注浆施工技术在公路桥涵基底处理、路基加固和防渗工程中的应用浅析

(整期优先)网络出版时间:2019-06-16
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注浆施工技术在公路桥涵基底处理、路基加固和防渗工程中的应用浅析

刘文龙

中铁十局集团第二工程有限公司河南郑州450000

摘要:在公路桥涵施工中,路基施工是一项非常重要的内容,注浆施工是保证软土路基稳定性,提高防渗性能的关键。因此,需充分认识到注浆施工技术在桥涵基底处理、路基加固、防渗工程应用的重要性,并切实强化工程质量的控制。本文主要从加固及防渗工程的基础问题出发,对注浆施工技术要点进行了简要探讨,以期能为相关学者提供参考。

关键词:注浆施工技术;公路桥涵;加固;防渗

路基施工是公路工程的重要组成部分,其稳定性直接影响工程质量和防渗效果。受土质土层等因素影响,桥涵基础或路基基底会出现不符合设计要求的情况。为保证基础承载力良好,必要时应进行加固处理。对此,注浆施工技术以操作简便、适用性强等优势广泛使用,并成为桥涵基底处理、路基加固、防渗施工的首选技术,现从以下几点进行分析。

1、公路桥涵路基加固和防渗工程的基础问题

1.1注浆压力和注浆量

注浆量和注浆质量有着直接关系,需要结合公路桥涵路基的实际情况、现场地质、注浆环境等,明确注浆量。注浆压力是在现场实验获得的,从而获得最佳的注浆结果。在注浆施工过程中,无论是注浆压力,还是注浆量,都是比较基本且常见的问题,若得不到确认,将严重影响整个工程的施工质量。

1.2冒浆和串浆

冒浆是注浆施工的常见现象,一旦发现该情况,需要立即停止灌浆,并找寻发生原因,制定有效的处理措施。分析得知,造成冒浆的原因为注浆压力不合格、浆液稀等,对此需要尽量减少注浆压力,优化注浆比例,或使用间歇注浆法,从而规避冒浆现象的出现。

串浆是指浆液从孔内流出,并进入其他孔。发现该现象后,需要增加孔序间的距离,以阻断串浆通道;适当延长临近孔的施工间隔,待前孔泥浆凝固后再灌注新孔;如若串浆的孔尚未注浆,可进行并联注浆处理;如果串浆的孔处于钻进状态,需要即刻停止钻进,并封闭孔口,其他注浆工作结束后再钻进。

1.3注浆比例

浆液的调配需要综合考虑各方面因素,气温过高或过低,都会影响到注浆结果,根据实际情况不同,注浆浆液浓度的水灰比一般是1:1、0.8:1、0.6:1不等。夏季天气炎热,过高的温度会导致浆液变质,影响施工进度和质量。这种情况下,需要使用温度低的水调配注浆液,并将其放在阴凉处。冬季应注意注浆液结冰问题,在保证调配水温适宜的情况下,保证调配环境温度,通常为5℃以上,这样才能保证注浆液的效果[1]。

2、注浆施工技术要点

在公路桥涵路基加固和防渗工程施工中,针对对不同桩基应用时使用的注浆技术,需要结合工程实际明确施工方案,选择合适的注浆技术、桩基类型,方可保证加固质量。

2.1前期准备

首先,明确扩散半径。只有精确计算注浆压力,结合工程地质构造、浆液材料明确注浆半径,才能保证注浆工程的施工质量。其次,明确浆液配比。浆液多填充在土体空隙,所以除对浆液流动性有着特殊要求,其他方面均无要求。这就要求浆液配置过程中,保证浆液析水率达标,一般水灰比是1.0,最后,明确注浆压力。在明确注浆压力时,应结合现场实验结果,而且还要严格把控施工过程的注浆压力。通常情况下,注浆压力为0.3-0.5MPa。

2.2泥浆制备

在公路桥涵路基加固、防渗工程施工中,所用浆液必须经过精确的制备。一般情况下,浆液原料为膨润土,按照实验配比调配,确保其比重、粘度都达标。加强对制备泥浆浓度的检测,并进行针对性的优化和调整,便于更好满足加固、防渗施工要求。

