鐘 鳴，謝永康，劉亭玉

（武漢地鐵運(yùn)營有限公司，湖北 武漢 430033）

1 概述

1.1 加固技術(shù)應(yīng)用的必要性

公路橋梁隧道工程在施工與使用的過程中都會出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，不僅影響公路橋梁的使用壽命，也會帶來嚴(yán)重的安全隱患，因此必須要采用一定的加固技術(shù)，來提升公路橋梁隧道工程的質(zhì)量。較為常見的公路橋梁隧道工程病害主要有：第一，裂縫問題?；炷两Y(jié)構(gòu)裂縫是一種最常見的公路橋梁隧道病害，其形成的主要原因有：溫度控制不嚴(yán)導(dǎo)致溫差過大，形成混凝土收縮裂縫，特別是在大體積混凝土施工中比較明顯且控制較難；地基的不均勻沉降也會造成裂縫；混凝土原材料配比不恰當(dāng)或質(zhì)量問題，如骨料質(zhì)量不合格，也會造成結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。裂縫對于公路橋梁隧道的可靠性有著很大的威脅。第二，砌石松動?；炷亮芽p的持續(xù)擴(kuò)大，有可能會引發(fā)砌石的松動，砌石松動會使道路、橋梁、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的承載能力嚴(yán)重下降，增加公路隧道坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。第三，砌漿脫落。砌漿對于公路橋梁隧道工程的質(zhì)量起著很重要的作用，一旦發(fā)生砌漿脫落的現(xiàn)象，將會大大降低路面、橋面的穩(wěn)定性，帶來很大的安全隱患。

1.2 灌漿法加固技術(shù)

常用的加固技術(shù)有預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)、復(fù)合材料加固技術(shù)、灌漿法加固技術(shù)等，這些技術(shù)適用于不同的情形，且具有不同的特點(diǎn)與優(yōu)勢，其中灌漿法加固技術(shù)因其成本低、施工簡便且加固效果好、適用范圍廣等優(yōu)勢而得到了較為廣泛的應(yīng)用。具體來說，灌漿法加固技術(shù)就是使用各種原材料如砂石、水泥、環(huán)氧樹脂等，將一種或者幾種材料按照一定的比例混合攪拌制備成漿液，然后將制作好的漿液灌注到裂縫當(dāng)中，將裂縫進(jìn)行封堵，提升結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的穩(wěn)定性、抗?jié)B性。灌漿法加固技術(shù)的應(yīng)用原理是通過填補(bǔ)地基裂縫，來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)加固的效果；通過灌注漿液，能夠在裂縫結(jié)構(gòu)中形成穩(wěn)定的固化物，提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力，保障公路橋梁隧道工程的良好性狀。

1.3 灌漿法加固技術(shù)的優(yōu)勢

灌漿法加固技術(shù)相較于其他的加固技術(shù)，具有明顯的優(yōu)勢，因此在公路橋梁隧道工程加固時(shí)，往往會首先選擇灌漿法加固技術(shù)。具體來說，該技術(shù)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾方面。第一，抗?jié)B性能強(qiáng)。灌漿法加固技術(shù)具有較強(qiáng)的抗?jié)B性能，能夠在加固路基裂縫的同時(shí)提升路基的抗?jié)B能力，減少雨水等對路基結(jié)構(gòu)的侵蝕。第二，能夠減少路基的沉降量。路基的不均勻沉降會帶來橋梁、隧道坍塌的風(fēng)險(xiǎn)，而灌漿法加固技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)路基的加固，同時(shí)減少路基沉降，降低事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。第三，能夠有效填充縫隙。灌漿法加固技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)縫隙的填充，避免裂縫問題的持續(xù)擴(kuò)大，造成嚴(yán)重的質(zhì)量問題和安全隱患；同時(shí)能夠避免縫隙滲漏造成的對路基結(jié)構(gòu)的破壞。第四，加固效果強(qiáng)。通過灌漿，能夠有效提升路基的強(qiáng)度，加強(qiáng)道路橋梁承載外界應(yīng)力的能力，并修復(fù)因裂縫造成的路基結(jié)構(gòu)的破壞，具有較強(qiáng)的加固效果。

2 技術(shù)應(yīng)用的流程分析

2.1 公路隧道灌漿法加固技術(shù)應(yīng)用流程

（1）鉆孔、放置注漿管。公路隧道灌漿加固施工的第一道工序，就是鉆孔與放置注漿管。在進(jìn)行該工序施工的時(shí)候，需要根據(jù)工程的實(shí)際需求來進(jìn)行相應(yīng)操作；在鉆孔和放置注漿管時(shí)要做好定位，鉆孔應(yīng)當(dāng)保持與地面垂直；在施工時(shí)需要做好安全防護(hù)的工作，并對鉆進(jìn)距離進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，并對鉆孔的質(zhì)量實(shí)行動態(tài)的監(jiān)控。

