灌漿法在道路橋隧道養(yǎng)護維修中的運用

（甘肅省武威公路局，甘肅 武威 733000）

在科學技術不斷發(fā)展的大背景下，各項新技術紛紛誕生，其中，科研人員不斷研究與實踐得知，灌漿法能夠?qū)Ω鞣N荷載或非荷載作用造成的橋隧裂縫病害問題進行有效解決，通過結構裂縫修補，進一步提升橋隧的安全、耐久性，是值得探究的技術之一。

1 灌漿法技術的基本概述

1.1 灌漿技術

在橋隧結構病害處治過程中所采用的灌漿技術主要是指在電滲、高壓等作用下，在橋隧結構裂縫內(nèi)注入相應的灌漿材料，是目前較為常見的施工技術之一。從原理上分析，灌漿技術有效應用的主要目的是解決混凝土結構裂縫問題，所具有以下特點，一是具有防滲性，在應用灌漿技術之后能夠在一定程度上將材料本身的滲透性降到最低，且在無形中減少滲透量[1]。二是具有加固性，積極應用灌漿技術可以從不同方面提高混凝土的強度及硬度，起到加固作用，對提高混凝土結構耐久性具有明顯優(yōu)勢。三是防堵漏性，應用切實有效的材料對裂縫或孔洞進行填充，可以起到水流堵漏的作用[2]。四是對建筑物垂直度進行糾正，建筑物發(fā)生傾斜，則可通過灌漿法對其垂直度進行校正，簡單來說就是利用灌漿促使地基不均勻沉降恢復，所以在道路橋梁隧道養(yǎng)護維修中灌漿技術的作用較為明顯，是處治各類病害的有效措施之一。

1.2 灌漿材料的種類與用途

第一，水泥砂漿，施工要求比較高，極易發(fā)生沉淀，能夠處理滲漏病害或者面層修補。第二，水泥漿，施工較為簡單，凝結時間長，但可觀性較差，主要用于防震粗砂地基加固。第三，水玻璃液漿，液漿的粘度與水保持一致，雖可觀性強，但是整體的造價比較高，主要適于防滲加固。第四是水泥--水玻璃液漿，施工要求比較高且容易調(diào)節(jié)，主要應用于動水狀態(tài)下防滲粗砂地基的加固。

1.3 灌漿技術的種類

從整體上看，可將灌漿技術劃分為四類，分別是電動化學灌漿法、滲透灌漿法、填充灌漿法、壓力灌漿法。其中，應用較多的是填充灌漿法，在道路橋梁隧道運營過程中，因荷載作用會出現(xiàn)不同程度的裂縫及孔洞，如果不加以處理，還會引發(fā)各類結構性病害，對此可以采取填充灌漿方法，在保證施工質(zhì)量的同時也能延長使用年限。

2 橋隧施工運營中所出現(xiàn)的問題

2.1 裂縫

毋庸置疑，裂縫是常見的工程病害問題之一，主要出現(xiàn)在橋梁、隧道結構上，其特征表現(xiàn)為施工前期不明顯，日常檢查易忽視，易留下安全隱患。在后期使用過程中，縫寬和長度會逐漸增大，甚至會貫通整個截面，假如寬度超過2mm，則需及時采取有效措施進行補強修復，否則會導致橋梁結構承載力下降[3]，隧道襯砌開裂、錯臺變形。

2.2 砌漿脫落

砌漿是道路橋梁隧道施工中不容或缺的一部分，是提高加固性的關鍵所在，但是如果發(fā)生砌漿脫落的現(xiàn)象，墻面就會失去保護層，進而對安全性產(chǎn)生影響。

3 案例概述

本文以某高速公路病害路段為研究對象，該路段全長11.2km，雙向四車道，路基寬度28.2m，公路等級為一級，其中涉及2 座隧道，2 座橋梁，設計時速80km/h，且該路段車流量大，超重載車輛多。該橋梁隧道的地質(zhì)結構屬于頁巖混合砂巖，屬于軟性巖土，經(jīng)過長期的負載使用，極易發(fā)生裂縫現(xiàn)象，在加固與堵漏中則需使用灌漿法，以此提高行車的安全性。

