灌漿加固技術(shù)在公路橋梁隧道施工中的應(yīng)用研究

侯汝歡

（曲靖市公路資源開發(fā)有限公司，云南 曲靖 655000）

橋梁道路工程項目的某些路段必須采用隧道的形式來進(jìn)行作業(yè)，隧道項目的總體品質(zhì)方面的要求是相對比較嚴(yán)格的，然而氣候和工程瑕疵等因素均會造成路橋項目中的隧道質(zhì)量出現(xiàn)一定程度的下降，例如隧道表面出現(xiàn)裂縫等情況。道路隧道工程的作業(yè)環(huán)節(jié)中如果應(yīng)用灌漿加固相關(guān)技術(shù)方法，可以顯著改善表面裂縫的問題。本文重點研究了灌漿加固相關(guān)技術(shù)方法在隧道作業(yè)過程中的實際應(yīng)用。

1 道路橋梁中隧道工程表面裂縫的危害性

通常情況下，道路橋梁隧道工程的作業(yè)過程具有作業(yè)環(huán)境相對復(fù)雜的主要特征，容易被周邊的自然環(huán)境情況等要素影響。當(dāng)中最明顯的難題也就是在項目工程施工過程中隧道表面出現(xiàn)的裂縫問題，此類裂縫問題的出現(xiàn)對整個項目工程的施工安全和后期建筑工程總體的品質(zhì)都會產(chǎn)生不利的影響，對施工過程和竣工質(zhì)量都有比較顯著的危害。隧道表面裂縫的出現(xiàn)，將會造成水泥混凝土主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)細(xì)微的改變，嚴(yán)重的情況下勢必導(dǎo)致整個工程項目出現(xiàn)重大質(zhì)量隱患和問題。假如相關(guān)施工人員沒有對隧道表面的裂縫情況實施及時有效的應(yīng)對，最后可能會造成裂縫問題的不可控制，甚至大范圍地擴(kuò)張和延伸，長期的裂縫大范圍擴(kuò)張很可能會導(dǎo)致整個建筑物出現(xiàn)垮塌等嚴(yán)重的后果，這就為后期的工程項目實際應(yīng)用埋下了嚴(yán)重的安全隱患。公路橋梁隧道施工過程中灌漿加固技術(shù)如圖1所示。

圖1 公路橋梁隧道施工過程中灌漿加固技術(shù)

2 灌漿加固方法的內(nèi)容及其顯著優(yōu)勢

2.1 灌漿加固方法的內(nèi)容

灌漿加固方法的主要內(nèi)容是以水泥混泥土、黏土材料、骨料、適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑及砂礫材料等作為主要的建筑原材料，此類材料會根據(jù)適當(dāng)?shù)谋壤龑嵤┗旌?，最終生成灌漿狀態(tài)的水泥材料，隨后把混合以后的灌漿類型的水泥混凝土采用特定的方法澆筑到工程項目的地基處，通過這樣的操作填充地基部位的裂縫，完成對于地基部位的加固。應(yīng)用灌漿加固方法可以在很大限度上提升項目工程地基部位的主體結(jié)合程度，從而提高道路橋梁工程中隧道部位的主體載荷能力，提升工程項目的總體施工質(zhì)量。在作業(yè)進(jìn)程中，一般情況下，需要依據(jù)施工現(xiàn)場的狀況及相關(guān)的設(shè)計需要，使用高壓類型的灌漿及低壓類型的灌漿2類操作模式來實施灌漿操作，應(yīng)用灌漿之后，根據(jù)水泥混凝土的流動特點對于地基內(nèi)部可能存在的裂縫問題實施有效的填補(bǔ)和改善，并且在裂縫的位置生成漿柱，等到水泥漿液凝固，將會發(fā)揮重要的地基加固的功能[1]。