（2）注漿。鉆孔完成且注漿管放置完畢，就可以進(jìn)行下一步的注漿操作了。注漿過程中最重要的就是漿液的制作。一般公路隧道灌漿加固技術(shù)的漿液會選用強(qiáng)度為42.5的水泥，配合其他添加劑、水，按照一定的比例進(jìn)行攪拌；攪拌時(shí)需要使用高效的攪拌機(jī)，一般攪拌時(shí)間控制在0.5 min，具體要根據(jù)工程的實(shí)際需求以及混合料的多少等因素來合理調(diào)整；制作漿液要控制好水的溫度，最好不要超過30 ℃，同時(shí)要避免太陽直射，否則會使?jié){液凝固，無法完成灌注操作。

注漿是整個(gè)技術(shù)應(yīng)用過程中的關(guān)鍵工序，要嚴(yán)格按照要求規(guī)范操作，并做好質(zhì)量的控制。在注漿的過程中如果出現(xiàn)冒泡的現(xiàn)象，需要暫停注漿，靜置一段時(shí)間后再繼續(xù)操作，或者需要添加一些輔助劑來改善漿液性能，確保注漿的順利進(jìn)行；如果此時(shí)強(qiáng)行繼續(xù)灌注漿液，會影響最終的加固效果。在注漿過程中還需要注意的一點(diǎn)是，當(dāng)漿液不再被吸收時(shí)，還需要再繼續(xù)灌注5 min的時(shí)間再停止，能夠確?？p隙被完全填充。

（3）封孔。注漿完成后，要將鉆孔中的雜質(zhì)清理干凈，并將空洞使用水泥封存，確保漿液密封嚴(yán)實(shí)。封堵后要持續(xù)觀察孔內(nèi)的情況，如果發(fā)現(xiàn)漿液下沉的情況，需要進(jìn)行補(bǔ)漿操作。

2.2 公路橋梁灌漿法加固技術(shù)應(yīng)用流程

（1）技術(shù)應(yīng)用前的檢查。施工前需要對橋臺和橋墩基礎(chǔ)的尺寸進(jìn)行再次核對，如果與施工方案存在差異，現(xiàn)場施工人員應(yīng)當(dāng)立即向監(jiān)理單位和建設(shè)單位報(bào)備，根據(jù)實(shí)際情況對施工方案進(jìn)行合理調(diào)整。

（2）測量放樣。根據(jù)施工方案確定的鉆孔位置，使用鋼尺在橫橋上進(jìn)行準(zhǔn)確的鉆孔定位。相鄰鉆孔之間的距離應(yīng)當(dāng)控制在1.5 m，橋臺基地與孔底的垂直距離應(yīng)當(dāng)達(dá)到3 m的要求。測量完成后，需要進(jìn)行再次的復(fù)核，確保位置準(zhǔn)確。經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理驗(yàn)收不存在誤差后，就可以開始下一道工序的施工了。

（3）鉆孔。鉆孔之前，需要做好鉆機(jī)的性能檢查與就位。根據(jù)鉆孔的實(shí)際需求，合理的選擇鉆機(jī)的規(guī)格型號；在鉆機(jī)進(jìn)場后，要對鉆機(jī)的性能、狀態(tài)進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)是否存在損壞、鉆桿缺陷等問題，如果發(fā)現(xiàn)問題必須要進(jìn)行維修或更換鉆機(jī)的處理，避免鉆孔過程中發(fā)生鉆桿斷裂等質(zhì)量問題，影響鉆孔施工過程。經(jīng)檢查鉆機(jī)性能良好，能夠滿足施工需求后，確定好鉆機(jī)的放置位置，在該位置上搭建起鉆孔平臺，然后將鉆機(jī)放置到作業(yè)平臺上做好固定，并對鉆頭的角度進(jìn)行調(diào)整，要求偏差不超過軸線的5 mm。

鉆機(jī)就位后，可以開始鉆孔操作了?？讖揭獓?yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行控制，并且鉆進(jìn)的角度也要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在鉆孔的過程中，要進(jìn)行從旁監(jiān)督，并做好過程記錄，包括孔位編號、鉆進(jìn)過程耗費(fèi)的實(shí)際等內(nèi)容。同時(shí)還要注意觀察塵樣，據(jù)此判斷鉆孔的速度和進(jìn)度、深度等是否符合要求，鉆進(jìn)壓力是否需要調(diào)整等；并通過聽鉆孔過程中的聲音，來判斷鉆孔內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否存在異常情況，是否需要調(diào)整方案等。

