公路橋梁隧道施工中灌漿法的應(yīng)用

趙宏偉

（韶山市交通運輸局，湖南湘潭411300）

0 引言

為減少施工中因技術(shù)問題造成的影響，保證公路橋梁隧道工程施工質(zhì)量水平，需科學(xué)化應(yīng)用灌漿法，有效處理裂縫、砌石松動及砌漿脫落的問題，提高工程整體建設(shè)效果。目前灌漿法主要是結(jié)合氣壓與液壓原理對固化裂縫進(jìn)行灌漿處理，起到填補裂縫的作用，合理地應(yīng)用灌漿法能夠保障施工質(zhì)量，確保施工安全。

1 灌漿加固法的原理及技術(shù)分析

1.1 灌漿加固法的原理

灌漿加固法是利用氣壓、液壓等原理將水泥、黏土、骨料等物質(zhì)以一定比例混合后，灌入工程地基中，以填補各種裂縫進(jìn)而達(dá)到加固的目的[1]。通過灌漿加固法能提高隧道工程的荷載能力，進(jìn)而保障工程安全性與穩(wěn)定性，灌漿加固法一般分為高壓灌漿和低壓灌漿，兩種方法均能快速加固地基，清除病害[2]。

1.2 灌漿技術(shù)特點

灌漿技術(shù)的主要作用分為兩個方面，一是堵漏，二是加固。灌漿法具有堵截水流的作用，在橋梁隧道施工中可通過灌漿法將孔洞堵住，以避免發(fā)生滲透問題。另外，灌漿法還具有提高巖石物理強度的作用，在施工中出現(xiàn)的裂縫會嚴(yán)重影響工程質(zhì)量，最終影響完工后的安全。通過灌漿法的合理運用能提高工程質(zhì)量，降低裂縫的影響，甚至能恢復(fù)沉降建筑物到原有位置，解決傾斜等問題，保證工程質(zhì)量[3]。

1.3 灌漿技術(shù)能夠解決的問題

公路橋梁施工中存在較多問題，但灌漿技術(shù)主要針對其中三類：首先，施工中產(chǎn)生的裂縫，特別是橋石和橋墩處的裂縫問題，通過灌漿加固能夠得到解決。其次，石頭松動問題，一般指橋石的砌石松動，通過灌漿加固可以解決。最后，漿石脫落問題。一般情況下，遇到漿石脫落會采用砌漿的方式對墻面進(jìn)行加固，砌漿方式能夠覆蓋建筑物的表面，起到加固和美化兩方面的作用，但砌漿方式的缺點也較嚴(yán)重，一旦砌漿脫落會造成不可估量的后果，故現(xiàn)在更多的會采用灌漿固定處理[4]。

2 公路橋梁隧道施工常見問題

2.1 裂縫

裂縫是公路橋梁隧道施工中最為常見的問題，橋石和橋墩處的裂縫初顯并不明顯，一般很難發(fā)現(xiàn)，隨著時間的推進(jìn)會導(dǎo)致裂縫寬度逐漸增加，當(dāng)裂縫寬度大于2mm 時，仍舊沒有采取措施進(jìn)行處理，則會導(dǎo)致裂縫變長，進(jìn)而影響橋梁、隧道的性能[5]。一般造成裂縫產(chǎn)生的原因主要有三個方面：第一，因為澆筑過程中對溫度的控制不夠嚴(yán)格，這種裂縫被稱作收縮裂縫；第二，施工中對骨料的質(zhì)量控制不夠嚴(yán)格，造成堿集料反應(yīng)或者含量過大；第三，由于橋墩發(fā)生不均勻沉降而造成的預(yù)應(yīng)力裂縫。裂縫問題會對工程質(zhì)量造成較大影響，并產(chǎn)生一定的安全威脅。

2.2 砌石松動

砌石松動是橋梁隧道施工中的另一類常見問題，砌石松動會影響混凝土結(jié)合部位，導(dǎo)致多處松動，進(jìn)而影響橋梁、隧道的性能與安全[6]。造成砌石松動的原因包括隧道的地質(zhì)、底層的形變壓力以及松動壓力等。