2.2 灌漿加固方法的顯著優(yōu)勢

灌漿方法在使用之后最主要的功能即為對于裂縫部位的有效填充，同時還能預(yù)防此類問題再次出現(xiàn)，并且在施工作業(yè)的過程中，應(yīng)用此類方法可以依據(jù)實際情況來更改水泥漿液的水灰比，如此一來，就能預(yù)防在施工作業(yè)過程之中發(fā)生漏漿的問題，進(jìn)而提升工程項目的總體品質(zhì)。應(yīng)用此類方法實現(xiàn)對于道路橋梁隧道工程項目施工質(zhì)量的顯著提升，為后期廣大人民群眾的出行安全帶來最大限度的保障。

3 道路橋梁工程隧道項目灌漿加固相關(guān)施工技術(shù)的實際應(yīng)用

3.1 工藝方法

在工程項目作業(yè)前必須對于實際情況實施詳細(xì)的核實，確?，F(xiàn)場情況和設(shè)計圖紙符合，如果發(fā)現(xiàn)不同的地方需要和設(shè)計方、業(yè)主第一時間取得聯(lián)系，橋梁隧道工程進(jìn)行注漿操作的過程通常是預(yù)先準(zhǔn)備好相關(guān)的材料及鉆孔設(shè)備，隨后進(jìn)行注漿操作以及這一過程中的相關(guān)檢查等環(huán)節(jié)。

3.2 測量與放樣環(huán)節(jié)

現(xiàn)場操作人員在水泥注漿孔的部位實施相關(guān)的測量工作，孔和孔間需要保持為1.5 m左右的距離，和底孔部位垂直方向的角度需要保持在30°左右，距離保持為3 m左右。待到測試工作完成后，需要和設(shè)計圖紙實施詳盡的對比，沒有問題后才可以執(zhí)行后續(xù)的操作工序。

3.3 鉆機(jī)裝置的設(shè)置

針對鉆機(jī)裝置的選取通常情況下均采用淺口類型的鉆機(jī)，并且在操作前也必須對工程機(jī)械設(shè)備實施全面的安全方面的檢查工作，保證設(shè)備處于最佳的狀態(tài)才可以投入使用。假如發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)設(shè)備存在影響安全生產(chǎn)的潛在隱患，就必須將其進(jìn)行更換，防止在作業(yè)過程中發(fā)生問題導(dǎo)致工期的延誤。對于鉆機(jī)裝置進(jìn)行檢查后，如果沒有任何問題，根據(jù)平面直角的相關(guān)原理來架設(shè)鉆孔的平臺，最后使用鋼筋結(jié)構(gòu)對其進(jìn)行固定操作，角度方面可以根據(jù)施工作業(yè)現(xiàn)場的實際情況來進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，不過偏差數(shù)值不得大于5 mm。

3.4 鉆孔方法及使用注漿管裝置的方法

鉆孔的方法及使用注漿管裝置的施工技術(shù)屬于道橋隧道工程中實施灌漿方法的首要環(huán)節(jié)，在進(jìn)行相關(guān)作業(yè)的時候，必須重點關(guān)注施工操作需要符合整體項目工程的真實需求。通常情況下，進(jìn)行鉆孔作業(yè)的過程中設(shè)備需要維持垂直的角度，并且在現(xiàn)場施工人員執(zhí)行注漿操作的過程中，鉆頭的規(guī)格需要保持為40 mm左右，周邊地下部分的工程結(jié)構(gòu)必須妥善設(shè)置相應(yīng)的安全措施。全部問題點的相關(guān)指標(biāo)都要實施尺寸數(shù)據(jù)的測量并做好相應(yīng)的記錄。