在鉆孔的過程中，如果遇到卡鉆的情況，可以利用空壓機(jī)和鋼管來進(jìn)行處理，具體的操作步驟是將鋼管插入到卡鉆的位置以后打開空壓機(jī)，然后通過鋼管進(jìn)行反復(fù)地吹搗，直至鉆機(jī)能夠繼續(xù)前進(jìn)。需要注意的是，在吹搗的過程中鉆機(jī)不能打開，否則會使鉆頭與鋼管纏住，引發(fā)事故。

（4）放置注漿管。根據(jù)鉆孔的直徑，選擇尺寸、壁厚合適的鋼管作為注漿管。為了避免漏漿現(xiàn)象的發(fā)生，可以在放置注漿管前，將其外圍粘貼密封膠布；注漿管放置到鉆孔后，使用水泥漿進(jìn)行固定與封堵、并檢查沒有問題后，開始下一步的施工。

（5）注漿。首先要進(jìn)行漿液的制備。首先在攪拌機(jī)內(nèi)加入水并啟動，然后按照設(shè)計(jì)的比例加入水泥，待漿液攪拌均勻后即制作完成。通常一次制備的數(shù)量應(yīng)當(dāng)足夠注滿一個(gè)鉆孔，避免提前制備好的漿液在存放過程中發(fā)生凝固，影響灌注效果。其次進(jìn)行第一次注漿。第一次注漿的漿液的水灰比應(yīng)當(dāng)控制在0.5，注漿過程以常壓推進(jìn)，待從孔口流出的泥漿濃度均勻正常后，第一次注漿完成。最后，進(jìn)行第二次注漿。第二次注漿要在第一次注漿完成后的10~14 h內(nèi)開始。第二次注漿的水灰比要相應(yīng)調(diào)整到0.6，并且注漿的壓力、時(shí)間等要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)整。

（6）質(zhì)量檢測。注漿完成且漿液完成凝固后，需要進(jìn)行注漿質(zhì)量檢測。主要檢測方式是測試地基的承載力是否能夠達(dá)到300 kPa以上，如果能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則說明灌漿法加固技術(shù)應(yīng)用成功。

3 灌漿法加固技術(shù)應(yīng)用注意要點(diǎn)

3.1 做好前期準(zhǔn)備工作

灌漿法加固技術(shù)的應(yīng)用準(zhǔn)備工作主要有以下幾方面。第一，需要對施工現(xiàn)場進(jìn)行細(xì)致的勘察，并了解工程施工的要求、時(shí)間等，通過收集的各方面的信息資料，來進(jìn)行綜合分析，計(jì)算出灌漿加固技術(shù)應(yīng)用的各項(xiàng)參數(shù)，以及灌漿加固的范圍；根據(jù)現(xiàn)場的地質(zhì)水文條件等關(guān)鍵因素，確定選擇最適用的灌漿方法，例如，土層較硬的施工場地應(yīng)當(dāng)使用劈裂灌漿加固法，而沙土路基則應(yīng)當(dāng)使用滲透灌漿法來操作。第二，在灌漿正式開始施工前，要進(jìn)行試驗(yàn)測試技術(shù)方案是否可行，各項(xiàng)參數(shù)是否合理和精確，例如通過灌漿試驗(yàn)可以確定漿液的配比是否合適，如果測試存在問題可以及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，確保正式灌漿時(shí)使用的漿液性能良好，能夠起到很好的加固效果。第三，對技術(shù)應(yīng)用所需的設(shè)備、材料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，確保設(shè)備如攪拌機(jī)、鉆孔機(jī)等的性能良好，能夠滿足施工所需，不會在施工過程中突發(fā)問題造成停工；組建專業(yè)化水平以及施工技術(shù)水平較高、經(jīng)驗(yàn)豐富的施工團(tuán)隊(duì)，并做好對施工人員的技術(shù)交底以及施工前的技術(shù)、安全等方面的培訓(xùn)；做好施工現(xiàn)場的測量工作等等。

3.2 明確技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

要想確保公路橋梁隧道工程施工中的灌漿加固技術(shù)能夠發(fā)揮出預(yù)期的效果，解決工程面臨的裂縫、砌石松動、脫落等病害，需要在施工前明確灌漿加固技術(shù)的各項(xiàng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，具體來說有以下幾點(diǎn)。

