論高速公路橋梁施工中注漿技術(shù)的應(yīng)用

黃林福 孫勛響

（1.磐安縣公路管理局，浙江磐安縣 322300；2.浙江正方交通建設(shè)有限公司，浙江金華 321025）

論高速公路橋梁施工中注漿技術(shù)的應(yīng)用

黃林福1孫勛響2

（1.磐安縣公路管理局，浙江磐安縣 322300；2.浙江正方交通建設(shè)有限公司，浙江金華 321025）

在高速公路橋梁的建造建設(shè)中注漿技術(shù)作為一項頗具社會經(jīng)濟效益的建筑技術(shù)理應(yīng)得到重視，正是基于這樣的初衷本文將理論研究的相關(guān)重點放在高速公路橋梁建設(shè)中注漿技術(shù)的實際應(yīng)用，在仔細(xì)研究注漿技術(shù)在高速公路橋梁施工中相關(guān)理論知識后從工程技術(shù)的歷史角度解析二者技術(shù)結(jié)合技術(shù)碰撞所產(chǎn)生的工程效應(yīng)與技術(shù)火花。進(jìn)而提出相應(yīng)的工程施工要點與質(zhì)量保證措施，為注漿技術(shù)在我國如火如荼的高速公路建設(shè)中橋梁施工相關(guān)發(fā)面的建設(shè)應(yīng)用前景及可行性做出理論方面的研究。

高速公路橋梁；注漿技術(shù)；施工應(yīng)用

1、注漿技術(shù)在高速公路橋梁建設(shè)中的發(fā)展歷程

注漿技術(shù)在19世紀(jì)由法國人查爾斯·貝瑞發(fā)明和使用的，該土木工程師在礫砂土地基所支撐圍建的潮閘在被流水擊打侵蝕后難以為繼的情況下利用注漿技術(shù)將其進(jìn)行復(fù)原，創(chuàng)新的基本工程歷史上可以說是第一次出現(xiàn)了注漿技術(shù)的發(fā)明和使用，同時也為其前景廣闊的未來指明了方向。注漿技術(shù)作為一個技術(shù)系統(tǒng)要想得到全面系統(tǒng)的完善與發(fā)展離不開建筑工程對其的實施運用。在美國科羅拉多河上的以美國前總統(tǒng)胡佛命名的壩基，其壩基在建設(shè)過程中在開挖基坑時會引起帷幕裂縫，聰明的土木工程師巧妙的將注漿技術(shù)引入到帷幕的澆筑工程之中，從而也實現(xiàn)了灌漿技術(shù)相關(guān)的工程設(shè)計規(guī)范的第一次制定和實施，相關(guān)應(yīng)用程序的施工規(guī)范首次明確的使用。隨之而來高壓旋噴技術(shù)單管法在城市地基建設(shè)與城市防水工程建設(shè)方面的實施代開了注漿技術(shù)的新紀(jì)元，而實現(xiàn)這一歷史突破是精于計算測量設(shè)計的日本人。二管三管高壓旋噴技術(shù)的出現(xiàn)再一次加快了注漿技術(shù)的前進(jìn)步伐，旋式、擺式、定式這三種噴射方式也在注漿技術(shù)的發(fā)展中被逐漸研究提出。另外可以說日本在高壓旋噴技術(shù)做到前列，無論是施工工藝還是電子技術(shù)方面都達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

2、在高速公路橋梁建設(shè)施工中注漿技術(shù)的建筑技術(shù)分類

常規(guī)的技術(shù)分類中將注漿壓力作為一個分界指標(biāo)進(jìn)而將注漿技術(shù)分為靜壓注漿和較為先進(jìn)的高呀噴射注漿兩種。注漿技術(shù)之所以被分為滲透注漿、壓密注漿、劈裂注漿和噴射注漿四類是根據(jù)注漿壓力及注漿技術(shù)運用的地理地形條件，還包括所注漿液在與土體的作用形式及作用機理即漿液的運行運動形式與替代填充方式等來決定的。如果沒有經(jīng)過大量腳踏實地的注漿試驗?zāi)M，就難以準(zhǔn)確判明漿液與土體之間的作用形式，誠然二者之間的作用形式是多種多樣的聯(lián)合共同作用的，那么以上注漿方式的確切分類依據(jù)是什么？這需要在注漿施工中土體漿液接觸作用中哪種作用方式占主導(dǎo)地位就將此時的注漿過程歸類到該種主要作用方式之下，從而得出上述注漿的分類。那么在施工過程中又是哪幾種注漿方式最為常見也被應(yīng)用最為頻繁，也就注定了該種作用方式要成為本文研究重點。在實際施工過程中滲透灌漿和壓密注漿是最常見和最重要的。

