灌漿加固技術(shù)在橋梁病害處治中的應(yīng)用

宋強(qiáng)

（河北通宇建筑工程有限公司，河北 張家口 075000）

0 引言

橋梁工程的有效建設(shè)，不僅能夠提高所在區(qū)域的交通運(yùn)輸能力，對(duì)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也有著非常重要的意義。但在對(duì)橋梁工程進(jìn)行建設(shè)及使用的過(guò)程中，受到諸多因素的影響，往往出現(xiàn)各種各樣的病害問(wèn)題，這些病害問(wèn)題的存在，會(huì)對(duì)橋梁工程的整體質(zhì)量造成較大影響，并且會(huì)危及車輛的行駛安全。而想要對(duì)這種情況進(jìn)行有效的處理，還需要相關(guān)單位結(jié)合實(shí)際，對(duì)各種加固施工技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，以此來(lái)保證工程的效用發(fā)揮。所以，針對(duì)灌漿加固技術(shù)的具體應(yīng)用加強(qiáng)研究是很有必要的。

1 灌漿加固技術(shù)概述

所謂的灌漿加固技術(shù)，實(shí)際就是應(yīng)用較大的壓力向建筑縫隙當(dāng)中灌注固態(tài)漿液，實(shí)現(xiàn)建筑補(bǔ)強(qiáng)、加固的技術(shù)。因此，該項(xiàng)技術(shù)也被稱為壓力灌漿法。而對(duì)于橋梁工程來(lái)說(shuō)，其病害問(wèn)題經(jīng)常出現(xiàn)在橋臺(tái)以及橋墩等部位，會(huì)嚴(yán)重影響橋梁工程的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)性能。應(yīng)用灌漿加固技術(shù)，可以將其中的病害影響有效清除，通過(guò)在橋墩、橋臺(tái)的縫隙當(dāng)中注入漿液，能夠?qū)蛄汗こ踢M(jìn)行有效加固，進(jìn)而達(dá)到提高橋梁運(yùn)行工況，降低交通風(fēng)險(xiǎn)的目的。

2 橋梁中的常見(jiàn)病害問(wèn)題

2.1 砌石松動(dòng)

對(duì)于橋梁工程而言，砌石松動(dòng)會(huì)對(duì)工程的承載能力造成直接的影響，甚至可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞的情況，導(dǎo)致橋梁無(wú)法正常使用，因此，必須要對(duì)這種問(wèn)題保持高度的重視。而應(yīng)用注漿加固技術(shù)則可以對(duì)工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行有效增強(qiáng)，使其穩(wěn)定性得到進(jìn)一步提升，從有效解決砌石松動(dòng)問(wèn)題。在此過(guò)程中，常用的注漿方法有兩種：鋼化管注漿和小孔注漿。

2.2 裂縫問(wèn)題

裂縫問(wèn)題在橋梁工程中屬于較為常見(jiàn)的病害問(wèn)題，其危害也相對(duì)較高，而這種病害問(wèn)題具體可以分為兩類，一類是結(jié)構(gòu)性裂縫，另一類是非結(jié)構(gòu)性裂縫。而裂縫類型不同，其形成原因也會(huì)有所差異。

第一，結(jié)構(gòu)性裂縫。這種情況主要是受外部荷載問(wèn)題影響造成的，而裂縫的分布也往往會(huì)受到荷載大小的影響。結(jié)構(gòu)性裂縫包含次應(yīng)力裂縫和直接應(yīng)力裂縫兩種，根據(jù)受力特性又可以將其分為扭轉(zhuǎn)裂縫、剪切裂縫以及彎曲裂縫等。其中，扭轉(zhuǎn)裂縫，是受到彎扭耦合作用影響，導(dǎo)致其保護(hù)層破損，形成的扭轉(zhuǎn)裂縫。剪切裂縫，是因?yàn)樽饔迷诨炷翗?gòu)件上的剪切力超出構(gòu)件自身的抗剪能力，進(jìn)而形成的裂縫問(wèn)題，這種病害通常在橋端支座部位出現(xiàn)。而彎曲裂縫則是由拉應(yīng)力影響造成的，一般在橋梁彎矩最大處出現(xiàn)。

