公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術(shù)的應(yīng)用

彭先祥

（貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550000）

公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術(shù)的應(yīng)用

彭先祥

（貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550000）

針對(duì)公路橋梁隧道工程，圍繞灌漿法加固施工技術(shù)，結(jié)合赤水—望謨高速公路實(shí)際情況，在簡(jiǎn)單介紹技術(shù)作用機(jī)理的基礎(chǔ)上，從施工準(zhǔn)備、施工標(biāo)準(zhǔn)及施工工藝三方面入手，對(duì)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行全面分析，最后得出本工程灌漿法加固施工技術(shù)應(yīng)用效果突出，具有提升工程質(zhì)量作用的結(jié)論。

公路橋梁隧道；灌漿法加固技術(shù)；應(yīng)用

0　引言

伴隨我國(guó)交通事業(yè)的不斷發(fā)展，高速公路里程、規(guī)模都在持續(xù)增加，橋梁、隧道等工程項(xiàng)目也有所增多，在為人們?nèi)粘Ｉ钐峁┍憷耐瑫r(shí)，對(duì)工程施工也提出了嚴(yán)格的要求。基于這種實(shí)際情況，公路橋梁隧道病害時(shí)有發(fā)生，不僅影響其正常使用，還威脅人們的出行安全。為此，在實(shí)際情況中，應(yīng)積極運(yùn)用灌漿法加固施工技術(shù)，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)與施工，發(fā)揮技術(shù)最大化作用，從而有效提升工程質(zhì)量。

1　工程概況

赤水—望謨高速公路黔西—織金段項(xiàng)目是《貴州省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》（“678”網(wǎng)）中“五縱”與“三橫”的重要組成部分。項(xiàng)目起自黔西縣貴畢公路石板，經(jīng)金碧、沙井、織金洞，止于綺陌。接擬建中的廈蓉公路清鎮(zhèn)—織金—納雍段。項(xiàng)目起點(diǎn)K15+660-K51+060，路線長(zhǎng)度約35.533 km，橋隧比為27%，四車(chē)道高速公路。根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01—2003），公路等級(jí)為高速公路，設(shè)計(jì)速度80 km/h，整體式路基寬度21.5 m（橋梁與路基同寬），分離式路基寬度11.25 m（橋梁與路基同寬）。現(xiàn)圍繞該高速公路工程，對(duì)灌漿法加固施工技術(shù)的作用機(jī)理與具體應(yīng)用做如下分析。

2　公路橋梁隧道灌漿法加固原理

公路橋梁隧道時(shí)常會(huì)出現(xiàn)一些病害，不僅影響工程的正常使用，還會(huì)縮短其使用壽命，因此工程維護(hù)至關(guān)重要，是保證工程質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。在實(shí)際情況中，較為常用的維護(hù)技術(shù)包括：鋼板加固、復(fù)合材料加固、預(yù)應(yīng)力加固以及灌漿加固等。這些維護(hù)技術(shù)都有其自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在工程中應(yīng)用廣泛。以灌漿法加固技術(shù)為例，其不僅施工方便，而且經(jīng)濟(jì)性高，具有相對(duì)較大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

對(duì)灌漿法而言，其主要是將各種原材料（包括砂、石、水泥等）按照一定比例進(jìn)行混合，混合拌勻以后將其灌注到地基的裂縫或斷裂中，以起到封堵裂縫、提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的作用［1］。從作用機(jī)理角度分析，灌漿法基本原理為改善結(jié)構(gòu)物理化學(xué)性質(zhì)，通過(guò)灌注，漿液會(huì)在裂縫等結(jié)構(gòu)中形成穩(wěn)定的漿柱，如圖1所示，以實(shí)現(xiàn)與工程之間的復(fù)合，提升表面承載能力的同時(shí)，降低沉降量，從而更好地保證工程安全。