4 灌漿法在道路橋梁隧道養(yǎng)護維修的應用

4.1 做好前期施工準備工作

提前做好施工準備工作是保證灌漿質(zhì)量的前提。一是嚴格按照橋梁結構實際情況和設計施工圖，準確標記裂縫位置，對裂縫幾何尺寸進行分類匯總，制定切實可行的施工方案。采用吹風機械清除縫內(nèi)雜物，選取符合質(zhì)量要求的灌漿材料，合理確定漿液施工配合比，確保灌漿質(zhì)量滿足相關要求，本工程中，漿液配合比擬設定在0.8～1.2 之間[4]。同時嚴格控制施工各項措施，保證工序落實到位。二是對施工中所用機械設備進行維修保養(yǎng)校正，保證設備能夠正常運轉，提前做好試驗校正，調(diào)整各項工程參數(shù)，保證灌漿施工順利進行。三是對施工團隊的選擇加以重視，尤其是要從細節(jié)入手，保證每個工作環(huán)節(jié)都能加以監(jiān)督，及時的測量隧道的施工半徑，對灌漿孔的距離加以設置，以此在符合施工要求的同時保證施工的有序開展。需注意到的一點，在該工程當中，隧道的地形具有復雜性，跨度比較大，所以整體難度比較大，所以在隧道灌漿施工當中需要進行裂縫處理，實施防滲施工、修補施工。所以無論從哪一點分析，需積極的做好前提準備工作，這樣才能為后續(xù)的施工提供條件，保證其有效性。

4.2 進行布孔

在布孔時需要先明確孔洞的位置，嚴格按照設計方案以及施工現(xiàn)場的現(xiàn)狀明確鉆孔的位置，同時，還要做好測量放線，只有做好測量放線才能保證鉆機的正常運行，才能有效提高施工質(zhì)量與效率。

4.3 進行鉆孔

通常情況下，在確定鉆孔位置之后，便需采取鉆孔設備進行施工，在本工程中主要采取的鉆機型號是XVI-50，其應用效果比較好，無論是鉆孔的效率還是鉆孔的質(zhì)量都比較。，除此之外，在鉆孔的時候，要按照工程的規(guī)定輔助相應的鉆機設備，實施高噴灌漿孔施工，保證鉆孔位置的合理性與科學性，在鉆孔的時候還要保證鉆孔與鉆竿始終處于水平線之上，這樣可以避免發(fā)生傾斜，影響橋梁隧道施工的準確性與精準性。

4.4 技術應用

灌漿技術應用當中需要做好三點：第一，明確橋梁裂縫的位置，一般而言，在橋墩以及橋臺發(fā)生裂縫的幾率比較大，所以需進一步明確橋梁裂縫的位置，而且還要對其原因加以分析，針對性的選擇灌漿材料與方法。第二，對灌漿進行攪拌，合理選擇攪拌機，在工程當中采取的攪拌機是JZ500，攪拌時需要再加入水，按順時針方向進行攪拌，合理控制轉速。在攪拌過程當中，如果沒有嚴格按照相應的規(guī)定與要求，那么則會導致攪拌質(zhì)量不容樂觀，此外在攪拌過程當中還要加入硅鹽酸水泥，并利用過濾網(wǎng)將漿液注入到儲漿桶之中，以此才能發(fā)生中和反應。第三，合理且有效的選擇灌漿工藝，要嚴格按照實際的操作選擇施工工序，提高灌漿的質(zhì)量，其中如果鉆孔出現(xiàn)了粉狀土，那么要將導管埋入到鉆孔之內(nèi)，并且在成形之后還要埋設灌漿管道，封閉所有的孔口，這樣可有效避免雜質(zhì)進入，此外在灌漿的時候，需遵循自上而下的原則，緩慢的進入到鉆孔之中，等到填滿要靜待30 分鐘，給予凝固的時間[5]。在該橋梁施工中采取了分批灌漿的方式，并且遵循了先疏后密的原則，從本質(zhì)上避免了串漿現(xiàn)象的發(fā)生。當然，為進一步提高灌漿的有效性，灌漿的速度需加以確定，設置在30—80L/min，做好各項檢查工作，如果再發(fā)生沉降要重新進行灌漿。

4.5 漿材配比

無論從哪一個角度分析，均可以清楚的了解到漿材配比對灌漿料的質(zhì)量造成影響，對公路橋梁隧道施工水平產(chǎn)生制約，所以需要嚴格把控漿材配比。其中灌漿料強度的主要決定因素包括水灰比、骨料、外加劑、密實度、養(yǎng)護等等，漿材配比要保證比例的科學與合理，并且還要從根本上滿足道路橋梁隧道穩(wěn)固性的基本要求。筆者認為在漿材配比的時候，需要對漿材的密度以及養(yǎng)護也要加以分析，尤其是在養(yǎng)護當中要定期進行檢查，這樣也是提高道路橋梁隧道質(zhì)量的重中之重。

