灌漿加固技術在橋梁病害處治中的應用

宋強

（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，不僅能夠提高所在區(qū)域的交通運輸能力，對于區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展也有著非常重要的意義。但在對橋梁工程進行建設及使用的過程中，受到諸多因素的影響，往往出現(xiàn)各種各樣的病害問題，這些病害問題的存在，會對橋梁工程的整體質量造成較大影響，并且會危及車輛的行駛安全。而想要對這種情況進行有效的處理，還需要相關單位結合實際，對各種加固施工技術進行合理的應用，以此來保證工程的效用發(fā)揮。所以，針對灌漿加固技術的具體應用加強研究是很有必要的。

1 灌漿加固技術概述

所謂的灌漿加固技術，實際就是應用較大的壓力向建筑縫隙當中灌注固態(tài)漿液，實現(xiàn)建筑補強、加固的技術。因此，該項技術也被稱為壓力灌漿法。而對于橋梁工程來說，其病害問題經(jīng)常出現(xiàn)在橋臺以及橋墩等部位，會嚴重影響橋梁工程的質量和結構性能。應用灌漿加固技術，可以將其中的病害影響有效清除，通過在橋墩、橋臺的縫隙當中注入漿液，能夠對橋梁工程進行有效加固，進而達到提高橋梁運行工況，降低交通風險的目的。

2 橋梁中的常見病害問題

2.1 砌石松動

對于橋梁工程而言，砌石松動會對工程的承載能力造成直接的影響，甚至可能出現(xiàn)結構破壞的情況，導致橋梁無法正常使用，因此，必須要對這種問題保持高度的重視。而應用注漿加固技術則可以對工程結構強度進行有效增強，使其穩(wěn)定性得到進一步提升，從有效解決砌石松動問題。在此過程中，常用的注漿方法有兩種：鋼化管注漿和小孔注漿。

2.2 裂縫問題

裂縫問題在橋梁工程中屬于較為常見的病害問題，其危害也相對較高，而這種病害問題具體可以分為兩類，一類是結構性裂縫，另一類是非結構性裂縫。而裂縫類型不同，其形成原因也會有所差異。

第一，結構性裂縫。這種情況主要是受外部荷載問題影響造成的，而裂縫的分布也往往會受到荷載大小的影響。結構性裂縫包含次應力裂縫和直接應力裂縫兩種，根據(jù)受力特性又可以將其分為扭轉裂縫、剪切裂縫以及彎曲裂縫等。其中，扭轉裂縫，是受到彎扭耦合作用影響，導致其保護層破損，形成的扭轉裂縫。剪切裂縫，是因為作用在混凝土構件上的剪切力超出構件自身的抗剪能力，進而形成的裂縫問題，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力影響造成的，一般在橋梁彎矩最大處出現(xiàn)。

第二，非結構性裂縫。通常在結構變形受到限制的情況下，其內(nèi)部產(chǎn)生一定的應力作用，一旦這種應力作用超過混凝土自身的極限抗拉強度，就會引發(fā)裂縫問題。能夠在混凝土結構中造成應力作用的原因為：一是結構材料本身發(fā)生收縮徐變。二是受到溫度變化的影響。而常見的非結構性裂縫主要有三種。

其一，收縮裂縫。在混凝土硬化期間，其中的骨料會形成一定的擠密和壓實作用，水分也會隨之不斷蒸發(fā)，進而導致結構整體出現(xiàn)收縮變化。而由收縮作用造成的混凝土裂縫問題主要出現(xiàn)在結構表面，由于混凝土當中的鋼筋具有一定的拉力作用，所以并不會在混凝土表現(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，在分布方面則沒有明顯的變化規(guī)律。這種裂縫問題通常不會對橋梁工程的正常使用造成較大安全隱患，但會對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，其強度的緩慢提升會使骨料逐漸移動，進而引發(fā)塑性變形問題，這種裂縫問題在分布以及長度等方面沒有明顯的變化規(guī)律，大多會出現(xiàn)頂腹板交接處或者T 梁變截面等部位。

