～1MPa之间，压力太小会导致其扩散效果较差，而压力过大则会导致其路基结构损坏，破坏整体结构的稳定性。注浆施工中要合理控制注浆量，保证内部结构无水分与空气，确保其达到标准要求。

4 注浆技术的质量保证措施

质量控制包含有注浆孔质量控制、注浆材料质量控制、注浆过程中质量控制、注浆处治结束条件。注浆孔质量控制是为了确保数量、深度、间距、孔径等满足要求。

4.1 注浆原材料的实际选择方面

公路桥梁工程的实际施工中应用注浆技术存在一定难度，为了能够确保注浆技术的施工质量，要着重强调注浆原材料的实际选择。注浆材料质量控制要确保材料性能满足设计要求，在现场取样检测，浆液流动度合格后，方可开始注浆，并抽检现场取样的抗压强度等。注浆原材料较为常见的有普通浆液原材料与化学浆液原材料，二者的存放温度、时间、成分、渗透速度等都是不同的，在公路桥梁工程的实际施工中使用注浆技术，为了能够确保工程实际施工的质量，就一定要基于工程项目的施工环境、工程属性以及多方条件等层面上进行综合考虑，以此保证所使用的浆液原材料与浆液配合比都是符合实际施工相关要求的。一般情况来讲，在公路桥梁工程的实际施工中，通常都会使用粘稠度较高的浆液原材料，并且会搭配减水剂、增塑剂等进行施工，这符合现代公路桥梁工程施工建设的发展态势，也是相关工作者在实施注浆原材料选择时要着重注意的[4]。

4.2 对注浆技术的应用过程进行严格管控

注浆施工通常都是要在地面以下实施的，且后续工程施工会对注浆技术应用的监管工作形成制约，所以，在公路桥梁工程的注浆施工中，为了能够为施工质量提供保证，施工技术员一定要对整个注浆技术的应用过程进行监管。实际上，在实施注浆施工操作监管工作的时候，一定要对注浆技术应用过程中的注浆压力、流量进行管控，压力和流量都会随着时间的流逝而产生变化，这两个是动态、变化的作业参数，所以施工技术员在针对注浆操作进行监管工作的时候，要把两个参数都当成是监管指标。最近几年公路桥梁工程相关的施工技术在不断发展，更多的现代化的注浆技术在工程项目施工建设中被广泛推广与应用，比如电子工程相关技术在注浆工程的实际作业中被广泛应用，在对注浆技术实际施工实施监管工作的时候，施工工作者可基于电子化设施，对注浆技术的实际施工实施自动化、半自动化的监管，这能够确保公路桥梁工程注浆技术实际应用的成效。

4.3 对注浆施工技术的要点内容进行精准掌握

在公路桥梁工程的实际施工中，注浆技术的实际应用是一个非常复杂的过程，并且其要在复杂程度不同的地层进行实际施工，所以，为了更好地确保实际施工的质量与成效，一定要精准掌握注浆施工技术的要点内容。掌握好钻孔放样相关工艺的技术要点内容，比如在实施注浆孔洞放样的时候，一定要使用现代化的专业测量工具，保证实际孔位和设计孔位之间不会产生过大误差。并且要对所有钻孔实施编号，这样才能够更加便利的去管理。在实际放样中，地面以下的设施要和既有设施保持安全距离，比如通道、挡墙等，这样才能够确保放样施工的安全性。精准掌握成孔的工艺与技术，在成孔作业过程中，可在桥面结构承重部位用潜孔锤钻进去，但是一定不能用冲洗液水钻，在成孔作业过程中，确保孔洞的深度同设计方案中的深度是接近的。为了确保注浆孔洞是与地面相互垂直的，如果桥面出现变形，可尝试使用二段注浆的措施实施施工作业，为公路桥梁工程的施工质量奠定夯实的基础。掌握压水试验的相关工艺，压水实验是公路桥梁工程注浆技术施工中极为关键的施工环节，压水试验过程中要对注浆液的参数进行细化与分析，基于压水试验来检验和验证注浆通道的情况，这是一种必不可少的技术手段，所以相关工作者一定要重视压水试验，以此来确保公路桥梁工程注浆技术的施工质量[5-6]。

4.4 强化施工管理

施工期间需要做好科学的管理，只有将合理的地基加固方式以及科学的管理方式结合才可以更好地保障整体施工质量。目前，施工方面仍然存在许多的管理问题，例如注浆施工期间机械的行走路线、施工速率不合理、地基扰动问题突出等，都会导致地基加固均匀程度不足，场地沉降不均匀表现也会非常突出，所以，做好科学的管理非常重要。在市政道路施工中需要提高对软土地基的重视度，在处理期间考虑环境方面的因素，例如注浆施工期间可能会出现各种挤压变形，从而出现沉降与位移。另外，施工期间如果出现沉降，则需要做好针对性质量控制。根据变形观测采取必要措施。路基的支护结构变形观测内容涉及到边坡的变形、周边建筑物以及地下管线的变形观测等内容，借助对监测数据的及时性分析，可以及时掌握土方开挖和支护设计的具体情况，从而保障注浆施工的整体效益。

5 结语

综上所述，采用注浆技术进行公路桥梁路基施工具有很多优势，例如施工成本低、施工效率高，同时也可以更好地提高路基的稳定性以及隔水性，对于整个公路施工项目而言具备经济与安全方面的应用优势。今后，施工企业以及施工技术人员需要进一步研究注浆技术的应用方法，做好路基施工的辅助处理，提升路基整体施工质量，保障施工综合效益。