3.5 成孔的鉆孔過程

鉆機(jī)設(shè)備在進(jìn)行鉆孔的時候，必須事先設(shè)定好操作的角度及開孔的具體位置，并做好相關(guān)記錄，鉆孔的過程中能夠借助鉆孔設(shè)備發(fā)出的聲音來評估其是否發(fā)生問題，隨后進(jìn)行規(guī)范的操作。假如在鉆孔過程中機(jī)器設(shè)備出現(xiàn)了卡頓或漏風(fēng)的問題，現(xiàn)場操作人員需要應(yīng)用空壓機(jī)來應(yīng)對，可以把管鉗工具插到鉆孔設(shè)備卡頓的位置，之后手動進(jìn)行搗通操作，注意此過程中鉆孔設(shè)備必須停止運轉(zhuǎn)，防止出現(xiàn)意外情況。并且需要經(jīng)常對鉆孔裝置污漬進(jìn)行清理操作，防止時間過長孔壁部位污漬累積形成污染的問題[2]。

3.6 注漿管裝置的設(shè)置

注漿管裝置的壁厚數(shù)值需要采用3.5 mm，其直徑數(shù)值需要采用48 mm，再根據(jù)此作為基礎(chǔ)進(jìn)行相關(guān)的擴(kuò)大操作，底下不可以有鉆孔，將其用于止?jié){孔。待到注漿孔打孔操作結(jié)束之后，采用膠布把其貼上，這樣就能避免漏漿問題的發(fā)生，待到注漿管裝置插到鉆孔以后，現(xiàn)場操作人員使用水泥混凝土把孔口進(jìn)行密封。

3.7 水泥漿液的制備過程

通常情況下注漿操作的建筑原材料是采用42.5號的水泥材料，現(xiàn)場施工管理人員對于相關(guān)材料進(jìn)行檢查后，在沒有問題的前提下，即可在水泥漿液中添加適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑，其目的是改善水泥漿液的各類性能指標(biāo)，現(xiàn)場全部的水泥漿液都達(dá)到相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)之后，現(xiàn)場施工人員就可以進(jìn)行具體的作業(yè)了。攪拌漿液的時候，需要應(yīng)用比較高效的攪拌設(shè)備，攪拌的時間最好控制在30 s左右，不過也可以根據(jù)具體的實際情況來進(jìn)行具體的控制。水泥漿液制作的過程中，水的溫度不可超過30℃，同時要避免陽光的直射，因為溫度過高會導(dǎo)致水泥漿液的凝固提前。在水泥漿液的制作進(jìn)程中，必須事先將攪拌機(jī)裝置準(zhǔn)備好，根據(jù)設(shè)計中規(guī)定的水灰比參數(shù)，把水泥漿液進(jìn)行均勻攪拌，之后倒入桶內(nèi)，當(dāng)其體積滿足1個注漿孔部位的使用要求之后，把桶提走。公路橋梁隧道施工作業(yè)過程中所使用的工程機(jī)械攪拌機(jī)如圖2所示。

圖2 公路橋梁隧道施工作業(yè)過程中所使用的工程機(jī)械攪拌機(jī)

3.8 注漿操作

第一次的注漿操作過程是在常壓的狀態(tài)下實施的，由孔底朝上進(jìn)行，待到孔洞位置溢出水泥漿液后，如果其他情況正常的話，就意味著第一次的注漿操作圓滿完成。第二次的水泥注漿操作必須在第一次的水泥注漿操作以后再實施，同時為防止出現(xiàn)冒漿問題，應(yīng)該采用間歇性操作的方式來進(jìn)行注漿操作。

3.9 注漿質(zhì)量把控及操作停止的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)場進(jìn)行水泥注漿的過程在施工作業(yè)的整個過程中是非常關(guān)鍵的，因此工程管理者必須嚴(yán)格對于注漿操作的品質(zhì)進(jìn)行把控，之后依據(jù)現(xiàn)場作業(yè)所要求的水、灰比例進(jìn)行比較和參照，有效調(diào)節(jié)水泥漿液的各項性能指標(biāo)。假如在現(xiàn)場注漿操作的過程中發(fā)生了地面冒泡的問題，此時操作就必須要停止一段時間，之后再繼續(xù)進(jìn)行，或者需要施加某些特定的輔助化學(xué)試劑。假如漿液不再發(fā)生吸收的情況下還需要再繼續(xù)注2 min的時間，待確定之后，注漿操作停止。值得注意的是，注漿作業(yè)的過程之中，現(xiàn)場檢查工作人員的檢查工作必須認(rèn)真仔細(xì)地執(zhí)行，務(wù)必做到第一時間發(fā)現(xiàn)操作過程中的問題。等全部的工序執(zhí)行完畢后，注意一定要將水泥漿液妥善進(jìn)行密封保存。