其三，溫度裂縫。橋梁結構主要是由混凝土和鋼筋材料構成，但兩者對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，就會在混凝土和鋼筋之間出現(xiàn)溫差，使結構內(nèi)力出現(xiàn)變化，進而形成溫度裂縫問題（見圖1）。

圖1 溫度裂縫問題

而對于橋梁裂縫問題，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)應立即處理，較為有效的解決方法就是灌漿加固技術。在對該項技術進行應用的過程前，需要對裂縫位置進行準確的標記，并對裂縫形成原因及類型進行分析，完成相關工作以后即可對裂縫展開修補。

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、蜂窩以及麻面等問題。剝落，主要表現(xiàn)為砂漿脫落，從而導致集料外露?？斩词且驗榛炷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，或者施工質量不佳等原因，使混凝土結構表面形成的一種蜂窩孔洞現(xiàn)象。麻面則是因為混凝土表層缺漿，這種病害的主要表現(xiàn)就是結構表面較為粗糙，且未出現(xiàn)鋼筋外漏問題。以上病害，會對橋梁工程的外觀質量、結構強度以及耐久性造成不同程度的影響。因此，需要通過灌漿加固技術進行補強加固處理。

3 灌漿加固技術在橋梁病害當中的具體應用

某地橋梁工程，因受到施工建設以及長期使用的影響，在工程中出現(xiàn)了多種病害問題，包括裂縫、混凝土表層病害以及砌石松動等。這些病害的出現(xiàn)，不僅對該工程的外觀質量造成了一定的影響，同時也對工程的穩(wěn)定性和安全性構成了一定的威脅，導致工程綜合效用的發(fā)揮受到了較大限制。對此，相關部門決定應用灌漿加固技術來改善該橋的使用工況，達到提高其耐久性、穩(wěn)定性和安全性的目的。

3.1 做好施工準備工作

首先，要對工程中的病害問題進行全面的檢查，了解病害所處位置、主要類型、發(fā)展程度等情況，并對相應的處置方案進行合理的編制。其次，準備相關施工材料及設備設施，且材料進入到施工現(xiàn)場前要充分落實好檢查工作，確保施工材料的質量、數(shù)量以及型號能夠符合灌漿加固技術的實際需要，施工設備工況正常無故障。最后，在機械設備進入施工現(xiàn)場后，在正式應用之前，務必進行二次檢查工作，確認無誤以后才能在工程當中進行具體應用。綜上所述，無論是施工材料還是施工設備，對于灌漿加固技術的應用、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)人員落實相關工作，避免對后續(xù)的施工質量造成不利影響。

3.2 具體的施工工藝

第一，設置相應的灌漿標準。對于橋梁工程的建設而言，一般需要對以下標準加以落實。首先，整體施工標準，該標準主要以相關單位的橋梁施工質量要求為基礎進行設置的，嚴禁私自更改。其次，灌漿強度標準。通常需要結合橋梁中的病害情況進行靈活掌握；倘若相關單位設有明確要求，則需要根據(jù)該要求落實控制工作。

第二，合理選擇施工手段。能否對施工方式進行合理的選擇，直接關系到橋梁工程的灌漿加固效果。因此，相關單位需要結合施工準備中的調(diào)查結果以及自身實際情況確定施工手段，如此才能保證灌漿施工的效率和質量，從而滿足橋梁工程加固施工的相關要求。

第三，落實成孔作業(yè)。首先，需要結合工程實際做好鉆頭的選擇工作，在落實鉆孔施工的過程中，需要對周圍環(huán)境以及工程穩(wěn)定性進行實時的觀察，一旦發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定性不足的情況，應該立即停止鉆孔作業(yè)，將隱患問題解決之后，才能開展施工作業(yè)。其次，要加強鉆孔壁的保護力度，一般會在鉆孔當中設置導管實施孔壁的保護工作。最后，則要落實清孔操作，要有效清除鉆孔當中的雜物，確保鉆孔能夠正常的使用。

