高速公路隧道橋梁加固技術(shù)和施工工藝研究

宋宏偉

中鐵十七局集團(tuán)第一工程有限公司 山東 青島 266500

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)發(fā)展，在項(xiàng)目工程施工建設(shè)中，各種先進(jìn)施工工藝得到有效應(yīng)用，提升了整體施工質(zhì)量水平。而隧道橋梁作為高速公路中重要組成部分，為保證道路通暢性，充分發(fā)揮隧道橋梁應(yīng)用價(jià)值，在施工期間應(yīng)重視對(duì)加固技術(shù)應(yīng)用。因此，相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)橋梁加固技術(shù)研究，明確技術(shù)實(shí)施必要性，加固原則、流程，并在掌握相應(yīng)加固技術(shù)基礎(chǔ)上，落實(shí)對(duì)隧道橋梁施工。

1 隧道橋梁應(yīng)用加固技術(shù)必要性

現(xiàn)階段，在高速公路中隧道橋梁進(jìn)行施工中，加固技術(shù)已經(jīng)成為工程施工中必要使用技術(shù)，而加固技術(shù)應(yīng)用必要性原因主要表現(xiàn)在兩方面：

一是，通過(guò)合理使用加固技術(shù)可提升工程施工質(zhì)量，可減少后期在使用年限內(nèi)的不必要維修，降低對(duì)維修資源浪費(fèi)。高速公路隧道橋梁施工中使用的部分材料有限，若未能使用加工技術(shù)進(jìn)行施工或在高速公路隧道橋梁出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)采用適合修補(bǔ)方案，會(huì)影響工程使用效果。實(shí)際使用期間通過(guò)對(duì)加固技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，不僅可提升對(duì)隧道橋梁施工質(zhì)量，而且可通過(guò)減少重建和維修，降低對(duì)資源浪費(fèi)。

二是，在隧道橋梁施工中使用加固技術(shù)，可提升工程項(xiàng)目建設(shè)水平，對(duì)交通事業(yè)發(fā)展具有重要促進(jìn)作用。隨著人們出行中對(duì)道路工程質(zhì)量要求提升，平整、堅(jiān)固和通暢道路，可在極大程度上滿(mǎn)足人們外出需求，而加固技術(shù)作為提升隧道橋梁施工重要技術(shù)，既可提升工程堅(jiān)固程度，又可保證道路通暢程度，利于促進(jìn)交通事業(yè)發(fā)展[1]。

2 隧道橋梁加固技術(shù)

2.1 概念

加固技術(shù)在高速公路隧道橋梁施工中屬于一種可用于提升高橋梁結(jié)構(gòu)承載能力技術(shù)，該技術(shù)在使用中需要利用一系列可增強(qiáng)橋梁承重結(jié)構(gòu)以及構(gòu)件承載能力措施，使用后利于提升工程項(xiàng)目施工質(zhì)量，可在一定程度上滿(mǎn)足交通事業(yè)發(fā)展需求。加固技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，不僅可應(yīng)用于工程項(xiàng)目尚未完全建立前，而且可在后期使用期間維護(hù)節(jié)段使用，對(duì)隧道橋梁工程可能或已經(jīng)存在的問(wèn)題，可起到消除與解決作用，利于減少工程安全隱患，進(jìn)一步避免橋梁安全事故，減少人員與財(cái)產(chǎn)方面損失，利于保證橋梁工程項(xiàng)目正常投入使用。同時(shí)在對(duì)隧道橋梁工程使用加固技術(shù)后，既可提升工程項(xiàng)目堅(jiān)固程度，又可延長(zhǎng)其使用期限，減少對(duì)道路功能影響，滿(mǎn)足車(chē)輛出行需求。

2.2 加固原則

在具體施工中，為充分發(fā)揮加固技術(shù)作用和功能，保證其在施工中得到有效應(yīng)用，要求工程建設(shè)期間應(yīng)遵循相應(yīng)加固原則。首先，使用加固技術(shù)施工前，應(yīng)先對(duì)隧道橋梁工程中技術(shù)應(yīng)用環(huán)境以及承載能力等方面進(jìn)行評(píng)定，以此確定適合加固方式，并在確保相應(yīng)加固技術(shù)滿(mǎn)足工程施工安全以及后期工程正常使用要求后進(jìn)行施工。其次，在進(jìn)行加固技術(shù)選擇中，既需要參考評(píng)定結(jié)果，又需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行確定，尤其是特殊環(huán)境中，應(yīng)注意結(jié)合環(huán)境采用相應(yīng)針對(duì)性措施。再次，將加固技術(shù)應(yīng)用于病害隧道橋梁施工中，應(yīng)結(jié)合原工程設(shè)計(jì)圖，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行審核考察，通過(guò)綜合分析后展開(kāi)加固工作。同時(shí)使用期間應(yīng)重點(diǎn)對(duì)病害程度、影響因素、材料性能等方面進(jìn)行考慮，并對(duì)工程不同位置構(gòu)件強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求進(jìn)行考慮，通過(guò)分析預(yù)加應(yīng)力、溫度變化等附加荷載因素，選擇適合加固方式。最后。加固措施選用中，還應(yīng)對(duì)成本因素進(jìn)行考慮，在保證施工質(zhì)量前提下，盡可能減少不必要投入。

