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摘要:随着桥梁年限的增长,各种因素如材料老化、环境侵蚀、过载运行、设计与施工中的缺陷等均可能导致桥梁结构性能的下降,进而威胁到桥梁的使用安全。因此,采取有效的加固措施能够延长桥梁寿命、保障交通安全。灌浆法施工技术,以其独特的加固机理和施工便利性,在桥梁加固工程中发挥着不可替代的作用,利用将特定配比的灌浆材料注入桥梁结构的空腔或裂缝中,能够增强桥梁的整体结构稳定性,有效提升其耐久性和防腐蚀能力,以其施工简便、成本相对较低、适用范围广泛等特点,在工程实践中得到了广泛应用。
关键词:高速公路桥梁;灌浆法;施工技术
引言
当前,我国为达成“建设交通强国”的目标,公路建设事业正在如火如荼地开展,其中高速公路桥梁工程的施工难度较一般的路面工程施工难度大,对基础和施工环境周边土体强度的要求较高,若施工过程中未能充分考虑施工现场周边的土质环境特点,会严重影响高速公路桥梁工程的施工质量。为保证高速公路桥梁工程的顺利施工,施工单位应积极分析施工现场土质环境特点,掌握灌浆法加固技术的应用方式,为当前高速公路桥梁工程的施工提供保障。
1灌浆法施工技术在桥梁加固中的作用
灌浆法施工技术在公路桥梁加固领域内扮演着举足轻重的角色,这一技术借助将特制的灌浆材料注入桥梁结构中的裂缝或空隙,有效提高了结构的整体稳定性和承载能力,同时延长了桥梁的使用寿命。灌浆材料的选择至关重要,它需要具备优异的流动性、适宜的凝固时间及充分的黏结力,以确保灌浆后的材料能够在结构内部形成均匀、密实的加固体。此外,灌浆材料的抗压强度、抗弯强度和黏接强度等物理性能指标,也是评估灌浆效果的重要参数。灌浆法在桥梁加固中的应用,不仅限于处理裂缝和空洞,还包括对桥梁承重结构的加固和防护。在桥梁的支座、梁体等关键承重部位使用灌浆法,能显著提升其耐久性和抗震能力,减少由于长期荷载变化和环境因素造成的损害。灌浆操作的精准性对于加固效果有着直接影响,因此,施工过程中对灌浆压力、灌浆速度和灌浆量的严格控制是保证质量的关键。过高的灌浆压力可能导致新的结构损伤,而不适当的灌浆速度和灌浆量则可能影响灌浆材料的均匀分布和固化效果。在施工技术方面,灌浆法要求精确的施工设计和细致的施工准备。施工设计包括灌浆点的准确定位、灌浆路径的合理规划以及灌浆材料的精确计量,确保灌浆效果的基础。
2公路桥梁加固中的灌浆法施工技术
2.1施工前准备工作
为保证灌浆法加固技术顺利施工,在正式施工前需要进行准备工作,包括以下三个方面:第一,施工器械准备。灌浆法加固技术需要使用打孔设备、注浆设备,在正式施工前,施工单位应根据打孔、注浆的需要,调配设备至施工现场,并对设备进行检查,防止设备存在故障。第二,施工材料准备。灌浆法加固技术的主要施工材料是灌浆料,根据高速公路桥梁工程的基础施工质量以及周边土体情况,需要从H-40、H-60、CGM灌浆料、特种灌浆料等灌浆材料中进行选择,以符合施工需要。第三,制订施工计划。施工计划是正式施工的依据,施工单位技术人员需要针对施工过程中可能出现的打孔位置错误、开裂、打孔深度不足等问题,制定针对性预防措施,在保证灌浆法加固技术顺利实施的同时,及时处理突发性问题。
2.2测量放样
