橋梁隧道施工中灌漿技術(shù)的應(yīng)用分析

文/曾代良

1 前言

我國(guó)建筑工程數(shù)量不斷增加，建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的條件下，人們對(duì)道路橋梁隧道工程的關(guān)注程度也不斷提升。在地質(zhì)條件、氣候條件、人為因素等多種因素的影響下，橋梁隧道會(huì)受到嚴(yán)重影響，誘發(fā)橋梁隧道裂縫、漿脫落等情況，對(duì)橋梁工程建設(shè)的穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響，增加車輛運(yùn)行的危險(xiǎn)性，甚至還會(huì)縮減橋梁使用壽命。灌漿技術(shù)屬于建筑工程施工中新興的技術(shù)，若是其能夠在道路橋梁中合理應(yīng)用，則可以有效解決橋梁工程裂縫問題，提升工程建設(shè)質(zhì)量水平[1]。

2 灌漿技術(shù)概述

所謂灌漿技術(shù)，指的是通過機(jī)械、電滲和高壓方式，在橋梁隧道的裂縫內(nèi)部灌入灌漿材料，以此對(duì)隧道基礎(chǔ)層的性能進(jìn)行優(yōu)化處理。這一技術(shù)在現(xiàn)實(shí)施工階段能夠依靠填入方法、擠壓方法和滲透方法進(jìn)行干預(yù)，有利于在外界環(huán)境中釋放大量的水和空氣，還能夠?qū)⒒旌闲蜐{液、化學(xué)原料及水泥等材料灌注到隧道中，使其在凝結(jié)過程中發(fā)揮與工程基礎(chǔ)材料結(jié)合的作用，在結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提升和強(qiáng)度優(yōu)化方面發(fā)揮效用。在實(shí)施橋梁隧道施工的過程中，往往會(huì)因?yàn)槎喾N多樣的原因產(chǎn)生裂縫，在實(shí)施綜合治理的過程中，最常見的一種治理方式就是灌漿技術(shù)。灌漿技術(shù)的產(chǎn)生更多的是為了滿足當(dāng)前的施工建設(shè)管理基礎(chǔ)要求，主要包括以下幾個(gè)部分：其本身有較好的特性可以完成堵漏，同時(shí)也能對(duì)部分的孔洞進(jìn)行填充，對(duì)部分的流水進(jìn)行堵截；防滲效果絕佳，能夠降低滲透質(zhì)量，對(duì)于施工建設(shè)的加固工作起到了較好的作用，同時(shí)也能讓基礎(chǔ)的混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)揮自身的作用；能夠有效應(yīng)對(duì)建筑施工過程中出現(xiàn)的偏斜現(xiàn)象，將存在沉降等問題的建筑物進(jìn)行復(fù)位處理。

3 灌漿施工的技術(shù)要求及操作步驟

在灌漿施工具體操作時(shí)，要對(duì)擴(kuò)散半徑進(jìn)行確定，太大或者太小的擴(kuò)散半徑都不利于灌漿作業(yè)，因此相關(guān)工作人員要控制好擴(kuò)散半徑，對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估。灌漿的擴(kuò)散半徑太大的原因有以下幾點(diǎn)：灌漿的壓力太大、漿液配比不均勻、濃度不夠、裂縫過大等。擴(kuò)散半徑過大會(huì)直接導(dǎo)致施工成本增加，并對(duì)施工進(jìn)度產(chǎn)生極大影響，施工單位的經(jīng)濟(jì)效益減少。擴(kuò)散半徑較小，導(dǎo)致裂縫在填充時(shí)不夠飽滿，出現(xiàn)滲水甚至?xí)?dǎo)致裂縫程度加重，因此在灌漿作業(yè)時(shí)施工人員一定要準(zhǔn)確檢測(cè)擴(kuò)散半徑，并通過調(diào)整灌漿壓力以及漿液配比增加漿液的黏合性，確保灌漿操作可以順利開展，使其對(duì)結(jié)構(gòu)物起到加固效果。

灌漿材料一般包括粒狀漿材、化學(xué)漿材和水泥漿材等幾類，在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理時(shí)一般采用的是粒狀漿材，粒狀漿材的價(jià)格便宜，其操作較為方便，但粒狀漿材不適用于防滲、堵水的灌溉工程中。另外，化學(xué)漿材的注入性好，所以化學(xué)漿材一般運(yùn)用到防滲、堵水、加固的工程中。水泥漿材的強(qiáng)度大，其抗?jié)B性較好，操作方面也簡(jiǎn)單，由此水泥漿液的適用范圍更加廣泛[2]。

