高速公路橋梁施工中注漿技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，路橋工程取得了空前發(fā)展。注漿技術(shù)作為一項(xiàng)具有較高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的建筑技術(shù)被廣泛應(yīng)用于高速公路橋梁施工中。本文從介紹注漿技術(shù)在高速公路橋梁施工中的發(fā)展歷程入手，闡述了不同類型的注漿技術(shù)，最后針對(duì)性地提出了在高速公路橋梁施工中如何有效應(yīng)用注漿技術(shù)，旨在為更好地發(fā)揮注漿技術(shù)在高速公路橋梁施工中的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：高速公路；橋梁施工；注漿技術(shù)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.102

0 引言

高速公路橋梁為滿足正常運(yùn)營(yíng)的需要，必須設(shè)計(jì)成為預(yù)應(yīng)力連續(xù)結(jié)構(gòu)。注漿技術(shù)是滿足橋梁這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)最有效的新型施工技術(shù)，具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，因此在高速公路橋梁施工領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

1 注漿技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展歷程介紹

早在19世紀(jì)初期，法國(guó)著名的土木工程師查理斯.貝里格尼就發(fā)明了注漿技術(shù)，并首次將該技術(shù)用于受水流侵蝕的擋潮閘碩砂土地基的修復(fù)中。后來(lái)隨著該技術(shù)的發(fā)展，美國(guó)為補(bǔ)救科羅拉多河上的胡佛壩基裂縫也是采用的加固注漿的技術(shù)。注漿技術(shù)的這次實(shí)踐，開(kāi)創(chuàng)了該技術(shù)制定工程設(shè)計(jì)和施工規(guī)范的先河。隨著發(fā)展，日本、德國(guó)、蘇聯(lián)、意大利等國(guó)陸續(xù)引進(jìn)注漿技術(shù)并不斷對(duì)該技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和完善。特別是日本在三重管高壓噴射注漿法的基礎(chǔ)上又開(kāi)發(fā)了一種高壓噴射技術(shù)，使注漿結(jié)石體由散體發(fā)展為結(jié)構(gòu)體，即滲透注漿（低壓、土體不變形、土顆粒間空隙被漿液充填）-壓密注漿（中壓、土體變形、漿液形成柱狀固結(jié)體）-高壓噴射注漿，從而使注漿技術(shù)上升到高度的統(tǒng)一性。[1] 我國(guó)一直以來(lái)未對(duì)注漿技術(shù)進(jìn)行研究和嘗試應(yīng)用，但近年來(lái)，隨著高速公路橋梁工程的增多，我國(guó)注漿技術(shù)的研究和應(yīng)用取得了飛速發(fā)展，并在實(shí)踐中取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，并隨著研究的深入取得了較好的研究成果。然而，在注漿技術(shù)的施工工藝方面和電子技術(shù)應(yīng)用中還與發(fā)達(dá)國(guó)家存在著一定的差距。

2 注漿技術(shù)的建筑技術(shù)分類

在目前高速公路橋梁施工中廣泛應(yīng)用的注漿壓力可分為靜壓注漿和高壓噴射注漿，注漿技術(shù)依據(jù)注漿施工的地理環(huán)境、注漿作用方式、注漿作用機(jī)理可以將注漿技術(shù)分為滲透注漿、壓密注漿、劈裂注漿和噴射注漿四個(gè)大類，但是應(yīng)用最廣泛、最常見(jiàn)的還是滲透注漿和壓密注漿。

滲透注漿是保持不破壞地層土顆粒排列的前提條件下，當(dāng)施工人員將漿液注入填充到土顆粒空隙之中，使土顆粒膠結(jié)在一起成為整體。[2] 滲透注漿的漿液以牛頓流體形式存在，它在注入地層時(shí)發(fā)生球形擴(kuò)散。滲透注漿要求在漿液注入時(shí)被注介質(zhì)為均勻無(wú)勃性土，且在點(diǎn)源注膠的情況下進(jìn)行注入。但由于球形擴(kuò)散理論基于的是理想情況，均質(zhì)土體和牛頓流體均為理想化概念，這就會(huì)使球形擴(kuò)散理論無(wú)法擺脫局限性限制。我們知道柱形擴(kuò)散理論是以球形擴(kuò)散理論假設(shè)為基礎(chǔ)的，只是它將關(guān)注點(diǎn)放在了注漿管的部分液體上。無(wú)論是柱形擴(kuò)散理論還是球形擴(kuò)散理論，都可以在實(shí)踐中突破牛頓流體的束縛，拓展到塑性流體。

