地基注浆技术在公路桥梁基础施工中的应用研究

1. 注浆技术概述

注浆技术原理

注浆技术是利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把凝胶时间具有一定时间的浆液注入各种介质的孔隙、裂隙或空洞中，浆液在一定压力作用下，在介质中渗透、扩散、填充，待浆液凝固后，将松散的颗粒或裂隙胶结成一个整体，从而达到加固、防渗、堵漏等目的。例如地基加固中，通过浆液填充地基土颗粒间孔隙，增加土体密实度和强度；在混凝土裂缝修补中，填充裂缝，恢复混凝土结构的整体性和耐久性。

注浆技术特点

注浆技术具有诸多优点。一是它适用性强，可用于各种地质条件和工程结构中，不论软土地基、砂土地基、岩石地基，混凝土结构、砖石结构等均可采用注浆技术处理。其次，注浆技术施工工艺简单，施工设备轻便、易于操作，在狭窄空间或复杂施工环境下作业。再次，注浆技术能够有效地提高土体或结构的强度、稳定性及抗渗性，对提高工程质量效果显著。但是注浆技术也存在着一定的局限性，注浆效果受浆液性质、注浆压力、注浆工艺等因素影响较大，控制不当，可能造成注浆不密实、浆液流失等。

注浆技术分类

注浆技术根据不同的分类标准有不同的分类。按注浆材料可分为水泥注浆、化学注浆、混合注浆。水泥注浆以水泥为主要材料，具有成本低、结石体强度高、耐久性好等优点，广泛应用于地基加固、基础防渗等工程；化学注浆采用化学材料如环氧树脂、聚氨酯等作为浆液，其特点是浆液流动性好、可灌性强，能注入细微裂缝和孔隙，常用于混凝土结构裂缝修补、堵漏等；混合注浆则是将水泥与化学材料混合使用，兼具两者优点。按注浆目的可分为加固注浆、防渗注浆和堵漏注浆等，分别针对不同的工程需求发挥作用。

2. 注浆技术在公路桥梁施工中的应用

2.1 混凝土裂缝修补

2.2.1 裂缝产生原因

公路桥梁混凝土施工过程中，由于混凝土的收缩、温度变化、荷载作用等，都容易产生裂缝。例如，混凝土在硬化过程中，水分逐渐蒸发，体积收缩，当收缩受到约束时，就会产生收缩裂缝；在温度变化较大的环境下，混凝土内部和表面温差过大，也会产生温度裂缝。

2.2.2

注浆材料选择对宽度小于 0.2mm 的细裂缝，用环氧树脂浆液进行修补。环氧树脂具有黏结强度大，收缩小，耐化学腐蚀，能很好地填塞微裂缝，使混凝土结构重新具有整体性。对大于 0.2mm 宽的裂缝，可用水泥 - 水玻璃双液浆进行补足。水泥 - 水玻璃双液浆凝结时间短，早期强度高，易于较大裂缝的快速修补。

2.2.3

修补工艺首先对裂缝进行清理，用钢丝刷、压缩空气等工具清除裂缝表面的灰尘、油污等杂质，使裂缝表面干净、干燥。然后按裂缝宽度、深度对裂缝两侧每隔一定距离粘贴注浆嘴，注浆嘴间距根据裂缝宽度及深度确定，一般 20-30cm_⨀ 。用封缝胶封闭裂缝，形成封闭注浆空间。待封缝胶固化后，用注浆泵将配制好的浆液注入裂缝中。注浆过程中要控制好注浆压力，一般为 0.1-0.3MPa ，防止浆液溢出。注浆结束后，拆除注浆嘴，对表面进行修整。

