探析公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術(shù)

(四川大學(xué)錦城學(xué)院 四川 成都 610000)

前言

伴隨社會(huì)的全面發(fā)展，經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，交通運(yùn)輸系統(tǒng)逐漸完善，公路橋梁隧道已經(jīng)成為重要的交通運(yùn)輸載體，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了便利的交通條件。在公路橋梁隧道工程不斷增多的背景下，工程質(zhì)量問(wèn)題成為了關(guān)注的焦點(diǎn)。為確保道路橋梁隧道的安全使用，應(yīng)該對(duì)容易出現(xiàn)問(wèn)題的路段進(jìn)行加固。

一、工程概況

公路橋梁隧道經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用之后容易出現(xiàn)裂縫、斷裂以及鋼筋銹蝕等病害，這些問(wèn)題的存在將會(huì)嚴(yán)重影響交通運(yùn)輸系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對(duì)行車(chē)安全造成重大安全隱患。文章選取某公路橋梁隧道工程作為案例做出分析。該工程全長(zhǎng)120m，橋梁跨徑為8m*15m，橋?qū)挼慕M合為4m+36m+4m。該公路橋梁隧道的底部為柱式墩結(jié)構(gòu)，橋臺(tái)是U型的擴(kuò)張基礎(chǔ)。整條隧道坐落在丘陵地區(qū)，所以地形的起伏相對(duì)較大。結(jié)合前期地質(zhì)勘查報(bào)告顯示，該隧道工程所貫穿的地帶地質(zhì)結(jié)構(gòu)是砂巖和石英砂為主體，巖體的結(jié)構(gòu)不夠完整，地下水量相對(duì)較少，并且透水性能比較弱。在該公路橋梁隧道正式投入使用9年之后，由于使用頻率比較高、使用強(qiáng)度非常大，導(dǎo)致該橋梁出現(xiàn)了以下問(wèn)題：第一，隧道出現(xiàn)裂縫。在該工程當(dāng)中橋墩與橋臺(tái)位置出現(xiàn)了比較明顯的裂縫病害，裂縫的寬度達(dá)到5mm，經(jīng)測(cè)量裂縫深度為4mm，嚴(yán)重影響隧道的穩(wěn)固性。第二，徹石松動(dòng)。在該公路橋梁隧道工程使用期間，由于養(yǎng)護(hù)工作不到位，使得橋臺(tái)徹石出現(xiàn)了松動(dòng)現(xiàn)象，嚴(yán)重位置已經(jīng)出現(xiàn)了路面的凹凸坑，這一病害嚴(yán)重影響工程的使用安全，對(duì)橋梁的整體承載力也將帶來(lái)不利影響。

二、灌漿技術(shù)的具體應(yīng)用

灌漿法是公路橋梁隧道加固維修過(guò)程中一項(xiàng)常用的技術(shù)，也是比較科學(xué)的技術(shù)。但是如果在加固維修施工的過(guò)程中對(duì)于施工方案安排不夠合理，就很有可能導(dǎo)致諸多問(wèn)題的出現(xiàn)，如灌漿不均與造成地面抬動(dòng)、灌漿過(guò)程中斷、冒漿、串漿等[1]。以下詳細(xì)介紹灌漿法的實(shí)施要點(diǎn)：

(一)施工前準(zhǔn)備

第一，灌漿材料的調(diào)配。利用灌漿法對(duì)公路橋梁隧道實(shí)施加固維修的過(guò)程中，常用的灌漿材料包括水泥、粘土、水泥混合砂、水泥灰以及高分子化學(xué)溶液等[2]。結(jié)合本案例的特征，在選擇灌漿材料的過(guò)程中應(yīng)該利用水泥灰，此種灌漿材料的原材料為水泥、沙等，相對(duì)經(jīng)濟(jì)實(shí)用，可塑性比較強(qiáng)。綜合分析本案例的病害特征，確定水泥與煤灰的使用比例為4：1，水泥選擇了普通的硅酸鹽水泥，要求水泥強(qiáng)度達(dá)到32。

第二，施工路段確定。在利用灌漿法對(duì)公路橋梁隧道進(jìn)行加固維修施工之前，技術(shù)人員與施工人員應(yīng)該精準(zhǔn)定位施工地帶和選擇施工方式，結(jié)合該路段發(fā)生沉降、裂縫等病害的程度去科學(xué)選擇實(shí)施灌漿的位置以及用料。根據(jù)本案例的病害特征，應(yīng)該選擇對(duì)墩臺(tái)四周實(shí)施灌漿。

第三，施工人員與材料儲(chǔ)備。在開(kāi)始灌漿作業(yè)之前，首先要結(jié)合施工要求組建施工隊(duì)伍，確保各項(xiàng)施工技術(shù)與工藝可以落實(shí)到位；其次，施工隊(duì)伍組建完畢之后應(yīng)該結(jié)合施工需要準(zhǔn)備好施工過(guò)程中所需要的機(jī)械設(shè)備，如攪拌車(chē)、電機(jī)設(shè)備以及相關(guān)的小器材等；最后技術(shù)人員要對(duì)施工半徑進(jìn)行精確的測(cè)量，通過(guò)計(jì)算來(lái)確定擴(kuò)散半徑、灌漿孔距以及深度等重要參數(shù)，為提高施工質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