测量放样工作能够将工程施工效果最大化。在灌浆法加固技术的施工中,需要对基础或周边土体进行钻孔,若施工人员操作不当或施工位置不明确,易出现钻孔位置偏移或钻孔深度不足的问题。测量放样能够将设计图纸中灌浆法加固技术的施工标准落实到施工现场中,明确标记施工点位,并在钻头上标记钻孔目标位置,如此,施工人员在进行钻孔操作时,便能够明确钻孔位置和钻孔深度,保证钻孔工作的顺利开展,避免钻孔施工出现质量问题影响后续灌浆效果。
2.3钻机就位
钻孔是灌浆法加固技术的施工前提条件,钻机是完成钻孔工作的必要设备,为保证钻机在钻孔工作中的应用效果,钻机在现场必须由专业人员检查,并保证钻机的工作状态,具体标准包括以下两点:第一,钻机的平稳。为保证灌浆效果,灌浆法加固技术的钻孔工作必须保证按照设计要求完成,若钻机平稳性不足,会导致操作人员对钻孔效果的误判,引发钻孔偏移问题。当钻机到达施工现场并在施工位置就位后,操作人员应以水平仪器调整钻机姿态,直至钻机平稳性满足施工要求后方可进行施工。第二,钻机的固定。钻机在进行钻孔工作时,对基础及周边土体的冲击会形成极强的反作用力,若钻机固定效果不佳,会导致钻机在反作用力下发生大幅度晃动,从而影响钻孔效果。对此,除钻机自身的锁固装置外,施工单位应以钢索、粗麻绳等进一步加强钻机的固定效果。
2.4施工参数控制
完成灌浆管的放置并且做好浆液准备工作后,就可以开始进行灌浆作业,为了能够最大限度地保障灌浆作业的效果,规避可能存在的问题和隐患,在施工环节需要对施工参数进行严格控制。对照该工程的具体情况分析,在灌浆加固环节,首先,采用了二次灌浆的方式,第一次采用常压灌浆作业,第二次采用加压灌浆作业,在作业过程中,为了避免出现冒浆问题,工作人员必须做好灌浆情况的跟踪检查,确保操作的规范性。工程中使用的是标号42.5的普通硅酸盐水泥,配置浆液的水温度在20℃~28℃之间,避免了浆液凝固过快的情况,同时在浆液中加入了膨胀剂和抗裂剂,以此来提升其稳定性。灌浆作业结束后,需要做好施工面的清理工作,对灌浆孔进行封孔处理,封孔深度不低于10cm,如果无法达到这一深度,应该将孔内的残留物清除。孔壁必须具备较高的清洁度,在灌浆前适当灌水湿润,这样可以进一步提升灌浆材料与孔壁的黏结强度。
2.5浆液制备
浆液性能是影响灌浆法加固技术效果的主要因素,因此,浆液的制备是灌浆法加固技术的重点工作之一。首先,为保证浆液的整体性能,应考虑浆液的配比,一般水料比为0.12∶1,施工单位可以根据施工现场地质情况及施工目标对配比进行适当调整,但配比标准必须满足工程对浆料的坍落度需求,避免注浆过程中发生离析。其次,浆料的搅拌时间也是影响浆料性能的关键因素,若搅拌时间过长,会导致浆料离析;若搅拌时间不足,会导致浆料结块,灌浆法加固技术的浆料搅拌时间一般为3min。施工单位必须合理控制浆料的搅拌时间,为后续的注浆工序提供条件。最后,为保证浆料的功能性满足高速公路桥梁工程的施工需要,施工单位应在施工前进行试拌,将样品送至检测单位进行性能检测,检测结果满足工程施工需要后,才能将浆液用于注浆。
结束语
与传统的加固方法相比,灌浆法施工能更加精准地定位到桥梁的损伤区域,实现针对性的加固和修复。此技术不仅涉及材料科学、力学原理、化学反应机制,还与现代施工技术和设备紧密相关,其施工的成功与否直接关系到桥梁加固工程的整体质量和效果。因此,对灌浆法施工技术的深入研究和探讨,对保障桥梁的安全性和可靠性至关重要,有助于延长桥梁的使用寿命,提升桥梁维护的经济效益,推动相关工程技术的发展,为工程建设提供技术方法支撑。
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