4.6 擴散半徑

在道路橋梁隧道施工當中，擴散半徑是灌漿法應用的主要環(huán)節(jié)之一，一般而言，公路地質(zhì)差異性比較大，所以孔隙率與滲透系數(shù)具有一定的區(qū)別，在施工當中需要從不同的角度出發(fā)加以合理規(guī)劃，包括對裂縫、深度、寬度、灌漿壓力、滲透系數(shù)進行分析，其中在本次研究當中正處于山區(qū)，氣候條件多變，會受到天氣、溫度、濕度等眾多因素的影響，巖土的松緊程度會發(fā)生改變，進而無法準確的利用公式對擴散半徑進行計算。在施工當中可以根據(jù)經(jīng)驗做好擴散半徑的計算，然后按照實際的情況加以調(diào)整。在計算擴散半徑的時候，還需要對周邊的地理位置以及環(huán)境進行分析，只有將全部的因素加以考慮，它能避免發(fā)生其他變化。

4.7 灌漿法的流程

在灌漿法流程方面主要包括以下幾點，第一，要對灌漿量進行控制，滿足工程開展的要求，在工程開展之前，要對灌漿量進行計算。第二，做好灌漿壓力的控制，將其控制在相應范圍之內(nèi)，其中灌漿法在應用時主要的核心是通過氣壓、液壓的方式處理所存在的裂縫，所以要保證壓力控制在合理范圍之內(nèi)，如果壓力過高或者或過低均會對裂縫的處理產(chǎn)生影響。第三，灌漿孔的深度，在打孔的時候需要按照基本的要求選擇直徑80mm 的鉆孔進行鉆進。在鉆孔當中，遇到其他物質(zhì)要及時的下導管，將粉塵進行打撈。第四，灌漿結束的標準，什么時候灌漿結束是值得思考的問題之一，要結合灌漿的壓力，灌漿孔的深度，在實施半小時之后方可結束灌漿。

5 灌漿法應用中需注意到的問題

通常情況下，在橋梁隧道施工當中為進一步提高灌漿的質(zhì)量，需要做到五點，第一，假如鉆孔發(fā)生了涌水，需要即刻停止鉆孔，并且按照相關的規(guī)定加以灌漿。第二，在短時間內(nèi)灌漿的壓力加快，那么需要及時的調(diào)整灌漿的液體，包括清水、泥漿，保證灌漿壓力能夠達到正常情況，否則會對灌漿的實際效果造成影響。第三，在灌漿的時候往往會出現(xiàn)灌漿壓力，對此需要合理調(diào)整漿液的配合比，減少凝結時間，并針對性的采取間歇灌漿，將灌漿的壓力控制在0.4--0.8MPa。第四，在應用灌漿法的時候要做好各項安全管理工作，尤其是要提高施工人員的安全意識以及安全技能，并采取培訓教育的方式，減少安全事故的發(fā)生，這樣才能從根本上提高施工的有效性，保證施工的有序開展。第五，在施工當中會受到諸多因素所帶來的影響，道路橋梁隧道會產(chǎn)生裂縫，其中不僅包括溫度，還包括人工操作，對此在灌漿法應用當中要對溫度的變化以及人工操作的不確定性加以考慮分析，除此之外還要對灌漿料的質(zhì)量加以嚴格的要求，避免各類問題的發(fā)生。

6 結語

在我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展下，道路橋梁隧道施工水平越來越高，各類新型技術的出現(xiàn)，在一定程度上推動了施工的有效性，其中灌漿法該技術在不斷研究當中趨于成熟化。作為一種輔助技術，可以修補裂縫，起到加固作用，施工技術人員需要注重安全問題，提高操作技術，避免因人為因素而對隧道施工產(chǎn)生的二次傷害，除此之外，還要嚴格按照施工現(xiàn)場的實際情況，針對性的進行灌漿方法，發(fā)揮出灌漿技術的作用與價值，當然，當前社會的發(fā)展下，尤其是環(huán)保理念的有效應用下，還需對灌漿法進行全面研究，實現(xiàn)功能性的多樣性以及操作的簡單性，這樣才能真正為道路橋梁隧道施工提供基礎保障。