曾望林 ZENG Wang-lin

（邵陽公路橋梁建設(shè)有限責(zé)任公司，邵陽 422000）

0 引言

裂縫問題是公路橋梁隧道施工中經(jīng)常出現(xiàn)，且影響較大的問題，輕則降低工程質(zhì)量，重則進(jìn)而影響到交通安全。為了減少或者杜絕此問題的發(fā)生，可選擇有效的技術(shù)方法進(jìn)行解決，比如說鋼板加固技術(shù)和灌漿法加固技術(shù)，二者之中，灌漿法加固技術(shù)優(yōu)勢明顯，可以提高工程的堅(jiān)固程度，進(jìn)而有效提高工程質(zhì)量。近年來，隨著生活條件越來越好，人們對出行安全和便捷的要求也越來越高，這就使得公路橋梁隧道工程需要更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。所以，要加強(qiáng)技術(shù)方法的研究和開發(fā)，而本文就隧道灌漿法進(jìn)行了研究和探討。

1 基本原理

灌漿法有很多作用，其中最常見也是最重要的就是堵漏作用，可以避免發(fā)生滲透問題。比如橋梁隧道的堵洞截流等。還有比較重要的就是巖石的物理強(qiáng)度可以通過灌漿法來提高，從而起到加固的作用，也能夠更好的解決裂縫問題。灌漿加固法的主要原理是利用氣壓、液壓和電化學(xué)等三者之間的物理關(guān)系，讓能發(fā)生固化反應(yīng)的漿液有效注入到孔隙或裂縫中，從而進(jìn)一步改善介質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)。其目的是進(jìn)行孔洞封堵，流水堵截，從而降低滲透性，提升工程的抗?jié)B能力，增加混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性，進(jìn)而提高整個(gè)工程的質(zhì)量以及安全級(jí)別。

2 灌漿法技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)可以總結(jié)如下：①可以利用灌漿法充分填充裂縫，將工程跑漏的問題及時(shí)解決，用填充物將裂縫充分填充密實(shí)，將公路橋梁隧道整體性提高，優(yōu)化工程整體質(zhì)量。②灌漿法能夠?qū)B漏問題有效解決，可以在裂縫中灌注抗?jié)B性強(qiáng)的材料，在裂縫修補(bǔ)后，能夠?qū)⒐こ虧B透性大大降低，從而將公路橋梁隧道的整體抗?jié)B性能提高。③灌漿法實(shí)施。利用填充物充分結(jié)合工程相關(guān)構(gòu)件能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度提升，可以充分達(dá)到加固的作用，將裂縫產(chǎn)生的不良影響降低。④通過使用灌漿加固技術(shù)能夠有效改善不均勻沉降引發(fā)的公路橋梁隧道傾斜問題。通過上述分析可知，當(dāng)前灌漿法加固技術(shù)在公路橋梁隧道加固中發(fā)揮著重要作用，該技術(shù)應(yīng)用價(jià)值較高，有助于將施工質(zhì)量和施工安全水平提升。

3 公路橋梁隧道施工中的常見問題

3.1 裂縫問題

公路橋梁隧道工程中會(huì)出現(xiàn)很多問題，其中最常見、最容易發(fā)生的就是裂縫問題，通常會(huì)出現(xiàn)在比較重要的位置，如橋墩、橋臺(tái)等。剛開始會(huì)比較小，但如果沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和進(jìn)行修補(bǔ)加固的話，會(huì)越來越大、越來越長，從而降低公路橋梁隧道的安全性，造成重大事故和損失，嚴(yán)重的會(huì)危及人們的生命安全。

3.2 砌漿脫落

開展公路橋梁隧道工程施工活動(dòng)時(shí)，砌漿脫落也是容易出現(xiàn)的問題之一，其對墻面的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生比較大的影響，進(jìn)而影響整個(gè)工程的施工質(zhì)量。所以，在進(jìn)行施工時(shí)，要多注意這方面的問題，規(guī)范操作，有效加固，盡量避免此問題的發(fā)生。