第二，非結(jié)構(gòu)性裂縫。通常在結(jié)構(gòu)變形受到限制的情況下，其內(nèi)部產(chǎn)生一定的應(yīng)力作用，一旦這種應(yīng)力作用超過(guò)混凝土自身的極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)引發(fā)裂縫問(wèn)題。能夠在混凝土結(jié)構(gòu)中造成應(yīng)力作用的原因?yàn)椋阂皇墙Y(jié)構(gòu)材料本身發(fā)生收縮徐變。二是受到溫度變化的影響。而常見(jiàn)的非結(jié)構(gòu)性裂縫主要有三種。

其一，收縮裂縫。在混凝土硬化期間，其中的骨料會(huì)形成一定的擠密和壓實(shí)作用，水分也會(huì)隨之不斷蒸發(fā)，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體出現(xiàn)收縮變化。而由收縮作用造成的混凝土裂縫問(wèn)題主要出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)表面，由于混凝土當(dāng)中的鋼筋具有一定的拉力作用，所以并不會(huì)在混凝土表現(xiàn)形成寬度較大裂縫，通常這種裂縫的寬度多處在0.05～0.2mm，在分布方面則沒(méi)有明顯的變化規(guī)律。這種裂縫問(wèn)題通常不會(huì)對(duì)橋梁工程的正常使用造成較大安全隱患，但會(huì)對(duì)工程的外觀以及耐久性造成一定的影響。

其二，塑性裂縫。在混凝土澆筑施工完成以后，其強(qiáng)度的緩慢提升會(huì)使骨料逐漸移動(dòng)，進(jìn)而引發(fā)塑性變形問(wèn)題，這種裂縫問(wèn)題在分布以及長(zhǎng)度等方面沒(méi)有明顯的變化規(guī)律，大多會(huì)出現(xiàn)頂腹板交接處或者T梁變截面等部位。

其三，溫度裂縫。橋梁結(jié)構(gòu)主要是由混凝土和鋼筋材料構(gòu)成，但兩者對(duì)于溫度存在不同的敏感程度，而一旦在混凝土內(nèi)部或者外部環(huán)境發(fā)生劇烈變化，就會(huì)在混凝土和鋼筋之間出現(xiàn)溫差，使結(jié)構(gòu)內(nèi)力出現(xiàn)變化，進(jìn)而形成溫度裂縫問(wèn)題（見(jiàn)圖1）。

圖1 溫度裂縫問(wèn)題

而對(duì)于橋梁裂縫問(wèn)題，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即處理，較為有效的解決方法就是灌漿加固技術(shù)。在對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程前，需要對(duì)裂縫位置進(jìn)行準(zhǔn)確的標(biāo)記，并對(duì)裂縫形成原因及類型進(jìn)行分析，完成相關(guān)工作以后即可對(duì)裂縫展開修補(bǔ)。

2.3 混凝土表層病害

在橋梁工程中，混凝土表層病害主要包括剝落、空洞、蜂窩以及麻面等問(wèn)題。剝落，主要表現(xiàn)為砂漿脫落，從而導(dǎo)致集料外露?？斩词且?yàn)榛炷谅{、振搗不到位以及配筋保守等因素造成的混凝土局部構(gòu)建缺失現(xiàn)象。蜂窩主要是由于混凝土離析、配比不合理，或者施工質(zhì)量不佳等原因，使混凝土結(jié)構(gòu)表面形成的一種蜂窩孔洞現(xiàn)象。麻面則是因?yàn)榛炷帘韺尤睗{，這種病害的主要表現(xiàn)就是結(jié)構(gòu)表面較為粗糙，且未出現(xiàn)鋼筋外漏問(wèn)題。以上病害，會(huì)對(duì)橋梁工程的外觀質(zhì)量、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及耐久性造成不同程度的影響。因此，需要通過(guò)灌漿加固技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固處理[1]。

3 灌漿加固技術(shù)在橋梁病害當(dāng)中的具體應(yīng)用

某地橋梁工程，因受到施工建設(shè)以及長(zhǎng)期使用的影響，在工程中出現(xiàn)了多種病害問(wèn)題，包括裂縫、混凝土表層病害以及砌石松動(dòng)等。這些病害的出現(xiàn)，不僅對(duì)該工程的外觀質(zhì)量造成了一定的影響，同時(shí)也對(duì)工程的穩(wěn)定性和安全性構(gòu)成了一定的威脅，導(dǎo)致工程綜合效用的發(fā)揮受到了較大限制。對(duì)此，相關(guān)部門決定應(yīng)用灌漿加固技術(shù)來(lái)改善該橋的使用工況，達(dá)到提高其耐久性、穩(wěn)定性和安全性的目的。