圖1　灌漿柱示意圖

3　公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術(shù)應(yīng)用

灌漿法加固施工是一項(xiàng)集復(fù)雜性、系統(tǒng)性與嚴(yán)謹(jǐn)性于一體的綜合技術(shù)，對(duì)應(yīng)用水平有著很高的要求。如果實(shí)際應(yīng)用中存在問(wèn)題，將引發(fā)許多問(wèn)題，比如地面抬動(dòng)、冒漿等，不僅無(wú)法發(fā)揮技術(shù)的作用，還會(huì)對(duì)工程造成額外的影響。

3.1施工準(zhǔn)備

（1）漿液調(diào)配

工程中較為常用的漿液類(lèi)型有水泥砂漿、黏土、水泥灰以及高分子溶液等。結(jié)合工程實(shí)際，為滿(mǎn)足施工需要，決定采用水泥灰漿液進(jìn)行施工。這種漿液的原材料價(jià)格較低，具有較強(qiáng)的可塑性。施工中，水泥和煤灰的實(shí)際比例確定為4∶1，水泥為常規(guī)的硅酸鹽水泥，強(qiáng)度確定為32。按比例要求對(duì)原材料進(jìn)行混合，并均勻攪拌，拌勻后需在一定時(shí)間內(nèi)使用，不得放置較長(zhǎng)時(shí)間。

（2）地段確定

在開(kāi)始灌漿施工以前，首先要確定適宜的地段和方法，根據(jù)路段的實(shí)際情況，考慮沉降、裂縫的狀態(tài)確定最佳的用料量。工程施工方案確定對(duì)墩臺(tái)周邊實(shí)施灌漿施工。

（3）施工隊(duì)伍及材料儲(chǔ)備

首先，組建一支技術(shù)過(guò)硬的施工隊(duì)伍，確保施工有序進(jìn)行；其次，做好施工機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備，重點(diǎn)施工機(jī)械設(shè)備有攪拌車(chē)、電機(jī)、灌漿機(jī)等；最后，對(duì)施工半徑進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，明確適宜的擴(kuò)散半徑、深度與孔距。

3.2施工標(biāo)準(zhǔn)

公路橋梁隧道工程的灌漿施工標(biāo)準(zhǔn)為：嚴(yán)格按照規(guī)范流程進(jìn)行施工，施工流程如圖2所示；充分考慮工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)；針對(duì)基礎(chǔ)加固并沒(méi)有統(tǒng)一要求，但要結(jié)合工程狀況，對(duì)工程交通情況進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)判，進(jìn)而制定針對(duì)性的控制標(biāo)準(zhǔn)，保證灌漿施工質(zhì)量［2］。

圖2　灌漿法加固施工流程

（1）灌漿壓力

灌漿施工開(kāi)始前，首先要開(kāi)展模式試驗(yàn)工作，以此確定最佳的灌漿壓力。如果在施工過(guò)程中出現(xiàn)意外情況，要立即根據(jù)地質(zhì)條件實(shí)施科學(xué)分析，對(duì)灌漿壓力進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。本工程通過(guò)試驗(yàn)得出，灌漿施工壓力應(yīng)保持在0.3～0.5 M Pa范圍內(nèi)。

（2）灌漿用量

灌漿用量的確定需考慮實(shí)際工程量，首先要保證儲(chǔ)備灌漿量可以使灌漿孔完全密實(shí)，使?jié){液可以充分裂隙。通常情況下，漿液儲(chǔ)量要保持在用量的120%以上。

（3）灌漿承載力

灌漿施工完成后，結(jié)構(gòu)承載力需要達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求，本工程承載力要求為135 kPa。對(duì)于部分復(fù)合地基而言，其承載力要保持在135 kPa以上；淤泥等軟弱基礎(chǔ)的實(shí)際承載力需要達(dá)到90 kPa。

（4）灌漿深度

灌漿深度的確定同樣要根據(jù)工程實(shí)際情況，通過(guò)對(duì)本工程的分析，灌漿深度初步確定在3.5～5.5 m范圍內(nèi)。

（5）灌漿施工完成標(biāo)準(zhǔn)