2.3 加固流程

在使用加固技術(shù)進(jìn)行高速公路隧道橋梁施工中，為保證項(xiàng)目工程施工有序進(jìn)行，應(yīng)遵循相應(yīng)加固施工流程。首先，施工前做好工程項(xiàng)目相關(guān)數(shù)據(jù)收集工作，以此為基礎(chǔ)制定相應(yīng)施工計(jì)劃。其次，制定施工計(jì)劃，要求在制定中考慮隧道橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定施工重點(diǎn)以及存在的問(wèn)題，并對(duì)整個(gè)加固流程進(jìn)行理順，同時(shí)根據(jù)工程項(xiàng)目適當(dāng)進(jìn)行施工工藝優(yōu)化升級(jí)。最后，根據(jù)具體施工流程進(jìn)行施工，以隧道橋梁樁基項(xiàng)目加固為例，施工中應(yīng)按照施工前準(zhǔn)備、鋼管支撐、開(kāi)挖土方、界面混凝土處理、加固處理和施工監(jiān)測(cè)等流程展開(kāi)施工[2]。

3 高速公路隧道橋梁加固技術(shù)分析

隧道橋梁加固技術(shù)在保證工程整體使用性能，以及提升工程項(xiàng)目使用年限方面可起到良好效果。同時(shí)可針對(duì)工程使用期間存在的病害問(wèn)題進(jìn)行有效處理，可保證高速公路符合人們對(duì)道路交通方面質(zhì)量要求。因此，加固技術(shù)在隧道橋梁施工中具有至關(guān)重要作用。而在實(shí)際進(jìn)行施工期間，常用加固技術(shù)有以下幾種。

3.1 加筋法

高速公路隧道橋梁施工中常用技術(shù)有多種，其中，加筋法屬于較為常用技術(shù)，該技術(shù)使用后利于提升工程土質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，主要應(yīng)用于施工難度稍大工程地基加固。而加筋法在實(shí)際應(yīng)用中，可分為三種類(lèi)型，即土工合成材料、土釘墻技術(shù)和加筋土技術(shù)。其中，土工合成材料指的是以塑料、化纖與合成橡膠等為原材料而形成的人工合成聚合物。土釘墻技術(shù)則是利用鋼筋和型鋼、鋼管進(jìn)行鉆孔、插筋或注漿方式形成土釘，進(jìn)而起到加固效果。加筋土是在土層中預(yù)埋抗拉能力較強(qiáng)拉筋，然后通過(guò)拉筋與土顆粒接觸后位移產(chǎn)生的摩擦，促使土層與加筋材料結(jié)合起來(lái)，起到加固效果，進(jìn)而保證土層穩(wěn)定性。

3.2 換填法

隧道橋梁加固中，換填法屬于一種較為常用加固措施，該方式在持力層較軟天然地質(zhì)結(jié)構(gòu)中可取得良好使用效果，適用于對(duì)工程地基進(jìn)行加固。在對(duì)換填法進(jìn)行加工中，具體加固方式可分為石灰、水泥、碎石置換法和注漿法等類(lèi)型。具體應(yīng)用中，通過(guò)對(duì)淤泥、淺層軟弱土等持力層較軟土層進(jìn)行土墊層換填，可起到加速排水，減少工程地基沉降，提升整體承載力水平作用，該施工方式具有成本低和施工方便等使用優(yōu)勢(shì)[3]。

3.3 強(qiáng)夯法

加固技術(shù)中強(qiáng)夯法可起到夯實(shí)土層作用，通常情況下，高速公路隧道橋梁地基區(qū)域會(huì)存在較大空隙，導(dǎo)致基層堅(jiān)固程度不足，若未能進(jìn)行有效處理，會(huì)影響土層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。而使用強(qiáng)夯法進(jìn)行夯實(shí)處理，可減小地基軟土層土顆粒間隙，利于提升地基排水能力。在實(shí)際進(jìn)行夯實(shí)中，通常是使用重量約為80KN夯錘提升至一定高度，利用其自由落體對(duì)地表進(jìn)行夯錘，從而夯實(shí)土層結(jié)構(gòu)。