3.1 做好施工準(zhǔn)備工作

首先，要對(duì)工程中的病害問(wèn)題進(jìn)行全面的檢查，了解病害所處位置、主要類型、發(fā)展程度等情況，并對(duì)相應(yīng)的處置方案進(jìn)行合理的編制。其次，準(zhǔn)備相關(guān)施工材料及設(shè)備設(shè)施，且材料進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)前要充分落實(shí)好檢查工作，確保施工材料的質(zhì)量、數(shù)量以及型號(hào)能夠符合灌漿加固技術(shù)的實(shí)際需要，施工設(shè)備工況正常無(wú)故障。最后，在機(jī)械設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后，在正式應(yīng)用之前，務(wù)必進(jìn)行二次檢查工作，確認(rèn)無(wú)誤以后才能在工程當(dāng)中進(jìn)行具體應(yīng)用。綜上所述，無(wú)論是施工材料還是施工設(shè)備，對(duì)于灌漿加固技術(shù)的應(yīng)用、橋梁病害的處理都有著非常重要的影響，因此，必須要安排專業(yè)人員落實(shí)相關(guān)工作，避免對(duì)后續(xù)的施工質(zhì)量造成不利影響[2]。

3.2 具體的施工工藝

第一，設(shè)置相應(yīng)的灌漿標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于橋梁工程的建設(shè)而言，一般需要對(duì)以下標(biāo)準(zhǔn)加以落實(shí)。首先，整體施工標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)主要以相關(guān)單位的橋梁施工質(zhì)量要求為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)置的，嚴(yán)禁私自更改。其次，灌漿強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。通常需要結(jié)合橋梁中的病害情況進(jìn)行靈活掌握；倘若相關(guān)單位設(shè)有明確要求，則需要根據(jù)該要求落實(shí)控制工作。

第二，合理選擇施工手段。能否對(duì)施工方式進(jìn)行合理的選擇，直接關(guān)系到橋梁工程的灌漿加固效果。因此，相關(guān)單位需要結(jié)合施工準(zhǔn)備中的調(diào)查結(jié)果以及自身實(shí)際情況確定施工手段，如此才能保證灌漿施工的效率和質(zhì)量，從而滿足橋梁工程加固施工的相關(guān)要求[3]。

第三，落實(shí)成孔作業(yè)。首先，需要結(jié)合工程實(shí)際做好鉆頭的選擇工作，在落實(shí)鉆孔施工的過(guò)程中，需要對(duì)周圍環(huán)境以及工程穩(wěn)定性進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀察，一旦發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定性不足的情況，應(yīng)該立即停止鉆孔作業(yè)，將隱患問(wèn)題解決之后，才能開展施工作業(yè)。其次，要加強(qiáng)鉆孔壁的保護(hù)力度，一般會(huì)在鉆孔當(dāng)中設(shè)置導(dǎo)管實(shí)施孔壁的保護(hù)工作。最后，則要落實(shí)清孔操作，要有效清除鉆孔當(dāng)中的雜物，確保鉆孔能夠正常的使用。

第四，安裝灌漿管，封堵孔道。在完成上述相關(guān)工序之后，需要安裝灌漿管，同時(shí)將孔道封閉。通常情況下，將會(huì)在灌漿管下方0.6～0.8m處的管道位置進(jìn)行設(shè)置，進(jìn)而完成管道下方的封堵工作。如果導(dǎo)管在封堵期間受到流沙的侵襲，為了避免流沙對(duì)外壁的影響，還需要對(duì)包扎工作加以落實(shí)，具體需要應(yīng)用一些具有良好柔韌性的橡皮材料進(jìn)行包扎。需要注意的是，雖然這種方法能夠?qū)⒘魃城忠u問(wèn)題有效解決，但如果包扎次數(shù)過(guò)多，會(huì)對(duì)工程的整體質(zhì)量造成一定的影響，因此，要盡可能做好施工管理工作[4]。

第五，漿液攪拌。在對(duì)漿液進(jìn)行攪拌的過(guò)程中，為了確保漿液的稠度以及均勻性，應(yīng)該對(duì)硅酸鹽水泥或者水進(jìn)行適量的應(yīng)用。該項(xiàng)操作應(yīng)安排專業(yè)的施工人員進(jìn)行，確保漿液拌制以及施工效率能夠滿足技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際要求。而在此過(guò)程中，要對(duì)攪拌時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格的控制，一般要控制在3～5min以內(nèi)；除此之外，為了避免雜物的摻入對(duì)灌漿效果造成不利影響，在攪拌成型以后，還需要做好漿液過(guò)濾工作，確保灌漿施工的順利進(jìn)行[5]。