3.3 砌石松動(dòng)

公路橋梁隧道施工中，第三個(gè)常見問題是砌石松動(dòng)的問題，而出現(xiàn)這種情況，是受隧道地質(zhì)、地層形變壓力以及松動(dòng)壓力等因素影響的。如果橋梁隧道無法承受這么大的壓力，勢必會(huì)給橋梁質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響和破壞。

4 灌漿技術(shù)在公路橋梁隧道中的應(yīng)用

以某高速公路為例，其長約35.5km，橋隧比是27%，為雙向四車道形式，設(shè)計(jì)時(shí)速是80km，路基整體寬度為21.5m。對該公路工程中的隧道進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)用了灌漿加固法（其中壓力灌漿施工如圖1 所示）。而要想使項(xiàng)目順利進(jìn)行，工作人員需要先確定施工工藝流程（如圖2 所示），這是提高施工速度和質(zhì)量的關(guān)鍵。

圖1 壓力灌漿施工圖

圖2 灌漿法施工工藝流程示意圖

4.1 做好施工準(zhǔn)備工作

在公路橋梁隧道施工中應(yīng)用灌漿法加固技術(shù)時(shí)，需要在前期做好兩方面的工作：第一，開工前進(jìn)行灌漿試驗(yàn)，確保灌漿法操作的可行性和科學(xué)性。最好從加固技術(shù)的原理出發(fā)，然后結(jié)合工程的實(shí)際情況選擇合適的試驗(yàn)方法，以增加數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確度，例如灌漿距、以及擴(kuò)散半徑等，能夠?yàn)橥晟坪蛢?yōu)化施工方案提供有效的依據(jù)和參考。同時(shí)，在試驗(yàn)過程中要控制漿液的配比情況，保證水泥、黏土以及砂子的混合質(zhì)量，還要明確高分子化學(xué)溶液的加入量。根據(jù)實(shí)際需求，可選擇性價(jià)比高的水泥灰（水泥與煤灰為4:1 的配比），水泥最好選擇C32 等級(jí)的硅鹽酸水泥類型，能進(jìn)一步提高灌漿材料的質(zhì)量。第二，對應(yīng)用中所使用的設(shè)備和材料進(jìn)行合理的選擇和精確的調(diào)試，使其更好的發(fā)揮出應(yīng)有的性能。施工人員方面，要注重專業(yè)和素質(zhì)的培養(yǎng)，維護(hù)好灌漿施工現(xiàn)場秩序，規(guī)范開展測量工作，使各個(gè)施工工序井然有條，為正式施工打好基礎(chǔ)。

4.2 明確施工標(biāo)準(zhǔn)

為了有效解決裂縫、砌漿脫落和砌石松動(dòng)等問題，應(yīng)當(dāng)制定出科學(xué)、合理、明確的灌漿標(biāo)準(zhǔn)，使灌漿加固技術(shù)發(fā)揮出真實(shí)有效的應(yīng)用效果。在具體實(shí)施過程中，工作人員要了解壓力情況，并事先進(jìn)行抗壓能力試驗(yàn)，以防止無法預(yù)料的突發(fā)情況出現(xiàn)，根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整灌漿壓力（正常應(yīng)該控制在0.3～0.5MPa）。與此同時(shí)，施工人員要根據(jù)公路橋梁隧道的破損情況，精確控制灌漿用量，從而保證施工能按照原計(jì)劃，甚至更高的效率完工。而在灌漿修復(fù)工作開始前，需準(zhǔn)備好所需配料的類別和用量，以保證灌漿加固技術(shù)的正常開展，且在開展過程中需要注意承載力要符合對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，正常來說，淤泥地段的地基承載力不能低于90KPa，如果是復(fù)合地基地段，則不能低于135kPa，同時(shí)，施工人員還要控制好灌漿口的深度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，控制在3.5～5.5m 即可。