第四，安裝灌漿管，封堵孔道。在完成上述相關工序之后，需要安裝灌漿管，同時將孔道封閉。通常情況下，將會在灌漿管下方0.6～0.8m 處的管道位置進行設置，進而完成管道下方的封堵工作。如果導管在封堵期間受到流沙的侵襲，為了避免流沙對外壁的影響，還需要對包扎工作加以落實，具體需要應用一些具有良好柔韌性的橡皮材料進行包扎。需要注意的是，雖然這種方法能夠將流沙侵襲問題有效解決，但如果包扎次數(shù)過多，會對工程的整體質量造成一定的影響，因此，要盡可能做好施工管理工作。

第五，漿液攪拌。在對漿液進行攪拌的過程中，為了確保漿液的稠度以及均勻性，應該對硅酸鹽水泥或者水進行適量的應用。該項操作應安排專業(yè)的施工人員進行，確保漿液拌制以及施工效率能夠滿足技術應用的實際要求。而在此過程中，要對攪拌時間進行嚴格的控制，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，還需要做好漿液過濾工作，確保灌漿施工的順利進行。

第六，灌漿施工。在灌漿施工中，使用的灌漿方法種類繁多，所以在進行橋梁灌漿加固的過程中，還需要相關人員結合實際對灌漿方式進行合理的選擇。從漿液重復利用方面劃分，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)相關規(guī)定嚴格落實。案例工程主要按照從上到下的順序進行分段灌漿。在漿液灌注期間，要求相關人員實時觀察，在漿液飽滿溢出時應該立即停止灌漿操作。

第七，孔口封堵。在上述施工完成以后，即可進行孔口的封堵工作。而封堵施工完成后，需要相關人員做好孔口的檢查工作。一般該項工作需要持續(xù)1 天左右，如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)漿液位置出現(xiàn)下降的情況，則需要對漿液進行及時的補充。

3.3 施工控制要點

第一，針對裂縫所需灌漿量應該提前進行計算，確保所需漿液能夠準備充足，確保漿液量能夠將整個裂縫注滿，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，進而對灌漿施工質量造成不利影響。

第二，對于橋梁工程中的灌漿孔必須要進行詳細的檢查，并且要通過計算得出灌漿孔的深度，通常設計單位在該方面會設置相應的要求，所以在具體施工中，需要根據(jù)設計單位的相關標準落實具體操作。

第三，在灌漿加固技術當中，漿液的初始狀態(tài)是流動性的，但由于漿液會在一段時間以后凝固，因此，在進行灌漿施工期間，必須要嚴格控制施工的順序，要按照先低后高、先兩邊后中間的原則進行施工操作，以此來保證灌漿施工的順利完成。

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行30min 才能停止，以此來確保施工的完整性。

3.4 特殊情況處理

對于實際操作而言，灌漿加固技術的操作本身具有一定的難度，因此，在落實施工操作期間，為了避免各種問題的出現(xiàn)，需要施工單位結合實際做好應急預案的編制工作，確保在遇到突發(fā)狀況時，能夠及時采取相關措施進行應對。例如，當灌漿操作不到位需要落實回填操作時，需要盡快完成相關工作，各項操作最好不要超過20min。當然，為了避免在突發(fā)狀況時施工人員出現(xiàn)手忙腳亂的情況，還需要相關單位做好施工人員的培訓工作，使其綜合素質能夠滿足工程施工的實際要求。

4 結語

綜上所述，在橋梁工程當中合理地應用灌漿加固技術，能夠對工程中的病害問題進行有效處理，這對于橋梁工程的補強加固以及平穩(wěn)運行有著非常積極的作用。因此，相關單位應該對該項技術保持高度的重視，要結合實際對其進行合理的應用，使其能夠在橋梁病害處理中發(fā)揮更大的作用。