(二)結(jié)合工程情況確定施工標(biāo)準(zhǔn)

利用灌漿法對(duì)公路橋梁隧道工程實(shí)施加固維修的過(guò)程中，應(yīng)該明確灌漿施工的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)施工位置進(jìn)行灌漿施工的過(guò)程中，一定要結(jié)合工程整體施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)以及施工規(guī)劃整體要求去確定，但是也要具體問(wèn)題具體分析，例如本案例提到的橋梁隧道工程在使用過(guò)程中承載的交通壓力比較大，那么就需要對(duì)工程所承擔(dān)的交通壓力做出科學(xué)預(yù)測(cè)，進(jìn)而制定符合實(shí)際情況的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。綜合分析各項(xiàng)因素之后，確定該工程灌漿加固施工標(biāo)準(zhǔn)如下：

第一，灌漿壓力。在實(shí)施工程加固修護(hù)之前，首先進(jìn)行模擬試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)確定灌漿壓力，在實(shí)施灌漿的過(guò)程中如果遇到特殊情況，應(yīng)該及時(shí)結(jié)合具體地質(zhì)情況做出分析，進(jìn)而對(duì)灌漿壓力進(jìn)行調(diào)整。該工程的灌漿壓力應(yīng)該控制在0.3-0.5MPa這一區(qū)間。

第二，灌漿用量。灌漿量也是施工之前需要確定的重要參數(shù)之一，灌漿量需要結(jié)合工程實(shí)際情況測(cè)定，主要依據(jù)就是確保備用灌漿量可以使得灌漿空經(jīng)過(guò)灌漿之后達(dá)到飽和程度。通常情況下來(lái)講，在儲(chǔ)備灌漿量的過(guò)程中，要儲(chǔ)備實(shí)用量的120%。

第三，灌漿承載力。在灌漿作業(yè)完成之后，要求本工程的承載力達(dá)到135KPa這一標(biāo)準(zhǔn)；復(fù)合地基部分的承載力也需要達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)。

第四，灌漿孔的深度。結(jié)合本工程實(shí)際需要，應(yīng)該將灌漿孔的深度確定為3.5-5.5m。

第五，灌漿完成。灌漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)通常是灌漿孔吸收灌漿量小于0.6L/min，并且延后30min的情況下可以結(jié)束灌漿。

(三)施工工藝

第一，鉆孔。在該工程施工中可以利用直徑為85-90mm的鉆頭實(shí)施鉆孔，需要注意的是當(dāng)鉆頭達(dá)到粉性土層的時(shí)候，需要導(dǎo)入導(dǎo)管并且對(duì)孔壁進(jìn)行有效保護(hù)，之后通過(guò)撈砂筒向下進(jìn)行鉆孔直到粘性土層。

第二，安放漿管。在這一施工環(huán)節(jié)中，施工人員可以將軟橡皮性質(zhì)的包裹放在灌漿管的外壁上從而有效阻止?jié){液外流。

第三，攪拌灌漿。針對(duì)灌漿實(shí)施攪拌的過(guò)程中，需要注意的是一定要確保攪拌充分，動(dòng)態(tài)關(guān)注水、煤灰、泥沙三者之間的調(diào)和比例。

第四，灌漿。在開(kāi)始正式灌漿作業(yè)的過(guò)程中，一定要按照自上而下的灌漿順序進(jìn)行，通過(guò)灌漿口緩緩導(dǎo)入，直到漿液達(dá)到飽和狀態(tài)，灌漿孔被填充飽和為止。之后等待漿液凝固，漿液在一般環(huán)境中都會(huì)在灌漿結(jié)束之后半個(gè)小時(shí)凝固。

第五，封孔。當(dāng)灌漿作業(yè)結(jié)束之后，施工人員需要立即對(duì)灌漿孔進(jìn)行封閉，從而確保施工活動(dòng)的順利完成。這時(shí)需要注意的是在封孔一天之后需要對(duì)封孔的位置進(jìn)行查看，如果發(fā)現(xiàn)灌漿液已經(jīng)充分下沉，需要及時(shí)開(kāi)孔補(bǔ)漿。

結(jié)語(yǔ)

在公路橋梁隧道加固維護(hù)的過(guò)程中，灌漿技術(shù)發(fā)揮重要作用。通過(guò)灌漿加固之后，可以有效減少工程安全風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)工程的使用壽命。希望通過(guò)文章的闡述，可以使得相關(guān)技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到灌漿技術(shù)的重要意義，在發(fā)現(xiàn)公路橋梁隧道工程出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，認(rèn)真準(zhǔn)確的分析病害，并且及時(shí)利用灌漿技術(shù)實(shí)施加固維護(hù)，確保橋梁隧道工程的使用安全。