探析公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術(shù)

(四川大學錦城學院 四川 成都 610000)

前言

伴隨社會的全面發(fā)展，經(jīng)濟水平的不斷提高，交通運輸系統(tǒng)逐漸完善，公路橋梁隧道已經(jīng)成為重要的交通運輸載體，為經(jīng)濟發(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)量問題成為了關(guān)注的焦點。為確保道路橋梁隧道的安全使用，應該對容易出現(xiàn)問題的路段進行加固。

一、工程概況

公路橋梁隧道經(jīng)過長時間使用之后容易出現(xiàn)裂縫、斷裂以及鋼筋銹蝕等病害，這些問題的存在將會嚴重影響交通運輸系統(tǒng)的正常運行，對行車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)，橋臺是U型的擴張基礎(chǔ)。整條隧道坐落在丘陵地區(qū)，所以地形的起伏相對較大。結(jié)合前期地質(zhì)勘查報告顯示，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、使用強度非常大，導致該橋梁出現(xiàn)了以下問題：第一，隧道出現(xiàn)裂縫。在該工程當中橋墩與橋臺位置出現(xiàn)了比較明顯的裂縫病害，裂縫的寬度達到5mm，經(jīng)測量裂縫深度為4mm，嚴重影響隧道的穩(wěn)固性。第二，徹石松動。在該公路橋梁隧道工程使用期間，由于養(yǎng)護工作不到位，使得橋臺徹石出現(xiàn)了松動現(xiàn)象，嚴重位置已經(jīng)出現(xiàn)了路面的凹凸坑，這一病害嚴重影響工程的使用安全，對橋梁的整體承載力也將帶來不利影響。

二、灌漿技術(shù)的具體應用

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

(一)施工前準備

第一，灌漿材料的調(diào)配。利用灌漿法對公路橋梁隧道實施加固維修的過程中，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溶液等[2]。結(jié)合本案例的特征，在選擇灌漿材料的過程中應該利用水泥灰，此種灌漿材料的原材料為水泥、沙等，相對經(jīng)濟實用，可塑性比較強。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，要求水泥強度達到32。

第二，施工路段確定。在利用灌漿法對公路橋梁隧道進行加固維修施工之前，技術(shù)人員與施工人員應該精準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選擇實施灌漿的位置以及用料。根據(jù)本案例的病害特征，應該選擇對墩臺四周實施灌漿。

第三，施工人員與材料儲備。在開始灌漿作業(yè)之前，首先要結(jié)合施工要求組建施工隊伍，確保各項施工技術(shù)與工藝可以落實到位；其次，施工隊伍組建完畢之后應該結(jié)合施工需要準備好施工過程中所需要的機械設(shè)備，如攪拌車、電機設(shè)備以及相關(guān)的小器材等；最后技術(shù)人員要對施工半徑進行精確的測量，通過計算來確定擴散半徑、灌漿孔距以及深度等重要參數(shù)，為提高施工質(zhì)量奠定堅實的基礎(chǔ)。

(二)結(jié)合工程情況確定施工標準

利用灌漿法對公路橋梁隧道工程實施加固維修的過程中，應該明確灌漿施工的質(zhì)量控制標準。針對施工位置進行灌漿施工的過程中，一定要結(jié)合工程整體施工質(zhì)量控制標準以及施工規(guī)劃整體要求去確定，但是也要具體問題具體分析，例如本案例提到的橋梁隧道工程在使用過程中承載的交通壓力比較大，那么就需要對工程所承擔的交通壓力做出科學預測，進而制定符合實際情況的質(zhì)量控制標準。綜合分析各項因素之后，確定該工程灌漿加固施工標準如下：

第一，灌漿壓力。在實施工程加固修護之前，首先進行模擬試驗，通過試驗確定灌漿壓力，在實施灌漿的過程中如果遇到特殊情況，應該及時結(jié)合具體地質(zhì)情況做出分析，進而對灌漿壓力進行調(diào)整。該工程的灌漿壓力應該控制在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)合工程實際情況測定，主要依據(jù)就是確保備用灌漿量可以使得灌漿空經(jīng)過灌漿之后達到飽和程度。通常情況下來講，在儲備灌漿量的過程中，要儲備實用量的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到135KPa這一標準；復合地基部分的承載力也需要達到這一標準。

第四，灌漿孔的深度。結(jié)合本工程實際需要，應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)束的標準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的鉆頭實施鉆孔，需要注意的是當鉆頭達到粉性土層的時候，需要導入導管并且對孔壁進行有效保護，之后通過撈砂筒向下進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。針對灌漿實施攪拌的過程中，需要注意的是一定要確保攪拌充分，動態(tài)關(guān)注水、煤灰、泥沙三者之間的調(diào)和比例。

第四，灌漿。在開始正式灌漿作業(yè)的過程中，一定要按照自上而下的灌漿順序進行，通過灌漿口緩緩導入，直到漿液達到飽和狀態(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)境中都會在灌漿結(jié)束之后半個小時凝固。

第五，封孔。當灌漿作業(yè)結(jié)束之后，施工人員需要立即對灌漿孔進行封閉，從而確保施工活動的順利完成。這時需要注意的是在封孔一天之后需要對封孔的位置進行查看，如果發(fā)現(xiàn)灌漿液已經(jīng)充分下沉，需要及時開孔補漿。

結(jié)語

在公路橋梁隧道加固維護的過程中，灌漿技術(shù)發(fā)揮重要作用。通過灌漿加固之后，可以有效減少工程安全風險，延長工程的使用壽命。希望通過文章的闡述，可以使得相關(guān)技術(shù)人員認識到灌漿技術(shù)的重要意義，在發(fā)現(xiàn)公路橋梁隧道工程出現(xiàn)問題的時候，認真準確的分析病害，并且及時利用灌漿技術(shù)實施加固維護，確保橋梁隧道工程的使用安全。