壓密注漿技術(shù)在施工中必須通過(guò)鉆孔，通過(guò)空隙將漿液向土體注入，在澆漿處產(chǎn)生球形漿泡，通過(guò)漿泡與土體的擠壓擴(kuò)散來(lái)發(fā)生作用。這種注漿技術(shù)能夠很好地確保土體的密實(shí)度，且可以有效防止水力劈裂現(xiàn)象的發(fā)生。壓密注漿技術(shù)在建筑物抬升、固結(jié)土體地基等諸多建筑施工領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。但對(duì)于含水量較大、透水性差的土體，這種注漿技術(shù)則不適用。

3 高速公路橋梁施工中如何有效應(yīng)用注漿技術(shù)

隨著注漿技術(shù)被廣泛應(yīng)用于水電行業(yè)和建筑行業(yè)，伴隨著技術(shù)的日漸成熟早已形成了相對(duì)完善和成熟的注漿技術(shù)指導(dǎo)規(guī)范。但對(duì)于高速公路的橋梁加固處理方面，注漿技術(shù)的應(yīng)用起步較晚，還屬于該領(lǐng)域的新鮮事物，也屬于高新技術(shù)，尚缺乏豐富的經(jīng)驗(yàn)和系統(tǒng)的技術(shù)指導(dǎo)規(guī)范。作為最常見(jiàn)、最普遍的純靜壓注漿技術(shù)而言，由于高速公路橋梁施工地段的差異和地質(zhì)條件的制約，需要根據(jù)施工實(shí)際具體選擇注漿方法和漿液注入工藝、針對(duì)性地選擇注漿材料、選用合適的注漿設(shè)備。在高速公路橋梁施工注漿過(guò)程中，要采取措施防止被漿液沖刷反作用的影響，通過(guò)這種監(jiān)測(cè)方法的檢驗(yàn)才可以在眾多的注漿工藝中選擇最科學(xué)有效的工藝，達(dá)到預(yù)期的監(jiān)測(cè)目的。因此，對(duì)于高速公路橋梁施工注漿技術(shù)還需要深入的挖掘和研究，通過(guò)研究和深度挖掘，才能在選取施工注漿工藝和準(zhǔn)確地確定注漿技術(shù)參數(shù)時(shí)游刃有余，才能滿足高速公路橋梁施工的現(xiàn)實(shí)需要。然而，這一切都離不開(kāi)在注漿施工前大量的實(shí)驗(yàn)研究。在進(jìn)行高速公路橋梁大面積的注漿技術(shù)施工前，更要做足充分的前期調(diào)研，才能選擇合適的注漿工藝，才能選用合適的注漿漿液材料，才能做好完善的注漿監(jiān)控，這些都離不開(kāi)注漿技術(shù)人員專業(yè)的理論知識(shí)和豐富的工程實(shí)例。例如注漿材料的選擇上，是選擇普通的注漿材料還是化學(xué)性質(zhì)的注漿材料不是一件簡(jiǎn)單的事情，需要根據(jù)材料的分類，詳細(xì)掌握材料的特性，漿液作為流體就具有不同的組成成分不同的物理化學(xué)性狀，在漿液溫度與澆筑時(shí)間還有滲透速遞方面都對(duì)漿液的性狀具有影響。在高速公路橋梁施工中應(yīng)用注漿技術(shù)最根本的就是確保在各種復(fù)雜多樣的地質(zhì)層中注入漿液后，能夠使?jié){液與土體顆粒充分填充固結(jié)，提高壓實(shí)度和擠壓膨脹度，達(dá)到預(yù)期的施工效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，未來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)高速公路橋梁施工會(huì)有很大需求，注漿技術(shù)作為解決不利地質(zhì)條件，提升橋梁地基整體承載力，保證整個(gè)工程施工正常運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)，需要深入分析研究，提前規(guī)劃，做足準(zhǔn)備，選取科學(xué)的施工工藝和注漿材料，從而實(shí)現(xiàn)整體的施工效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]郝婷.高速公路橋梁施工中注漿技術(shù)探討[J].科技資訊，2009，NO.14：58.

[2]黃林福，孫勛響.論高速公路橋梁施工中注漿技術(shù)的應(yīng)用[J].2015（08）：310-310.

作者簡(jiǎn)介：張秋月（1987-），女，河北樂(lè)亭人，本科，助理工程師，主要研究方向：高速公路橋梁。