4.3 開展打孔工作

現(xiàn)場選用半徑40mm 的鉆頭鉆孔時(shí)，必須保證鉆頭與孔表面保持垂直狀態(tài)。鉆孔過程中如有粉狀土，應(yīng)設(shè)置導(dǎo)管，并合理保護(hù)導(dǎo)管壁。同時(shí)，還要防止灌漿孔堵塞，防止粉狀物質(zhì)進(jìn)入孔內(nèi)，保證后續(xù)施工工作的正常開展，保證鉆孔作業(yè)的順利進(jìn)行。需要注意的是，本工程錨墊板上的灌漿孔應(yīng)采用直徑相同的管塞封堵，錨墊板與模板之間應(yīng)設(shè)置橡膠，喇叭口與波紋管連接處也應(yīng)用塑料布包裹，防止漏漿和堵孔。如果孔徑過大，應(yīng)密封以防止泥漿泄漏，波紋管應(yīng)穿過錨墊。錨墊灌漿孔應(yīng)向上安裝或采取措施保證灌漿孔的平整度。

4.4 合理進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼絞線的安裝

在對鋼絞線進(jìn)行穿束處理之前，應(yīng)該使用高壓泵進(jìn)行孔道的清洗處理，去除其中的污染物質(zhì)。在鋼絞線進(jìn)入現(xiàn)場之后應(yīng)該先檢查外觀質(zhì)量，一旦發(fā)現(xiàn)有銹蝕現(xiàn)象或者是存在潤滑劑、污染物等，就要及時(shí)性的清除，銹蝕嚴(yán)重的或者是存在裂紋的鋼絞線，則必須要剔除。在灌漿之前還需要對鋼絞線進(jìn)行物理力學(xué)的實(shí)驗(yàn)處理，如若不能符合標(biāo)準(zhǔn)，就要進(jìn)行雙倍數(shù)量樣本的再次實(shí)驗(yàn)，如果還是不能滿足標(biāo)準(zhǔn)，則整個(gè)批次的鋼絞線都不可以使用。下料的環(huán)節(jié)中應(yīng)該做好切割工作，采用切割機(jī)時(shí)，不可以利用電弧切割方式，切割之后穿束的位置應(yīng)該利用黑膠布進(jìn)行包裹處理，短束用人工穿束，在穿束長度超過一定長度，人工穿束無法進(jìn)行時(shí)，可采用卷揚(yáng)機(jī)穿束。還需注意的是，在開展穿束工作之前，應(yīng)該進(jìn)行錨墊板部分、灌漿螺孔部分的清理工作，然后再進(jìn)行灌漿處理，在灌漿混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到一定強(qiáng)度之后開展穿束工作。這樣在科學(xué)進(jìn)行灌漿處理的情況下，能夠預(yù)防預(yù)應(yīng)力鋼絞線的安裝質(zhì)量受到影響，同時(shí)還能維護(hù)結(jié)構(gòu)的性能，保證灌漿工藝技術(shù)能夠高效化、高質(zhì)量的使用，從根本上維護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

4.5 確定漿液灌注參數(shù)

4.5.1 灌漿壓力

在灌漿施工環(huán)節(jié)，灌注壓力對于工程質(zhì)量的影響最為直接，過大或者過小都會(huì)導(dǎo)致工程質(zhì)量存在問題。如果灌漿壓力過大，會(huì)對原路基結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，導(dǎo)致路面頂起，漿液會(huì)沿著路基薄弱的部位直接沖出路基，影響工程結(jié)構(gòu)性能；如果壓力過小，則會(huì)使?jié){液無法流動(dòng)到規(guī)定范圍內(nèi)，擴(kuò)散性比較差，不能保證孔隙處理效果，一些沒有漿液的區(qū)域結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，灌漿施工效果比較差。因此，在灌漿施工階段應(yīng)做好灌漿壓力的全面控制，在工程正式施工前進(jìn)行試驗(yàn)灌注作業(yè)，確定灌漿壓力為1.0～1.2MPa。正式灌注施工時(shí)，要結(jié)合現(xiàn)場的情況做好調(diào)整和控制，逐步灌入漿液材料，保證壓力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)而保障灌漿施工質(zhì)量合格。