在灌漿孔實(shí)際吸漿量低于0.6 L/m i n，且持續(xù)0.5 h后即可停止灌漿。

3.3施工工藝

3.3.1工藝流程

在施工準(zhǔn)備工作完成后，組織施工人員與機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，灌漿施工的工藝流程確定為：鉆孔→灌漿管布置→漿液調(diào)制攪拌→灌漿準(zhǔn)備→灌漿施工→待凝→封堵灌漿口。

3.3.2施工工藝

灌漿施工過(guò)程中，首先要對(duì)工作流程給予足夠重視，做好每個(gè)環(huán)節(jié)的控制工作，以此保證施工有序性，不同施工環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的要點(diǎn)為：

（1）鉆孔

本工程鉆孔施工主要使用截面直徑為85～90 m m的鉆頭，將鉆頭正對(duì)地面進(jìn)行鉆孔，在鉆頭達(dá)到粉性土層時(shí)，應(yīng)先將導(dǎo)管放置到孔中，然后對(duì)孔壁進(jìn)行有效保護(hù)，最后使用撈砂筒繼續(xù)鉆孔。

（2）灌漿管布置

施工過(guò)程中，為保證灌漿管的嚴(yán)密性，可將軟橡皮包裹放置在管外側(cè)，以此有效防止灌漿過(guò)程中出現(xiàn)漿液外溢的情況。在灌漿管布置完成后，需對(duì)鉆孔和灌漿管之間的空隙進(jìn)行封堵，使用和土層相適應(yīng)的回填材料，以免造成不必要的影響。

（3）漿液調(diào)制攪拌

按照設(shè)計(jì)比例對(duì)材料進(jìn)行混合，混合后進(jìn)行均勻攪拌，確保漿液均勻性，制備完成后要求及時(shí)使用，不得放置太長(zhǎng)的時(shí)間。

（4）灌漿準(zhǔn)備

灌漿機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查，保證良好工況，灌漿口對(duì)準(zhǔn)孔口，保證灌漿嚴(yán)密性。

（5）灌漿施工

灌漿過(guò)程中，要按照從上至下的順序緩慢注入，直至漿液完全飽和，施工中應(yīng)做好監(jiān)測(cè)工作，以保證施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

（6）待凝

灌漿達(dá)到完成標(biāo)準(zhǔn)后停止灌漿，等待其完全凝固。

（7）封堵灌漿口

灌漿結(jié)束且完全凝固后，需立即對(duì)灌漿口進(jìn)行封堵，封堵后要密切觀察封孔位置，若發(fā)現(xiàn)漿液下沉，則需開(kāi)孔補(bǔ)漿［3］。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)公路橋梁隧道工程實(shí)施定期有效的灌漿維護(hù)，可起到降低質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生概率、保證工程安全、延長(zhǎng)設(shè)施使用壽命的作用，在確保工程效益得到充分發(fā)揮的基礎(chǔ)上，大幅降低用于大修和改造的費(fèi)用成本。將赤水—望謨高速公路作為主要研究對(duì)象，結(jié)合工程實(shí)際情況，對(duì)灌漿法加固施工技術(shù)的原理、方法和應(yīng)用進(jìn)行分析，工程實(shí)際應(yīng)用效果突出，具有提升工程質(zhì)量的重要作用，值得大范圍推廣應(yīng)用。

［1］郭魯.公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術(shù)的應(yīng)用［J］.交通建設(shè)與管理，2014，10（12）:112-114.

［2］陳榮勝，方華坤.公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術(shù)的應(yīng)用［J］.福建質(zhì)量管理，2016，11（04）:152-153.

［3］張玉峰.灌漿法在公路橋梁隧道施工中的應(yīng)用 ［J］.交通世界，2016，6（01）:88-89.

U445

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1009-7716（2016）09-0176-02

2016-06-13

彭先祥（1976-）男，布依族，貴州惠水人，工程師，從事公路工程管理工作。