2.3钻孔施工

钻孔可使用冲击钻,结合平面图合理布置钻机,确保纵横间距准确,钻孔高程和实际偏差不能超过10cm。待钻机到达指定位置,检查无误后方可开始加固处理,同时对钻杆垂直度进行测定,如若发现偏差超过规定值,需要即刻有效调整。根据现场情况和设计要求明确孔径,观察注浆管是否达到孔底,预防孔径过小增加下管难度。考虑到土体系数的不同,其孔径也就不同。比如:渗透系数为2-10md-t时,钻孔孔径为30-40cm;渗透系数为10-20md-t时,钻孔孔径为40-60cm;渗透系数为20-50md-t时,钻孔孔径为60-80cm;渗透系数为50-80md-t时,钻孔孔径为80-100cm。钻进施工可采用回转钻、冲击钻两种方法,为预防塌孔问题的发生,应在钻进时下入套管,提高孔壁的整体性和稳定性。

2.4下入注浆管

成孔后,检查孔壁、垂直度等参数是否符合要求,合格后方可下入注浆管。为保障注浆质量,可使用PVC管,其价格低廉、性能良好。注浆管连接后,为了使浆液扩散至注浆管周围,可先用木塞塞住注浆管底部,然后从底部间隔打孔,一般间距为15cm。结合设计图纸放样,孔距误差<5cm。待所有注浆孔打设完成后,可插入打好孔的注浆管。注浆管插入之后,用水泥砂浆封孔,注意露出25cm的封口,养护12h后正式注浆。

2.5注浆施工

在注浆施工过程中,需要于每次搅拌时向罐内添加足量水泥,按照实际比例加水,添加外加剂,持续搅拌3min,直到浆液均匀[2]。待封口段的砂浆凝固后,再进行首次注浆,操作流程为:按照注浆管的排列顺序,依次灌注,结束后用木塞封堵,预防浆液喷出影响注浆结果。首次注浆结束后,冲洗注浆泵,清理管内残留的泥浆。按照相应顺序和标准注浆,将压力控制在0.2MPa-0.5MPa之间,同时将注浆量控制在25kg左右。浆液注入12h后,再进行二次注浆,方法同首次注浆,然后再冲洗管内残留泥浆,及时清理相应设施。需注意的是,若注浆施工中压力突变,需要即刻停止注浆,并找寻发生原因,采用有效措施处理后方可继续注浆。

2.6拔管堵孔

注浆施工结束后,及时拔出注浆管,同时预留相应的孔洞,用水泥砂浆堵孔。为提高注浆施工效果,可在注浆操作中按照由稀到稠的原则处理,便于更好压浆施工。若使用分段方式拔管,必须保证每次拔管高度为50cm。

3、工程实践

某工程位于两岔水库内,上部构造为现浇箱梁,用满堂支架法施工,支架地基用土石回填分层压实,支架基础为厚度20cm的C20混凝土。由于基底受各因素影响,出现渗水、裂缝等问题。为防范安全隐患的发生,需要对基底进行注浆加固。此过程中,为加快地基的固结速度,提升地基承载力,应在地基施工时以陷穴为主,在实际开挖时,多采用明挖法,利用开挖回填的方式。首先,处理陷穴,在陷穴顶部钻孔处理,注浆后待泥浆凝固、收缩后,再进行下一次的注浆操作。由于基地含水量大,可在孔内填充石灰粉,便于快速吸收水分。整个注浆过程中,由于土质松软、桩孔密度大,故采用了间隔打桩法注浆,并在加固后处理软基,满足施工需求。此外,根据工程实际明确灌注桩类型,于陷穴钻孔期间埋设小护筒,提高注浆质量和成桩质量,确保工程顺利施工。

4、结语

注浆施工技术作为一种新型的加固技术,近年被广泛用于软土路基、桥涵基底加固等方面,在提升公路桥涵路基强度,增强防渗性能上具有重要作用。由于路基加固、防渗施工复杂,需要在注浆施工时进行严格化的管理和控制,充分了解技术要点,做好相应的防范措施,从而保证施工人员安全,降低工程隐患,提升公路桥涵的稳定性和安全性。

参考文献:

[1]张英明.注浆施工技术在公路桥涵路基加固和防渗工程中的应用[J].建材与装饰,2018,36(10):310-311.

[2]张桥鸿,周杰.公路桥涵路基加固和防渗工程中注浆施工技术的应用[J].建筑工程技术与设计,2017,19(12):2945-2945.