第六，灌漿施工。在灌漿施工中，使用的灌漿方法種類繁多，所以在進(jìn)行橋梁灌漿加固的過(guò)程中，還需要相關(guān)人員結(jié)合實(shí)際對(duì)灌漿方式進(jìn)行合理的選擇。從漿液重復(fù)利用方面劃分，涉及的灌漿方式有兩種：循環(huán)式灌漿和純壓式灌漿。而根據(jù)灌漿順序進(jìn)行劃分，則包含綜合灌漿法、一次性灌漿法以及分段灌漿法等等，灌漿操作則需要根據(jù)相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格落實(shí)。案例工程主要按照從上到下的順序進(jìn)行分段灌漿。在漿液灌注期間，要求相關(guān)人員實(shí)時(shí)觀察，在漿液飽滿溢出時(shí)應(yīng)該立即停止灌漿操作。

第七，孔口封堵。在上述施工完成以后，即可進(jìn)行孔口的封堵工作。而封堵施工完成后，需要相關(guān)人員做好孔口的檢查工作。一般該項(xiàng)工作需要持續(xù)1天左右，如果在檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)漿液位置出現(xiàn)下降的情況，則需要對(duì)漿液進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)充[6]。

3.3 施工控制要點(diǎn)

第一，針對(duì)裂縫所需灌漿量應(yīng)該提前進(jìn)行計(jì)算，確保所需漿液能夠準(zhǔn)備充足，確保漿液量能夠?qū)⒄麄€(gè)裂縫注滿，避免在施工期間出現(xiàn)漿液不足，影響注漿工作的持續(xù)性，進(jìn)而對(duì)灌漿施工質(zhì)量造成不利影響。

第二，對(duì)于橋梁工程中的灌漿孔必須要進(jìn)行詳細(xì)的檢查，并且要通過(guò)計(jì)算得出灌漿孔的深度，通常設(shè)計(jì)單位在該方面會(huì)設(shè)置相應(yīng)的要求，所以在具體施工中，需要根據(jù)設(shè)計(jì)單位的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)具體操作。

第三，在灌漿加固技術(shù)當(dāng)中，漿液的初始狀態(tài)是流動(dòng)性的，但由于漿液會(huì)在一段時(shí)間以后凝固，因此，在進(jìn)行灌漿施工期間，必須要嚴(yán)格控制施工的順序，要按照先低后高、先兩邊后中間的原則進(jìn)行施工操作，以此來(lái)保證灌漿施工的順利完成[7]。

第四，在灌漿壓力保持正常的情況下，施工人員還要將施工操作多進(jìn)行30min才能停止，以此來(lái)確保施工的完整性。

3.4 特殊情況處理

對(duì)于實(shí)際操作而言，灌漿加固技術(shù)的操作本身具有一定的難度，因此，在落實(shí)施工操作期間，為了避免各種問(wèn)題的出現(xiàn)，需要施工單位結(jié)合實(shí)際做好應(yīng)急預(yù)案的編制工作，確保在遇到突發(fā)狀況時(shí)，能夠及時(shí)采取相關(guān)措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)。例如，當(dāng)灌漿操作不到位需要落實(shí)回填操作時(shí)，需要盡快完成相關(guān)工作，各項(xiàng)操作最好不要超過(guò)20min。當(dāng)然，為了避免在突發(fā)狀況時(shí)施工人員出現(xiàn)手忙腳亂的情況，還需要相關(guān)單位做好施工人員的培訓(xùn)工作，使其綜合素質(zhì)能夠滿足工程施工的實(shí)際要求[8]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在橋梁工程當(dāng)中合理地應(yīng)用灌漿加固技術(shù)，能夠?qū)こ讨械牟『?wèn)題進(jìn)行有效處理，這對(duì)于橋梁工程的補(bǔ)強(qiáng)加固以及平穩(wěn)運(yùn)行有著非常積極的作用。因此，相關(guān)單位應(yīng)該對(duì)該項(xiàng)技術(shù)保持高度的重視，要結(jié)合實(shí)際對(duì)其進(jìn)行合理的應(yīng)用，使其能夠在橋梁病害處理中發(fā)揮更大的作用。