高速公路桥梁工程施工阶段注浆技术

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高速公路桥梁工程施工阶段注浆技术

摘要:在高速公路桥梁工程建设施工阶段,由于施工区域内地质性质的巨大差异,注浆施工技术应用标准也有一定变化。基于此,以高速公路桥梁工程施工阶段注浆技术的应用为切入点,介绍了高速公路桥梁工程施工阶段注浆用材料应用标准,并结合具体施工案例,对高速公路桥梁工程施工阶段注浆技术应用措施进行了分析,以保证桥梁工程的注浆效果。

关键词:桥梁工程;注浆施工;质量控制

0引言

在高速公路桥梁工程施工阶段应用注浆技术,不仅可以提高高速公路桥梁工程的耐久性,而且可以提高高速公路桥梁工程的经济效益。但是在高速公路桥梁工程注浆技术应用阶段,由于环境、人员等诸多因素的影响,制约了高速公路桥梁工程注浆施工作业的顺利开展。因此,对高速公路桥梁工程施工阶段注浆技术的应用进行适当分析具有非常重要的意义。

1高速公路桥梁工程施工阶段注浆用材料性能要求

高速公路桥梁工程施工阶段注浆加固用材料主要为水泥、水泥混凝土,其质量要求应符合《公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)》关于施工用材料的相关规定,同时全部用施工材料应符合国家相关行业标准,灌缝、封缝用材料应经湿热老化检验合格。湿热老化试验需在50.0℃温度环境下,控制环境湿度为98.0%,依据《混凝土结构加固设计规范(GB50367-2006)》关于湿热老化试验的相关规定,进行90d以上的老化试验,经老化试验后的注浆试件强度降低应在10.0%以下。

2高速公路桥梁工程施工阶段注浆技术的应用

2.1地质描述

某高速公路桥梁工程地质勘测数据如表1所示。

2.2注浆施工

(1)在施工前期,施工技术人员可依据高速公路桥梁工程施工阶段注浆设计方案,进行测量放样作业,并依据材料性能要求选择符合规定的注浆材料,如C50水泥混凝土、C40混凝土、C30混凝土等。同时依据具体施工要求,设置专门的施工员、安全员、测量负责人、试验员及质检负责人。在此基础上,可根据施工要求,准备需要的施工机械设备。本工程主要用施工设备:额定容量为300mm的地质钻机3台;额定容量为0.90m3的单斗挖掘机2台;额定吨位为15.5t的自卸汽车6台;额定功率为7.5kW的压浆机1台;额定容量为100L的砂浆搅拌机1台等。(2)在施工阶段,依据本工程地质资料可得出工程下方持力层为粉质沙土,容许承载力为115kPa,无法满足高速公路桥梁运行要求。据此,可对施工地基进行钢管注浆加固处理,提高地基下方在土体承载能力。在地基注浆阶段,主要采用二次劈裂注浆的方法。其中首次注浆压力的常压,水灰比为0.55;第二次注浆压力为1.20MPa,水灰比为0.65,依据每米钢管0.30t水泥进行注浆量计量。(3)在确认高速公路桥梁注浆台身及基础尺寸与设计图纸一致的基础上,施工技术人员可依据测量放样→钻孔就位及钻孔→安管→制浆→一次注浆→二次劈裂注浆→地基强度检测的顺序进行施工作业。其中在测量放样施工阶段,施工技术人员可采用钢尺沿横向桥面,放出地基注浆孔位,并以地基注浆孔间距离1.25m,注浆孔与垂线方向夹角32°为标准,进行注浆孔放样标示。在钻孔就位及钻孔作业阶段,主要采用KW-110潜孔钻机,进行干法打孔。为保证钻孔质量,施工技术人员可结合孔位平面位置及角度,采用钢管进行钻孔平台的搭设,保证轴线偏差在<4.5mm。随后依据“一听二看三记录”的原则进行钻孔作业,即施工技术人员可依据潜孔锤在台身中冲击的声音,确定台身地质情况。同时观察吹出的灰尘样品,调整操作进度。随后进行孔位编号记录及钻进时间、进尺深度记录。在安管阶段,施工技术人员可采用直径为Φ46mm,厚度为3.2mm的钢管,沿管壁44.5°方向旋转布置,并在钢管外贴密封布,将注浆孔封闭。本次施工主要采用PVC软管作业首次注浆管,在钢管入孔后与PVC管绑扎。在PVC管进入孔底后,采用M20水泥砂浆,对止浆段进行封闭处理;在制浆段,施工技术人员可首先在搅拌机内放入充足的水,然后在启动搅拌机的基础上,依据前期设计水灰比掺入水泥,最后将搅拌均匀后水泥浆液倒入储浆桶中,调整储浆桶叶片运转速度至75r/min,接入注浆管。在首次注浆阶段,施工技术人员可从注浆孔向上进行注浆,直至注浆孔返出正常水泥浆液为止;在二次劈裂注浆阶段,施工技术人员可在首次注浆结束后12h,采用水灰比为0.65的P.042普通硅酸盐水泥进行注浆。(4)在高速公路桥台小孔注浆施工阶段,施工技术人员可采用常压注浆的方式进行桥台加固。在具体施工阶段,施工技术人员可采用钢尺沿横桥放出桥台小孔注浆孔位,依据0.6m×0.8m梅花状布置。从桥台边缘48cm开始,进行布孔作业。桥台小孔注浆成孔孔径为32mm,注浆管采用直径23mm钢管,注浆孔下倾角为13°,与高速公路桥梁台背边缘距离48cm。随后在钻孔就位后,施工技术人员可在桥台片石中部进行接头钢筋焊接,作为混凝土框架与片石连接植筋。若在钻孔阶段,出现片石局部松动情况时,施工技术人员可停止钻孔作业,并向孔内插入直径为14mm的钢筋,同时采用M25水泥砂浆进行加固。(5)在具体浇筑作业开展阶段,施工技术人员可依据从小到大、从下到上、从外围到中间的顺序依次注浆。在前一个注浆孔注浆完毕后,进行下一个注浆孔注浆,保证浆液饱满、充实。在注浆完毕后,施工技术人员可在高速公路桥梁工程桥台位置,进行抽芯质检。即利用旋转钻钻穿浆砌片石桥台锚杆孔道,对钻芯质量进行分析,确定注浆效果。在确定注浆效果符合设计要求后,施工技术人员可以采用16.0mm胶合板,用拉杆固定肋部两侧,进行模板安装,随后采用C30商品混凝土进行两侧对称浇筑。