漿液本身具有黏固性，所以在灌漿過程中工作人員一定要對(duì)灌漿的時(shí)間進(jìn)行掌控，避免發(fā)生因?yàn)闀r(shí)間太長(zhǎng)而導(dǎo)致底部漿液已經(jīng)凝固的情況，這樣無(wú)法對(duì)其進(jìn)行加壓，也會(huì)使灌漿施工起不到應(yīng)有的作用，無(wú)法達(dá)到加固結(jié)構(gòu)物的目的。在灌漿作業(yè)時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)充分考慮各方面的影響因素，通過確定灌漿時(shí)間和凝固時(shí)間，在漿液中加入適當(dāng)?shù)木從齽?、分散劑等，以此滿足不同施工項(xiàng)目的要求，使灌漿施工可以順利開展。

灌漿法的施工過程主要是通過物理方式將漿液灌注到相應(yīng)的位置，以保證整個(gè)建筑主體的穩(wěn)固性。在實(shí)施灌漿操作過程中，灌漿的效果往往會(huì)受到材料本身、地下環(huán)境等多種因素的影響產(chǎn)生變化，因此工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際工作特點(diǎn)和操作效果，選擇適合的壓力進(jìn)行灌漿。壓力的選擇：化學(xué)灌漿法的壓力本身就要比水泥灌漿法的壓力更小，淺層的灌漿所使用的壓力比深層的灌漿壓力小，而滲透效果好的壓力則低于滲透效果差的底層。

灌漿施工操作一般包括以下幾個(gè)方面：在施工過程中，灌漿必須要達(dá)到飽和的狀態(tài)，將裂縫全部注滿，在具體操作時(shí)容量要根據(jù)地質(zhì)以及勘測(cè)的情況進(jìn)行確定，通過公式計(jì)算容量并進(jìn)行估測(cè)。灌漿孔的深度要根據(jù)施工情況進(jìn)行計(jì)算，一般灌漿壓力是要控制在0.3～0.5MPa 之間。如果施工單位有具體的標(biāo)準(zhǔn)要求，則要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行調(diào)整。灌漿順序應(yīng)當(dāng)是由外部到中心、由低處到高處，這是因?yàn)榱芽p具有相通性，同時(shí)漿液具有凝固性。在灌漿施工操作結(jié)束后，一般要在計(jì)算的基礎(chǔ)上在進(jìn)行0.5h 的灌漿操作才算施工完成。

4 公路橋梁灌漿施工中的常見問題及控制措施

4.1 常見問題分析及控制措施

在當(dāng)前的施工作業(yè)落實(shí)的基礎(chǔ)上，鉆孔灌注樁技術(shù)的實(shí)施主要存在兩個(gè)方面的問題。一方面是塌孔問題，在實(shí)際的鉆孔工作實(shí)施過程中，施工作業(yè)的內(nèi)部實(shí)際水位線逐漸下降，所有的水泡都在不斷冒出，出渣的實(shí)際數(shù)量增加，由此會(huì)導(dǎo)致塌孔現(xiàn)象，所有的施工質(zhì)量和作業(yè)質(zhì)量降低，最終的鉆孔灌注樁效果不佳；另一方面是鉆孔傾斜問題，在當(dāng)前實(shí)現(xiàn)鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用中，鉆孔形成的主要方式都是以正循環(huán)鉆為主，在鉆孔調(diào)整的過程中一旦沒有嚴(yán)格調(diào)整控制整個(gè)鉆機(jī)的水平位置，也沒有對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行固定，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)鉆機(jī)的鉆進(jìn)時(shí)位置出現(xiàn)偏移，施工的實(shí)際地質(zhì)環(huán)境和條件變差，所有的土質(zhì)變得稀松。

4.2 制備泥漿不合規(guī)問題以及控制措施

施工放樣完成之后，就要逐漸開展制備泥漿的工作，在進(jìn)行制備的過程中，要全面針對(duì)當(dāng)前的實(shí)際施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行綜合分析，然后再進(jìn)行制備作業(yè)分析，另外在制備之前也要對(duì)所有施工的土質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面分析，確保在施工作業(yè)開展過程中，鉆孔灌注樁技術(shù)的使用不會(huì)受到外部自然環(huán)境的影響產(chǎn)生變化，從而有效保證所有的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)都能夠符合既定的作業(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)管理要求。

4.3 樁孔偏差問題的產(chǎn)生及控制措施

在實(shí)際操作過程中，施工作業(yè)人員要對(duì)所有的鉆機(jī)有明確的認(rèn)識(shí)和分析，在完成作業(yè)的同時(shí)，要全面地保證所有的鉆機(jī)在相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境中進(jìn)行操作和實(shí)施，同時(shí)也要對(duì)整個(gè)鉆孔的實(shí)際工具進(jìn)行定期維護(hù)和針對(duì)性地檢查分析，要確保所有的施工作業(yè)都能符合既定的施工作業(yè)規(guī)范化要求。一旦遇到土層環(huán)境較差的情況，施工作業(yè)人員要及時(shí)調(diào)整施工作業(yè)方式，如果已經(jīng)出現(xiàn)了偏差問題，就要對(duì)當(dāng)前的樁孔進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。