4.5.2 漿液配比

該工程項(xiàng)目應(yīng)用的水泥材料為42.5 普通硅酸鹽水泥，經(jīng)過技術(shù)人員確定配合比為水泥∶水∶水玻璃=1∶1∶0.025，漿液制作環(huán)節(jié)嚴(yán)格執(zhí)行上述配比參數(shù)。

4.5.3 灌漿孔的直徑與深度

灌漿孔的直徑尺寸為50mm，孔深度為6.0m，一般而言，應(yīng)嚴(yán)格控制鉆桿的深度，以達(dá)到灌漿孔深度的要求。

4.5.4 輸漿速度

漿液在管道內(nèi)輸送的壓力控制在1.4～2.0m/s。

4.5.5 膠凝時(shí)間

漿液的膠凝時(shí)間應(yīng)當(dāng)不超過1min。

4.6 合理應(yīng)用壓漿工藝

對于整體的預(yù)留孔道、兩端區(qū)域，都需要做好密封處理工作，將真空度控制在-0.1MPA，不可以過高，也不能夠過小。在真空度為-0.07MPA 左右的時(shí)候，就要將灌漿泵設(shè)備啟動(dòng)，打開閥門開始開展灌漿工作，在漿液經(jīng)過空氣過濾器設(shè)備的時(shí)候，對真空泵與抽氣閥門進(jìn)行關(guān)閉，開啟排氣閥門，了解排氣管中的出漿狀況，在漿液的黏稠度和初始漿液黏稠度相同的時(shí)候關(guān)閉排氣閥門，繼續(xù)灌漿三分鐘，使得管道之內(nèi)存在一定壓力，之后關(guān)閉灌漿閥門。施工操作的過程中，應(yīng)注意選擇強(qiáng)度較高的橡膠管材料，將其抗壓性能控制為1MPA 以上，并且在錨頭密封一天一夜之后才能進(jìn)行灌漿，同時(shí)需要著重控制材料配合比，將偏差控制在2% 之內(nèi)。還需要在漿液流動(dòng)性沒有降低的時(shí)候也就是配置漿液之后的半個(gè)小時(shí)之內(nèi)完成工作，以免出現(xiàn)漿液的質(zhì)量問題。而且具體的壓漿工作中需要注意的是，對于水泥材料來講，應(yīng)該選擇使用硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)在P.O.42.5 以上，并且強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，泌水率應(yīng)該控制在3% 之內(nèi)，攪拌之后三個(gè)小時(shí)的泌水率為2%以內(nèi)，24小時(shí)之內(nèi)可以全部被漿吸回。并且在水泥漿液中所添加的膨脹劑，需要確保自由膨脹率在0.06%之內(nèi)，收縮率控制為2%之內(nèi)，水灰比為0.4 以內(nèi)，在添加減水劑之后控制在0.35 左右。具體的真空壓漿過程中，應(yīng)該結(jié)合后張法預(yù)應(yīng)力混凝土的實(shí)際情況，在灌漿操作之前，消除氣泡，對于混在漿液中的氣泡也要進(jìn)行消除處理，以免對灌漿的效果造成影響。灰漿攪和后的流動(dòng)度一般為12～18s，采用流錐儀測定流動(dòng)度；水灰比一般控制在0.3～0.4 之間；初凝時(shí)間為3h；7 天強(qiáng)度＞40MPa，28 天強(qiáng)度＞60MPa～70MPa。

4.7 開展灌漿施工技術(shù)