第一，確定灌漿壓力。注漿的過程中，要確定施加恰當(dāng)?shù)墓酀{壓力，才能保證注漿過程的順利進(jìn)行，并且取得較好的灌注效果。在確定灌漿壓力時(shí)，需要結(jié)合現(xiàn)場的地質(zhì)條件、施工條件等情況確定恰當(dāng)?shù)墓酀{壓力。在明確灌漿壓力后需要進(jìn)行試驗(yàn)，確認(rèn)壓力是否合適，是否會出現(xiàn)突發(fā)狀況等，然后根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果合理的調(diào)整壓力值，并做好突發(fā)狀況的應(yīng)急措施。在注漿的過程中，要根據(jù)確定好的灌漿壓力，做好控制，避免出現(xiàn)壓力的波動影響注漿效果。第二，確定注漿量。通常情況下，灌漿量應(yīng)當(dāng)按照施工對象的含土量的20%來確定，在具體工程項(xiàng)目中，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際的土質(zhì)條件、漿液、土層的滲透系數(shù)等來進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整，但是應(yīng)當(dāng)按照能夠填滿地基并且灌漿飽滿的標(biāo)準(zhǔn)來確定最終的數(shù)值。第三，確保施工路基的承載力滿足施工需求。施工現(xiàn)場的路基承載力必須能夠達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，才能保證灌漿加固技術(shù)的順利應(yīng)用。通常情況下，淤泥地段的承載力必須超過90 kPa，復(fù)合路基的承載力則應(yīng)當(dāng)達(dá)到135 kPa。第四，確定擴(kuò)散半徑。擴(kuò)散半徑對于灌漿施工有著重要的影響，因此在施工中必須結(jié)合各項(xiàng)施工參數(shù)如灌漿壓力、時(shí)間、滲透系數(shù)等來合理地確定擴(kuò)散半徑，嚴(yán)格控制好擴(kuò)散半徑。如果在施工中條件發(fā)生變化，則要及時(shí)地調(diào)整擴(kuò)散半徑，確保施工質(zhì)量。

3.3 做好突發(fā)狀況的應(yīng)急處理

（1）灌漿中斷處理。灌漿中斷是公路橋梁隧道灌漿加固施工中較常出現(xiàn)的問題，在發(fā)生這種現(xiàn)象時(shí)要及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，否則會造成鉆孔的堵塞，影響施工進(jìn)程和施工質(zhì)量。具體來說，在進(jìn)行灌漿施工前要做好充分的準(zhǔn)備，降低灌漿中斷出現(xiàn)的概率；如果出現(xiàn)中斷的情況，要在30 min內(nèi)做好處理然后恢復(fù)灌漿；如果中斷后沒有及時(shí)處理，中斷的時(shí)間過長就會造成漿液不被吸收的情況，在這種情形下，就必須要進(jìn)行鉆孔的清掃，確保注漿的速率能夠恢復(fù)并達(dá)到施工要求。

（2）漏漿處理。漏漿也是公路橋梁隧道工程灌漿加固施工中常見的問題。在發(fā)現(xiàn)漏漿后，要暫停灌漿，并查找漏漿發(fā)生的原因，然后有針對性地采取補(bǔ)救措施。具體的補(bǔ)救措施有：注漿管表面封堵、降低注漿壓力、降低漿液的水分含量、間歇性灌漿等，具體需要結(jié)合實(shí)際的情況選擇恰當(dāng)?shù)拇胧?，才能有效解決漏漿問題。

（3）混凝土襯砌裂隙變形處理。在注漿的過程中，要嚴(yán)格把控注漿的速度和壓力，一旦注漿的速率超出標(biāo)準(zhǔn)要求，很容易出現(xiàn)混凝土襯砌裂隙變形的現(xiàn)象。在發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象后，要立即停止注漿操作，對變形的部位進(jìn)行全面的檢查，然后根據(jù)變形的程度進(jìn)行妥善處理，修復(fù)完成后才能繼續(xù)進(jìn)行灌漿，并且對于出現(xiàn)過該問題的施工部位進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督，避免問題再次出現(xiàn)。

4 結(jié)束語

灌漿法加固技術(shù)對于公路橋梁隧道的裂縫、砌石松動、砌漿脫落等問題有著很好的修復(fù)效果，能夠有效提升公路橋梁的穩(wěn)定性與承載能力。因此，公路橋梁隧道工程的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對于灌漿法加固技術(shù)應(yīng)用的研發(fā)，不斷改善技術(shù)應(yīng)用限制，提升技術(shù)應(yīng)用的效果。在具體工程項(xiàng)目中應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照應(yīng)用的流程規(guī)范作業(yè)，結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，合理的確定漿液配比、注漿壓力、注漿速度、擴(kuò)散半徑等各項(xiàng)參數(shù)，并做好施工準(zhǔn)備，加強(qiáng)施工過程的監(jiān)管，避免漏漿、中斷等問題的出現(xiàn)，即便出現(xiàn)問題也應(yīng)當(dāng)提前做好應(yīng)急措施，及時(shí)處理。