①滲透注漿：研究任何事物都離不開對其自身概念的圈界限定，要想深入了解研究滲透注漿的切實本質(zhì)，首先需要從滲透注漿的的概念入手，進(jìn)而延伸到滲透注漿的相關(guān)建筑學(xué)理論—球形擴散理論與柱形擴散理論等理論體系的研究比較。滲透注漿是在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體顆?？紫吨?，使土體顆粒膠結(jié)在一起成為整體。漿液是以牛頓流體形式存在被注入時球形擴散理論就恰好適用，同時還要求在漿液注入過程中被注介質(zhì)性質(zhì)為均勻介質(zhì)各向同性的無勃性土，且要求是在注漿情況是在點源注膠的情況下。可以說球形擴散理論是在理想情況下建立的，牛頓流體與均質(zhì)土體均是理想化的概念，這也就導(dǎo)致球形擴散理論難免有其局限性。但是柱形擴散理論同樣是建立在與球形擴散理論相仿的理論假設(shè)之上，只不過柱形擴散理論將其視角放在了注漿管而非漿液與土體的作用過程，將注漿管的一部分液體作為理論研究的基本點，在漿液呈柱狀擴散的過程中，柱形擴散理論得以很好實施運用，但是誠如前文由于其理論假設(shè)與球形擴散理論相近這也就導(dǎo)致其同樣具有局限性。其實在工程運用過程中上述理論可以延伸拓展到塑性流體，不在僅僅局限于牛頓流體，這是因為塑性流體的滲透系數(shù)在有效勃度都是其擴散半徑的相關(guān)函數(shù)，這也就保證上文所提到的擴散理論在得到修正后同樣適用于塑性流體。每個理論體系都不是完美萬能的，在針對塑性流體的理論中由于沒有考慮到地下水運動所產(chǎn)生的影響，在研究高勃度漿液方面誤差很大，對漿液勃時變性所產(chǎn)生的影響也沒有加以考慮。

②壓密注漿：壓密注漿也稱為擠壓注漿，在注漿技術(shù)建筑施工的同時需要鉆孔將極稠的漿液注入到土體并且擠壓土體，使其在澆筑漿液處形成產(chǎn)生球形漿泡，漿液與土體的作用靠的是擠壓擴散而非滲透。此類注漿作用方式只對土體有擠壓作用，進(jìn)而使建筑土體密實緊湊也保證土體不會像劈裂注漿那樣出現(xiàn)水力劈裂，這也就導(dǎo)致了壓密注漿與劈裂注漿在性質(zhì)作用形式有根本的區(qū)別。壓密注漿的使用范圍十分廣泛，在抬升建筑物，固結(jié)土體地基方面有較多實施運用。與劈裂注漿在土體加固及松軟地基的防水防滲處理上有所運用不同，若果土體透水性較差含水量較大，也就是所謂的軟勃土?xí)r，壓密注漿就不再適合使用。

3、注漿技術(shù)在高速公路橋梁建設(shè)中的實際應(yīng)用

早先在水利水電行業(yè)及建筑其他板塊行業(yè)注漿技術(shù)是形成了一套較為詳盡成熟完善的技術(shù)指導(dǎo)規(guī)范。但是運用注漿技術(shù)進(jìn)行橋梁加固加工處理在高速公路橋梁建設(shè)方面尚為較為新穎較為高級的技術(shù)所經(jīng)歷的發(fā)展時間也較短，純靜壓注漿是最為常見的注漿方法，但是受不同地段與不同地質(zhì)條件的限制，注漿技術(shù)在注入漿液所采用的工藝與所運用的方法，注漿材料的選擇與注漿設(shè)備的使用，甚至還包括檢測監(jiān)測紛繁眾多的執(zhí)行方法上也就演變出眾多的注漿工藝，在具體的工程施工中要嚴(yán)防被漿液沖刷的反作用，進(jìn)而達(dá)到預(yù)期的監(jiān)測監(jiān)控目的，這也是需要多加以研究挖掘的。如何選取恰當(dāng)?shù)氖┕すに嚺c準(zhǔn)確的技術(shù)參數(shù)是注漿質(zhì)量好壞的決定性因素。要想注漿技術(shù)工藝在施工過程中得以較好順利實施，注漿之前實驗研究是必不可少的，只有通過事先的調(diào)查研究才能確保注漿工藝的正確實施，尤其是在大面積注漿技術(shù)施工時。在高速公路橋梁建設(shè)之中注漿技術(shù)在注漿材料及注漿監(jiān)控，注漿工藝的把握中都較為深刻的理論知識。在注漿漿液材料的劃分上分為一般普通的注漿漿液材料與化學(xué)性質(zhì)的注漿漿液材料等兩大類。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間還有滲透速遞方面都對漿液的性狀具有影響。在高速公路橋梁建設(shè)施工中注漿技術(shù)工藝具有較為簡單直接的目的，那就是在各種特點不盡相同的復(fù)雜地層之中輸送注入漿液，將土體顆粒之間進(jìn)行諸如填充固結(jié)補連加強壓實嚴(yán)密擠壓膨脹膠結(jié)等物理化學(xué)作用。在注漿技術(shù)的監(jiān)督運用之中，注漿施工由于是在地層之中進(jìn)行較為隱蔽，其質(zhì)量監(jiān)控主要依靠在緊鑼密鼓的施工中加以把控，在控制方面有流量控制與壓力控制等若干種方法。

總結(jié) :本文依托注漿技術(shù)在施工過程中的技術(shù)分類將其作為立論基礎(chǔ)較為深入的闡述的注漿技術(shù)在高速公路橋梁建設(shè)中的具體應(yīng)用，也完成了本論文基本目的，并將此作為一點對現(xiàn)代社會交通建筑工藝?yán)碚撗芯康呢暙I(xiàn)，希望后來的研究者與實踐者能夠帶來更為精準(zhǔn)明確的研究。

[1] 張曉煒,智小慧.高速鐵路橋梁施工技術(shù)與裝備[M].北京：華中科技大學(xué)出版社，2003，11.

[2] 張忠苗.灌注樁后注漿技術(shù)及工程應(yīng)用[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009，9.

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1007-6344（2015）08-0310-01