2.3 砌漿脫落

砌漿在工程項目中具有兩個作用，第一是覆蓋建筑物粗糙的表面，起到美化的作用；第二則是起到加固的作用。砌漿脫落后會降低墻面的穩(wěn)定性和安全系數(shù)，嚴(yán)重情況可能會導(dǎo)致重大安全事故，因此必須提起重視，及時處理相關(guān)問題。

3 灌漿法加固技術(shù)的應(yīng)用

3.1 施工準(zhǔn)備工作

施工技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)灌漿法加固技術(shù)的原理，結(jié)合工程實際需求進(jìn)行試驗，以保障技術(shù)實施的科學(xué)性和可行性，確保數(shù)據(jù)指標(biāo)的真實性和準(zhǔn)確性。首先，確認(rèn)灌漿距和擴(kuò)散半徑，之后在試驗中要確定漿液配比。在滿足工程要求的情況下，可適當(dāng)調(diào)整材料選擇，降低成本。同時調(diào)試設(shè)備，合理安排關(guān)鍵施工工序，做到準(zhǔn)確測量，為開展作業(yè)打好基礎(chǔ)。

3.2 明確施工標(biāo)準(zhǔn)

想要發(fā)揮公路橋梁隧道工程中灌漿加固技術(shù)的實效性，解決上述裂縫、砌石松動及砌漿脫落等問題，需確定合理的施工標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)工程實際有效加固基礎(chǔ)部分。在實施灌漿加固前，應(yīng)開展抗壓力模擬實驗，預(yù)估加固中可能出現(xiàn)的情況，并做好相應(yīng)預(yù)案應(yīng)對突發(fā)情況，根據(jù)施工地質(zhì)條件調(diào)整壓力。一般情況下，道路橋梁隧道施工灌漿壓力選擇0.3～0.55MPa 范圍，由于公路橋梁隧道破損程度不同，對灌漿量應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。為提升灌漿加固工作效率，開展修復(fù)作業(yè)之前應(yīng)準(zhǔn)備充足的配料，保障工程有序?qū)嵤ＭǔＳ倌嗟囟涡枰鼗休d力達(dá)到90kPa 以上，而復(fù)合地基地段則要求135kPa 以上。同時施工人員應(yīng)重視控制灌漿口深度，一般應(yīng)在3.5～5.5m。

3.3 鉆孔及孔口管安裝

為保證加固質(zhì)量，作業(yè)人員應(yīng)根據(jù)灌漿加固法的技術(shù)原理正確處理鉆孔和孔口管安裝作業(yè)。一般情況下，施工人員會選擇85～90mm 的鉆頭，在鉆孔處用紅漆標(biāo)定，鉆孔前要確認(rèn)鉆頭角度。在做好上述準(zhǔn)備后，根據(jù)設(shè)計圖紙，堅持加壓輕、速度慢的原則，適時調(diào)整孔位方向，開展鉆孔作業(yè)。若鉆孔中遇到粉性土層，需置入導(dǎo)管，以保護(hù)孔壁并使用撈砂筒實現(xiàn)黏性土層的鉆孔。鉆孔完成后即可安裝孔口管，鉆孔并置入50mm直徑的孔口管，其中外露20～30cm，可用麻絲填補孔口與管壁間的間隙，進(jìn)而保障漿液的順利灌入。在安裝環(huán)節(jié)則應(yīng)該合理控制孔口管的牢固性和角度，重點處理涌水地段和無水地段。此外，灌漿管周邊可包裹一層橡皮材料，避免外溢浪費。

3.4 灌漿作業(yè)

在灌漿管完成連接后需進(jìn)行壓水試驗，以檢測灌漿管的密閉性和通暢性，在確認(rèn)后方可進(jìn)行灌漿作業(yè)。根據(jù)前期試驗數(shù)據(jù)選擇合適比例進(jìn)行漿液攪拌，保證漿液質(zhì)量。在灌注施工中，操作員應(yīng)遵循從上到下、緩慢注漿的原則，尤其是灌注到孔口后應(yīng)靜置30min，以確保漿液完全凝固。為避免施工中出現(xiàn)串漿的情況，可基于先疏后密的原則分批灌漿。由于漿液向上擴(kuò)散較易，在施工中應(yīng)先灌注隧道頂部的灌漿孔，然后灌注側(cè)邊孔，最后灌注底板。

