高速公路隧道橋梁加固技術和施工工藝分析

揭光政

（湖南省高速公路集團有限公司， 湖南 長沙 410000）

隧道工程的修建屬于城市地下空間開發主要內容，能夠從經濟、環境等方面使城市交通快速增長的問題得到解決。但是，在有限城市空間中隧道會和已有橋梁相交或者臨近，有時候要從樁基側旁、下方穿過，此時會具有復雜相互作用關系。以此，對于城區隧道施工特點，將某隧道工程為基礎，分析隧道橋梁的問題，和隧道設計方案、水文條件、巖土工程地質等環境結合，基于合理可行、經濟、安全的角度，對隧道橋梁加固和施工技術進行分析。

1 工程實例

場地處于廣州市東部，屬于下穿廣深高速公路隧道。此隧道通過簡支橋梁跨過擬建隧道上部，摩擦樁為橋梁樁基礎，樁長設計為15.0-22.0m。在開挖隧道基坑過程中，會增加裝懸臂端長度和橋樁，影響到橋面行車水平制動力；其次，還會擾動上部樁周土體，使廣深橋既有摩擦樁基礎承載力得到降低。所以，為了保證高速公路能夠安全運行，就要實現隧道橋梁的加固。

分析高速橋梁汽車荷載、設計圖紙與基樁、橋墩等數據，得到隧道影響高速公路的數據：

表1 墩頂活載作用力

表2 單幅橋橫載作用力

表3 隧道施工開挖損失

表4 墩頂摩擦力

2 高速公路隧道橋梁主要病害

分析高速公路隧道橋梁病害，能夠使工作人員構成正確思維層次認知，對高速公路橋梁病害主要類型和導致的原因，為后續加工技術提供基礎。

2.1 主要病害

在高速公路隧道橋梁日常使用時，基于多種因素，在部分區域會出現沉降、裂縫和坑槽等問題。出現此情況對高速公路隧道橋梁整體結構穩定性造成影響，使安全事故發生概率得到提高。多元化病害使高速公路橋梁隧道加固難度得到提高，比如橋梁隧道裂縫，包括荷載裂縫、溫度裂縫、收縮裂縫、沉降裂縫等，裂縫會降低橋梁隧道美觀度，還會導致其他病害，對高速公路隧道橋梁通行能力造成影響。針對此認知，在完成高速公路隧道橋梁項目后，要求組織人員使用科學加固方法定期進行隧道橋梁保養和維護，從而保持隧道橋梁的良性狀態，將其社會價值和經濟價值充分發揮出來。

2.2 病害原因

通過實際分析，導致高速公路隧道橋梁病害的原因包括多種。具體分析，在施工建設時，假如混凝土質量控制無法滿足需求，會導致添加劑、水泥、粗料等質量不達標，以此使混凝土整體性能無法滿足實際需求，使結構強度得到降低。或者在高速公路橋梁施工時，缺乏施工技術規范，從而使隧道橋梁結構無法滿足目標需求。另外，在高速公路隧道橋梁主體施工后，隧道橋梁自身濕度、溫度、荷載等外部條件會出現沉降、裂縫等病害。對導致高速公路隧道橋梁病害的原因進行考慮，在日常加固施工時通過工作人員使用針對性處理手段處理隧道橋梁病害，從而延長使用壽命、加固結構。

總體來說，目前高速公路橋梁加固施工中的施工單位所暴漏的問題主要是選擇加固方法不當，導致橋梁隧道加固無法滿足需求。工作人員在加固高速公路隧道橋梁過程中，一般都是使用間接加固和直接加固兩種，但是通過實際分析，兩種方法的適用范圍有限，無法特定場景中高速公路隧道橋梁加固需求得到滿足，浪費資源。高速公路隧道橋梁主要病害為裂縫，在對裂縫加固處理時，要使用針對性加固手段，使裂縫加固方法進行優化，針對性處理不同原因導致的裂縫。但是通過實際分析，工作人員在加固高速公路橋梁裂縫時并沒有基于裂縫原因和嚴重程度分析，使加固裂縫的方案缺少針對性，降低了加固效果，對高速公路橋梁加固效果造成了影響。

3 高速公路加固技術

高速公路隧道橋梁加固技術要和實際工程結合，從而對合適加固方法進行選擇，主要包括以下方法：

3.1 換填法

換填法屬于常見橋梁加固方法，其主要原理就是能夠代替泥土，從而作為永久地基加固置換法，也就是通過石灰置換法水泥置換法。換填法能夠去除淤泥淺層軟弱土量使用碎石素土礦渣，實現大強度材料回填。

3.2 加筋法

加筋法能夠穩定工程土質結構，土釘墻、土工合成材料等操作方法為常見加筋法加固材料。土工合成材料屬于新型巖土工程材料，為人工合成聚合物主要，包括化纖、塑料等。土釘墻利用鉆孔插筋注漿方法實現施工，或者利用直接打入鋼筋構成土釘。

3.3 注漿法

混凝土正式澆筑前使用注漿法，工人要簡單清理現場。比如，先填補第二天需要施工模板部位的縫隙溝壑，避免滲水滲透，混凝土混入雜質會降低質量。如果混凝土內部沒有排干凈空氣，就會對表面平滑度造成影響，顏色也會影響到使用感受。之后，使用砂漿對作業地方再次清理。

在準備澆注時對鋼筋位置進行確定，此和建筑行業整體可靠性與穩固性密切相關。要在混凝土澆筑施工過程中落實具體操作，合理掌控鋼筋安裝的位置。保證鋼筋位置牢固且精準，如果出現偏差要及時使用相應措施緊急處理，對工程牢靠性和安全性進行保證。之后，對于實際情況現場建模實現多方面的設計，對多種方案進行模擬。不管是美觀、人工、用料等方面，要全面分析工程難度或者牢固程度。降低縫隙，保證美觀大方，顏色深淺一樣。實地考察，對用料進行控制，和天氣情況結合。對控制力度重視，保證滿足振搗要求，使混凝土密實度得到提高，使其能夠合理結合接口，保證孔洞位置與洞口混凝土高度一樣。