在開展灌漿施工作業(yè)時(shí)，要按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行操作，可以按以下步驟進(jìn)行：第一，鏈接灌漿管；第二，確認(rèn)灌漿管鏈接緊密再進(jìn)行壓水試驗(yàn)，以確保施工的密封性和流暢性，保證漿液能夠順利流通；第三，進(jìn)行漿液攪拌（按照滲入水、水泥、煤灰等的最佳比例來準(zhǔn)備），攪拌時(shí)要均勻，以更好的確保漿液的制備質(zhì)量；第四，在正式灌漿操作時(shí)，施工人員必須按照從上到下的順序，把漿液緩慢注入鉆孔中，待注滿后，等待30min，以確保漿液已經(jīng)完全凝固。同時(shí)，為了防止串漿情況的發(fā)生，可以分批次進(jìn)行灌注，且遵循先疏后密的原則。還有一點(diǎn)值得注意的是，操作人員不可忽視漿液向上擴(kuò)散容易，向下擴(kuò)散難的灌注規(guī)律，在施工時(shí)，要先灌注隧道頂部布設(shè)的灌漿孔，接著是側(cè)邊灌漿孔，最后才是底板，這樣操作下來，可以提高灌漿加固的效用，而灌漿速度可以視情況而定，控制在30～80L/min 即可。

4.8 封堵灌漿口

為了施工質(zhì)量能夠得到有效保證，在對公路橋梁隧道工程進(jìn)行灌漿加固技術(shù)時(shí)，要嚴(yán)格按照施工規(guī)范和要求，在灌漿壓力達(dá)到所設(shè)計(jì)的終壓數(shù)值后，繼續(xù)灌注10min，當(dāng)進(jìn)漿量低于20L/min 時(shí)，方可結(jié)束注漿操作，且要做好灌漿口的封堵作業(yè)。在具體操作過程中，需要注意以下三點(diǎn)：第一，施工人員要根據(jù)骨結(jié)面的情況事先對鉆孔進(jìn)行全方位的檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)灌漿空白區(qū)，并盡快啟動(dòng)補(bǔ)救措施；第二，做好灌漿量和壓力等施工數(shù)據(jù)的記錄，并詳細(xì)檢查核對，從而能更好的判斷實(shí)際灌漿效果；第三，隨機(jī)抽取總數(shù)二十分之一的灌漿孔（如果是地質(zhì)條件差、有嚴(yán)重冒漿以及耗灰量較大的孔位則最好），進(jìn)行壓水試驗(yàn)，若吸水率持續(xù)30min 內(nèi)均低于規(guī)定值，就可以確定施工是滿足要求的，若高于規(guī)定值，則要開展補(bǔ)壓作業(yè)，做好控制工作。

4.9 檢測驗(yàn)收

在檢測驗(yàn)收階段，首先要對橋梁端產(chǎn)生的所有問題和因素進(jìn)行分析歸納，比如量體的結(jié)構(gòu)問題、施工的負(fù)荷問題、掛籃結(jié)構(gòu)的變形問題以及氣溫的影響等。其次，在橋梁端完工后，要設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)（頂橫處向兩側(cè)的位置），且不能是單一的，要在不同的段分段設(shè)置。同時(shí)結(jié)合模板面以及其他因素，來更好的保證橋梁工程的整體質(zhì)量和安全性。灌漿施工全部結(jié)束后，進(jìn)行物探檢驗(yàn)，對比前后物探的結(jié)果，并且使用鉆孔取芯檢測方法，判斷灌注施工的效果。

5 結(jié)束語

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及國民的日常出行有賴于公路橋梁隧道，可以說，公路橋梁隧道的質(zhì)量安全直接對人們的生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生影響，為此，應(yīng)當(dāng)提升橋梁注漿質(zhì)量，提高施工技術(shù)水平。近些年我國已經(jīng)廣泛地應(yīng)用灌漿加固技術(shù)，取得了十分明顯的效果，尤其是在公路橋梁隧道裂縫修補(bǔ)加固過程中，廣泛地應(yīng)用該技術(shù)。但是需要注意的是，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照規(guī)定的要求做好施工質(zhì)量、效率的控制，保證施工作業(yè)的可靠性和安全性，將公路橋梁隧道的整體性能全面提升，延長工程的使用壽命。