3高速公路桥梁工程施工阶段注浆质量控制

(1)在高速公路地基注浆搅拌施工过程中,施工技术人员应加水空转数分钟之后,将真空注浆管道内多余水分排出,随后在泥浆搅拌设备内部充分湿润的情况下,将搅拌结束的灰浆全部卸出,最后在确定泥浆搅拌设备内灰浆全部卸出之后,施工技术人员可依据水、水泥、减水剂、膨胀剂的顺序,依次加入材料,均匀拌合浆料。需要注意的是,在真空注浆料拌合期间,施工技术人员应控制膨胀剂用量在总注浆料的5.0%以下,并控制水泥浆水灰比在0.30~0.40之间,浆体流动度在16s左右,浆体泌水性在水泥初始体积的2.0%以下,且4次连续测试结果需在1.0%以下。(2)桥台地表注浆加固台背回填施工阶段,为保证桥台地表注浆加固效果,施工技术人员可选择台背接关注桩位置,选择灌浆处理回填土进行台背回填,以避免桥台位置不均匀沉降影响行车安全。需要注意的是,在桥台地表注浆加固台背回填阶段,施工技术人员应综合考虑加固桩径、桩间距、桩长、砂浆型号、加固桩布置形式等因素,严格控制台背回填沉降量。(3)为保证后期浇筑效果,施工技术人员可采用双面搭接焊进行钢筋接头焊接,并控制钢筋接头焊接长度在6d以上。同时将钢筋接头错开,保证同一水平面内钢筋接头数量在总钢筋数量的55%以下。此外,在混凝土浇筑作业结束后,施工技术人员可结合施工区域温度监测情况,在混凝土达到设计强度35%后,进行混凝土模板拆除作业,并在混凝土初凝后及时用麻袋覆盖,洒水养护7d。

4结语

综上所述,注浆技术在高速公路桥梁工程中的应用,可以挤密地基和桥梁结构内构件,提高高速公路桥梁工程强度。因此,根据工程施工需求,施工技术人员可按照高速公路桥梁工程基础条件,设置合理的注浆施工方案,选择符合规定的施工材料,结合测量放线、钻孔就位及钻孔、安管、制浆、注浆等环节的质量控制措施,可保证高速公路桥梁工程浇筑强度达到设计强度的35%。

参考文献

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[2]石峰.高速公路桥梁施工中注浆技术的应用探讨[J].建筑建材装饰,2017(12):160-161.

[3]徐天檄.论高速公路桥梁施工注浆技术的应用标准[J].中国标准化,2017(18):182-183.

[4]张鸿燕.高速公路桥梁施工中注浆技术的应用与实施要点阐释[J].建设科技,2017(13):127.

作者:邢富强 单位:中交四公路局第五工程有限公司