5 隧道橋梁施工中灌漿技術(shù)的應(yīng)用

5.1 科學(xué)完成前期準(zhǔn)備階段

在完成現(xiàn)場(chǎng)施工管理工作的過程中，道路與橋梁工程建設(shè)施工主要涉及的材料有外加劑、粗細(xì)集料、鋼筋、水泥等。通過全面深化施工材料檢驗(yàn)工作落實(shí)，能夠提升現(xiàn)有的材料質(zhì)量，充分掌控現(xiàn)有的綜合效能；在實(shí)施施工建設(shè)的過程中，通過材料質(zhì)量的監(jiān)測(cè)分析，能夠更好地發(fā)揮整個(gè)材料管理的實(shí)際作用，盡可能檢測(cè)水泥的實(shí)際性能。在完成恒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)的過程中，粗細(xì)集料的內(nèi)部含泥量、外觀質(zhì)量、壓碎值等多種指標(biāo)數(shù)據(jù)都是有明確規(guī)范的。檢測(cè)鋼筋的實(shí)際外觀直徑、密度以及其他部分的處理都離不開材料的檢測(cè)分析，只有充分明確施工材料的使用狀態(tài)和實(shí)際質(zhì)量，才能滿足后期的建設(shè)管理任務(wù)需求。

5.2 灌漿標(biāo)準(zhǔn)的制定

在施工過程中要對(duì)灌漿的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定，灌漿的使用標(biāo)準(zhǔn)包括兩個(gè)方面：施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和灌漿的強(qiáng)度控制標(biāo)準(zhǔn)。其中，施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)橋梁隧道的具體施工要求來(lái)制定灌漿操作標(biāo)準(zhǔn)的。如果設(shè)計(jì)單位沒有具體的施工標(biāo)準(zhǔn)和要求，那么則要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體的情況以及裂縫情況來(lái)對(duì)其進(jìn)行判斷，從而制定合理的施工標(biāo)準(zhǔn)。灌漿強(qiáng)度控制標(biāo)準(zhǔn)是指在灌漿工作完成之后回填土的壓力承受能力要達(dá)到8kpa與13kpa 以上。

5.3 施工段的選擇

在對(duì)橋梁隧道的地基進(jìn)行處理時(shí)，施工人員要對(duì)其裂縫情況進(jìn)行勘探，并且了解結(jié)構(gòu)物的不規(guī)則沉降情況，根據(jù)這兩個(gè)方面來(lái)具體地進(jìn)行灌漿工作操作。另外，在進(jìn)行灌漿操作時(shí)，施工人員還要選擇合適的施工段進(jìn)行灌漿，以此保障橋梁隧道的施工效率。

5.4 灌漿材質(zhì)及配比的選擇

在橋梁隧道施工過程中要合理選擇灌漿的配比以及所使用的材料，在選擇時(shí)要根據(jù)結(jié)構(gòu)物本身的材質(zhì)以及結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)，灌漿材料采用水泥或者粉煤灰，在灌漿的材料配比方面通常是將粉煤灰與水泥按1∶4 的比例進(jìn)行調(diào)配，具體的配比要按照施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)以及裂縫的狀況調(diào)整。

5.5 擴(kuò)散半徑的確定

因?yàn)閷?dǎo)致結(jié)構(gòu)體出現(xiàn)裂縫的原因有很多，裂縫的寬度、深度也不同，加之地基的基底地質(zhì)情況較為復(fù)雜，其裂縫的發(fā)展情況也不同，導(dǎo)致施工人員在確定灌漿滲透系數(shù)時(shí)存在著很大的變數(shù)。因此，施工人員不能夠單純地通過公式計(jì)算擴(kuò)散半徑，而要根據(jù)具體的情況來(lái)進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)不同裂縫的特點(diǎn)來(lái)確定，墩臺(tái)的擴(kuò)散半徑一般在1～1.5m 之間。

6 結(jié)語(yǔ)

要想確保公共交通基礎(chǔ)設(shè)施的質(zhì)量，就必須要確保橋梁隧道施工的質(zhì)量。灌漿施工是橋梁隧道結(jié)構(gòu)物裂縫處理中較為重要的施工工藝，工作人員通過灌漿來(lái)對(duì)裂縫進(jìn)行加固處理，在進(jìn)行灌漿施工時(shí)一定要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行考量，考慮多方影響因素，合理使用灌漿施工技術(shù)，保障橋梁隧道的施工質(zhì)量。