2.2.4 修补效果评估

采用超声波探伤仪对裂缝修补效果进行检测，结果显示，修补后的裂缝内部浆液饱满，混凝土结构的整体性得到恢复，裂缝处的强度和耐久性满足设计要求。

2.3 孔洞填充

2.3.1 孔洞形成原因

公路桥梁施工中，由于混凝土浇筑不密实，模板漏浆等原因，在混凝土结构中容易形成孔洞。譬如在浇筑混凝土时振捣不充分，混凝土中的气泡不能排出，便产生气孔；模板拼接不严密，混凝土浆体流出，也可产生孔洞。

2.3.2 注浆填充方案

对于较小的孔洞，采用水泥砂浆进行填充。 2 4 水泥砂浆配合比水泥：砂：一般水泥：砂 =1:1:3 ；水灰比控制在 0.4――0.5 之间。对于较大的孔洞，在孔内设置钢筋骨架，然后用细石混凝土填充，细石混凝土的强度等级比原混凝土提高一级。

2.3.3 施工要点

在进行孔洞填充前，要先对孔洞进行清理，将孔洞内的杂物、松动混凝土等清除干净，并用清水冲洗湿润。填充过程中要分层进行，每层厚度不宜超过30cm ，采用振捣棒或小型振捣器进行振捣，确保填充材料密实。对于较大孔洞填充的细石混凝土，要在混凝土终凝后进行洒水养护，养护时间不少于7 天。

2.3.4 填充效果检查

通过外观检查和钻孔取芯检测填充效果。外观检查主要查看填充表面是否平整、密实，有无裂缝、蜂窝等缺陷。钻孔取芯检测填充材料的强度和密实度，检测结果表明，填充后的孔洞满足设计要求，混凝土结构的完整性得到了恢复。

2.3.5 施工过程质量控制

加强施工过程质量控制是确保注浆技术应用效果的重要环节。钻孔、注浆管安装、注浆等，严格按照施工工艺流程操作。加强对施工人员的培训、管理在施工过程中，加强施工人员的培训，提高施工人员的质量意识和操作技能。同时做好施工记录，对注浆过程中各项参数、施工情况进行详细地记录，以便于对注浆效果进行分析、评估。

3. 注浆技术在公路桥梁施工中的应用效果评估

3.1 质量评估

通过对采用注浆技术处理后的公路桥梁工程进行各项质量检测，如地基承载力检测、混凝土强度检测、裂缝深度检测等，结果表明，注浆技术有效地提高了工程质量。地基加固后，地基承载力满足设计要求，沉降量控制在允许范围内；混凝土裂缝修补和孔洞填充后，结构的整体性和耐久性得到恢复，各项力学性能指标符合设计标准。

3.2 经济效益评估

注浆技术虽然在施工过程中需要付出一定的材料、设备和人工成本，但从长远来看，它能避免因地基沉降、结构裂缝等问题导致的桥梁维修、加固甚至重建费用，具有显著的经济效益。再如：某公路桥梁采用注浆技术进行地基加固，相对于其他的地基处理方法，虽然初期投资有所增加，但后期运营过程中由于地基原因引起的维修费用大大降低，综合经济效益明显。

3.3 社会效益评估

公路桥梁是交通的重要基础设施，其质量和安全，直接关系到社会公众的出行安全，交通运输顺畅。注浆技术的应用提高了公路桥梁的工程质量和安全性，减少了交通事故的发生概率，保障了人民群众的生命财产安全，同时也促进了区域经济的发展，具有良好的社会效益。

结论

注浆技术在公路桥梁施工中有着广泛的应用前景和重要的实践价值。并在地基加固、混凝土裂缝修补、孔洞填充等方面使用，有效地提高了公路桥梁的工程质量、稳定性和耐久性。在应用注浆技术时，要充分了解其原理、特点、分类，因地制宜地选择注浆方案和参数，严把施工过程质量关，保证注浆效果。同时，随着科技的不断进步，应进一步研究和开发新型注浆材料和工艺，不断完善注浆技术，为公路桥梁工程建设提供更加可靠的技术支持，推动我国交通基础设施建设的高质量发展。

参考文献

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