3.10 封孔作業(yè)

現(xiàn)場注漿操作完工之后，操作人員必須把鉆孔中的污物徹底進(jìn)行清潔，隨后再使用水泥混凝土把空洞部位進(jìn)行密封，水泥漿液在保存的環(huán)節(jié)也必須實現(xiàn)密封操作[3]。

3.11 工程質(zhì)量的檢測工作

當(dāng)水泥注漿操作完工后，現(xiàn)場檢查人員必須對其承載效果實施必要的測試，隨后再實施相應(yīng)的加固操作。

4 灌漿加固相關(guān)技術(shù)實際應(yīng)用中的特殊情況應(yīng)對

4.1 灌漿操作過程的中斷問題

灌漿作業(yè)過程中經(jīng)常會發(fā)生中斷的問題，如果出現(xiàn)此類狀況，將會導(dǎo)致灌漿過程發(fā)生堵塞，不但會降低灌漿作業(yè)的執(zhí)行效率，還會影響灌漿作業(yè)的施工質(zhì)量。為此，施工企業(yè)在工程項目進(jìn)行的過程中采用灌漿加固相關(guān)技術(shù)前，必須進(jìn)行充分前期準(zhǔn)備，防止灌漿作業(yè)過程中發(fā)生中斷的問題。4

.2漏漿情況的應(yīng)對

在灌漿作業(yè)過程中出現(xiàn)漏漿類的情況時，現(xiàn)場施工人員必須及時對于漏漿的成因?qū)嵤┥钊氲恼{(diào)查，查明原因結(jié)合實際情況，采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救方案，快速應(yīng)對漏漿的情況。

4.3 水泥混凝土襯砌裂隙發(fā)生變形情況的應(yīng)對方案

現(xiàn)場操作人員在灌漿加固作業(yè)的過程中，如果發(fā)現(xiàn)灌漿操作的速率過大，必須立刻停止施工操作，并且對相應(yīng)部位實施嚴(yán)格和仔細(xì)的檢查，其主要的原因：灌漿操作的速率一旦過大將會造成水泥混凝土襯砌部位出現(xiàn)裂隙和變形的情況，如果出現(xiàn)此類狀況，將會影響到灌漿作業(yè)的總體質(zhì)量，因此現(xiàn)場施工作業(yè)人員必須實施詳盡的檢測工作，當(dāng)水泥混凝土襯砌部位的裂隙和變形問題得到妥善的解決后，才可以繼續(xù)進(jìn)行灌漿操作，對于灌漿作業(yè)的過程必須嚴(yán)格進(jìn)行實時監(jiān)督。公路橋梁隧道水泥混凝土襯砌發(fā)生裂隙及形變現(xiàn)象如圖3所示。

圖3 公路橋梁隧道水泥混凝土襯砌發(fā)生裂隙及形變現(xiàn)象

5 結(jié)束語

綜上所述，道路橋梁隧道工程的質(zhì)量關(guān)系著廣大出行人員的生命和財產(chǎn)安全，因此必須確保橋梁工程中隧道工程的質(zhì)量。灌漿加固的操作方法在國內(nèi)已經(jīng)取得了廣泛的實際應(yīng)用，尤其是在道路橋梁的隧道工程表面發(fā)生裂縫問題的情況下，其加固的效果非常的顯著。值得注意的是在施工過程中注漿的環(huán)節(jié)一定要確保工程的質(zhì)量及執(zhí)行的效率，依據(jù)嚴(yán)格的規(guī)定來推進(jìn)項目的進(jìn)行，保證道路橋梁隧道工程項目的安全性。