3.5 封堵灌漿口

根據(jù)我國相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)要求，公路橋梁隧道工程應(yīng)用灌漿法加固應(yīng)在壓力達(dá)到設(shè)計終壓后繼續(xù)灌注10min，進(jìn)漿量小于20L/min 后方可結(jié)束作業(yè)，同時實施封堵灌漿口施工。首先，操作時，相關(guān)人員需要按照漿液的表面情況對鉆孔開展全面檢查，及時發(fā)現(xiàn)灌漿空白區(qū)，采取有效的補救措施。其次，對灌漿量及其壓力等施工記錄信息進(jìn)行檢查，以此為依據(jù)判斷實際的灌漿效果。最后，選擇灌漿孔5%的數(shù)量進(jìn)行取孔開展科學(xué)的壓水試驗。尤其是重點針對地質(zhì)條件差、存在嚴(yán)重冒漿以及耗灰量相對較大的孔位進(jìn)行檢查，如果其吸水率持續(xù)30min 內(nèi)小于規(guī)定值，則可判定施工符合設(shè)計要求；如大于規(guī)定值，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行補壓施工。

4 施工注意事項

4.1 線型控制

為保證施工質(zhì)量，應(yīng)采用針對性的技術(shù)對工程進(jìn)行信息跟蹤和監(jiān)控，實時反饋施工中的工程進(jìn)度及出現(xiàn)的問題，特別是工程的應(yīng)力、形變和合龍精度。

4.2 標(biāo)高控制

分析橋梁端產(chǎn)生的各種因素可知，量體的結(jié)構(gòu)、施工的負(fù)荷、掛籃結(jié)構(gòu)變形和氣溫等問題因素會影響最終的工程質(zhì)量，故需詳細(xì)分析相關(guān)控制問題。在橋梁端完成施工后，在頂橫處向兩側(cè)設(shè)置臨時的水準(zhǔn)點作為控制點，并且在不同的段都要設(shè)置水準(zhǔn)觀測點。制定這些措施時，還需根據(jù)模板面和其他的一些因素，更好保障橋梁工程的安全和質(zhì)量。

4.3 尺寸控制

在尺寸控制方面，主要需要控制好截面長度的尺寸和截面尺寸。當(dāng)施工完成后，需要及時檢測頂板的寬度。當(dāng)檢測完成后還需要不定期開展復(fù)測工作，控制好誤差。當(dāng)誤差較大時要及時做好調(diào)整工作，確保下一個步驟可以正常進(jìn)行。

4.4 箱梁機械設(shè)備管理控制

充分的事前分析和判斷能更好節(jié)約成本，因為箱梁機械設(shè)備造價比較昂貴。首先，準(zhǔn)確分析其運行情況，確保遇到問題可隨時調(diào)整或修理；其次，專人操作；最后，做好維保工作。一般情況下，箱梁機械設(shè)備在施工現(xiàn)場的使用周期較短，會經(jīng)常轉(zhuǎn)移使用，在移動后需進(jìn)行維保工作。

5 結(jié)語

綜上所述，對公路橋梁隧道工程施工中采用灌漿法加固技術(shù)，應(yīng)當(dāng)充分把握其運用要點，即做好施工準(zhǔn)備工作，并按照實際情況制定合理的施工標(biāo)準(zhǔn)。然后應(yīng)當(dāng)把握鉆孔和空口管的安裝作業(yè)，有序?qū)嵤┕酀{流程，最后有效封堵灌漿口，從而提高灌漿法加固技術(shù)的實施質(zhì)量，進(jìn)而提升公路橋梁隧道的整體施工水平。為了解決公路橋梁隧道工程的裂縫問題，可采用多種技術(shù)方法，比如說鋼板加固技術(shù)和預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)、灌漿法加固技術(shù)。灌漿法還可以降低工程的成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。灌漿法具有獨特的技術(shù)優(yōu)勢，能夠讓工程變得更加堅固可靠，全面保障工程質(zhì)量。