在混凝土灌漿搗實作業時，對整體質量進行保證，使作業水平得到提高。為了節約成本、省時省力，在作業過程中同時開展澆筑和振搗。以此要求施工人員專業知識和施工現場實際情況結合，從而合理選擇振搗機器工作人員和振搗方式。

3.4 粘貼鋼板

在加固高速公路隧道橋梁過程中，廣泛使用粘貼鋼板此方法，此技術主要特點就是不會破壞原本結構，并且此操作簡單，能夠縮短施工周期，使加固效果得到提高。在使用粘貼鋼板此技術過程中，施工人員要使用粘結劑粘結鋼板和混凝土，使其構成整體，使隧道橋梁剛性部分得到提高。在加固過程中，施工人員要根據實際需求設置鋼板，合理優化剪切強度。如果提高梁抗剪能力，要將鋼板放置到梁側面。如果要想使隧道橋梁穩定性得到提高，保證鋼板與橋梁結構的剪力鋼筋方向一樣。

4 橋梁加固施工工藝

4.1 測量放樣

使用鋼尺在橫橋上對注漿孔位置精準設置，孔距離為1.5m，和垂直方向的夾角為 30°，與橋臺前墻距離設置為 50cm，橋臺孔底和基底垂直距離為30m。實現測量和方案之后對比設計圖紙，監理工程師驗收合格之后開展下道施工。

4.2 鉆機就位

使用KW-100型潛孔鉆，在開始鉆孔前認真檢查鉆機，對是否可靠和穩定進行確認。假如鉆桿存在缺陷，就不能夠使用。通過檢查合格之后，根據孔位平面位置和角度，利用鋼管搭設鉆孔平臺，使用鋼筋對平臺和鉆機固定，以設計需求調整鉆機傾角，軸線偏差在5mm以內。

4.3 鉆進成孔

根據91mm對鉆孔孔徑進行控制，在鉆孔時要以設計需求對角度確定，并且做好記錄。以鉆孔聲音判斷鉆孔內部結構；分析塵樣對橋臺內部變化判斷，適當調整給進壓力；對孔位編號與鉆進時間等內容記錄。

假如鉆孔過程中出現漏風和卡鉆等情況，利用空壓機處理，在卡鉆位置插入鍍鋅管后開風，通過人工操作反復吹搗，鉆機在此過程中不能夠旋轉，避免出現事故。其次，鉆孔過程中清理孔道，使錨桿孔鉆到要求深度之后，通過高壓風將鉆孔中殘渣吹干凈，避免污染孔壁。

4.4 放置注漿管

使用3.5mm壁厚、48mm直徑的鋼花管作為注漿管，不能夠在底面上部設置鉆孔，要使其成為止漿段。在鉆好注漿孔之后，將密封膠布貼到鋼管外圍，避免出現漏漿的問題。利用PVC管實現注漿，在孔中安裝注漿管之后利用水泥漿固定和封堵，檢查無誤后開始注漿施工。

4.5 制備漿液

加水之后將攪拌機開啟，根據設計對水灰比所摻加的水泥確定，在攪拌均勻漿液后倒入儲漿桶中，在漿液數量注滿水泥鉆孔的時候，要連續注漿管注漿。

4.6 注漿施工

（1）在開始注漿前，要將注漿材料提前準備；

（2）使用42.5級普硅水泥。監理工程師在認可之后，將外加劑摻到漿材中，比如粉煤灰、水玻璃等，使漿材性能進行改善，但是不能夠有團粒、有機物、硫化物，并且集料粒徑在2.5mm以下，全部外加劑質量要使現行規范要求得到滿足，并且根據試驗對具體摻加量進行確定，將飲用水作為漿材用水；

（3）利用高速攪拌機攪拌漿液，攪拌時間超過30s，注漿過程中以實際情況攪動，避免漿液沉淀和離析。

（4）制備漿液過程中的水溫在 30℃以下，并且攪拌好漿液不能夠長時間受到陽光直射，要不然會提前凝固漿液，對正常使用造成影響；

（5）在紙漿時攪拌水泥漿，均勻之后對水泥添加并攪拌，添加適量粉煤灰后攪拌；

（6）灌漿前進行分區，每個區段長度不超過50m，并且在施工過程中要對區段端部進行封堵；

（7）正式灌漿之前要全面檢查襯砌結構缺陷與施工縫，對漏漿隱患進行處理，檢查合格之后開始灌漿；

（8）根據低端到高端方向注漿，在地處孔注漿過程中，要從高處將氣體排出。在高處鉆孔流出濃稠漿液之后，使低處孔封閉，通過高處向下注漿，依次循環直到充滿漿液；

（9）以襯砌結構厚度對注漿壓力進行控制，并且對鋼筋使用情況進行考慮。開始注漿后要連續直到結束，如果因為其他原因中斷就要立刻掃孔，之后復灌；

（10）在完成注漿之后，使用干硬性質砂漿封堵注漿孔，壓抹孔口到平齊。

5 結束語

公路橋梁隧道屬于人們出行主要基礎，其質量和人們生命財產安全具有密切關系，那么就要對橋梁注漿質量進行保證。注漿此方法被廣泛應用到我國建筑工程中，尤其是公路橋梁隧道出現裂縫具有明顯的效果。但是，在注漿過程中要對其效率和質量進行保證，嚴格根據規定施工，對公路橋梁隧道有效性進行保證。