3.4 注漿法

在多種加固技術(shù)中，注漿法屬于一種借助液壓或氣壓方式，使?jié){液注入到地層中，促使其在凝固后形成新復(fù)合體，利于提升土層聯(lián)系緊密性。目前，注漿法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于對(duì)各種地基加固中，加固后可提升地基承載能力。

3.5 粘貼鋼板

粘貼鋼板是高速公路中隧道橋梁加固期間應(yīng)用較為廣泛技術(shù)，該技術(shù)是在保持原有結(jié)構(gòu)完整性前提下進(jìn)行，且操作方式簡(jiǎn)短、施工周期短，對(duì)原有結(jié)構(gòu)可起到良好加固效果。粘貼鋼板技術(shù)應(yīng)用期間，主要是利用粘結(jié)劑將混凝土與鋼板粘接起來(lái)，使之形成整體，可提升隧道橋梁表面堅(jiān)固程度。同時(shí)進(jìn)行鋼板粘貼時(shí)，為保證粘貼效果，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求對(duì)鋼板進(jìn)行合理放置，以此發(fā)揮其相應(yīng)功能。

3.6 注膠修補(bǔ)技術(shù)

混凝土裂縫是高速公路隧道橋梁投入使用期間常見(jiàn)病害，此類(lèi)病害對(duì)工程結(jié)構(gòu)損傷程度較大，在出現(xiàn)裂縫后應(yīng)及早采用適合方式進(jìn)行修補(bǔ)。而在開(kāi)展修補(bǔ)工作中，常用方式有表面修補(bǔ)法和內(nèi)部修復(fù)法，為保證施工加固效果，應(yīng)對(duì)修補(bǔ)方式進(jìn)行合理選擇。注膠修補(bǔ)技術(shù)屬于一種用于修補(bǔ)混凝土裂縫的有效內(nèi)部修復(fù)法，通過(guò)將混凝土結(jié)構(gòu)膠注入到裂縫中，膠體固化后可對(duì)裂縫起到良好粘合效果，均可提升隧道橋梁整體性能，又可防止外部水分與空氣侵蝕工程內(nèi)部構(gòu)件。

3.7 纖維復(fù)介材料加固技術(shù)

隨著高速公路隧道橋梁長(zhǎng)期使用，以及外界地震、臺(tái)風(fēng)等環(huán)境因素對(duì)工程影響，長(zhǎng)此以往，會(huì)導(dǎo)致隧道橋梁工程對(duì)負(fù)荷承載能力降低，甚至對(duì)其造成嚴(yán)重?fù)p壞。對(duì)此，在進(jìn)行隧道橋梁施工前應(yīng)加強(qiáng)對(duì)各種加固技術(shù)研究，并在考慮多方面影響因素前提下，使用適合技術(shù)進(jìn)行施工。纖維復(fù)介材料加固技術(shù)作為一種新型化學(xué)加工技術(shù)，利用纖維復(fù)介材料對(duì)隧道橋梁進(jìn)行加固處理，既可提升工程抗震能力，又可增強(qiáng)其抗壓性能。但我國(guó)對(duì)該技術(shù)研究相對(duì)較少，且成本較高，操作難度大，導(dǎo)致在加固施工中難以得到廣泛應(yīng)用[4]。

3.8 鋼筋生根加固技術(shù)

隧道橋梁施工期間，多種加固技術(shù)實(shí)施中涉及到鋼筋材料，而鋼筋生根加固技術(shù)作為一種有效加固技術(shù)，在具體應(yīng)用中，主要是將鋼筋植入到橋梁結(jié)構(gòu)中，從而起到加固工程作用。鋼筋生根加固技術(shù)對(duì)多種隧道橋梁結(jié)構(gòu)可起到加固作用，如鋼筋、膠體處和結(jié)構(gòu)基材等遭到破壞橋梁結(jié)構(gòu)，結(jié)合存在的問(wèn)題，并利用鋼筋進(jìn)行相應(yīng)加固處理，利于保證對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)加固效果。

結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)生活水平不斷提升，出行量不斷增加，使得對(duì)高速公路施工質(zhì)量有了更高要求，而橋梁隧道施工質(zhì)量作為關(guān)系到高速公路使用質(zhì)量重要工程，關(guān)系到道路交通事業(yè)發(fā)展。因此，在進(jìn)行高速公路施工建設(shè)中，必須提升對(duì)隧道橋梁施工建設(shè)重視，并認(rèn)識(shí)到在工程施工期間加固技術(shù)必要性。同時(shí)施工相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)加固技術(shù)研究，采用適合加固技術(shù)，提升隧道橋梁施工質(zhì)量，從而促使工程功能得到充分發(fā)揮。