高速公路隧道橋梁加固技術和施工工藝研究

蔡 煜

（中國路橋工程有限責任公司，北京 100011）

隧道橋梁作為高速公路建筑結構的主要組成部分，在提升高速公路的通勤率、保證高速公路路徑最優化方面發揮著關鍵性作用。從實際情況來看，高速公路隧道橋梁在投入使用后的一段時間內，受到多種因素的影響，會出現結構變形、路面沉降等問題，影響了行車安全，帶來了巨大的風險隱患。基于此，需要做好隧道橋梁的加固工作，通過必要的加固施工，保證隧道橋梁結構的穩定性，減少各類病害的發生，在確保區域交通流暢度的同時，有效管控高速公路的養護成本，避免額外的費用支出。

1 高速公路隧道橋梁主要病害及其成因

對目前高速公路隧道橋梁主要病害進行系統分析，有助于幫助工作人員在思維層面形成正確的認知，進一步掌握高速公路橋梁病害的主要類型以及誘發因素，為后續加固技術的應用以及施工工藝的優化提供了基礎。

1.1 高速公路隧道橋梁主要病害

高速公路隧道橋梁在日常使用的過程中，在多種因素的共同作用下，在部分區域會出現結構裂縫、沉降或坑槽等問題。這些情況的發生，無疑影響了高速公路隧道橋梁整體結構的穩定性，提高了安全事故的發生概率。病害的多元化，無形之中也增加了高速公路橋梁隧道加固的難度。以橋梁隧道裂縫為例，可以將其劃分為溫度裂縫、荷載裂縫、沉降裂縫以及收縮裂縫等不同的類型，裂縫的出現不僅造成橋梁隧洞自身美觀度的下降，還會誘發其他病害，影響高速公路隧道橋梁的通行能力[1]。基于這種認知，在高速公路隧道橋梁項目整體施工完成之后，需要組織人員采用科學的加固方法，定期開展隧道橋梁的維護與保養工作，通過系統的保養，使其隧道橋梁始終處于良性狀態，充分發揮其經濟價值與社會價值。

1.2 高速公路隧道橋梁病害的成因

從實際情況來看，高速公路隧道橋梁病害的誘發原因是多方面的。具體而言，在施工建設過程中，使用的混凝土如果沒有進行必要的質量控制，就會出現混凝土粗料、水泥以及添加劑質量不達標的問題，進而使得混凝土的整體性能無法滿足實際的使用需求，降低了結構強度；或是在高速公路隧道橋梁施工的過程中，沒有嚴格遵循相關施工技術規范，導致隧道橋梁的部分結構沒有達到設計目標；同時，在高速公路隧道橋梁完成主體施工之后，隧道橋梁自身在荷載、溫度、濕度等外部條件的作用下，也容易出現裂縫、沉降等病害[2]。考慮到高速公路隧道橋梁病害誘發原因的多樣性，在日常的加固施工環節，相關工作人員可以采取針對性的處理手段，促進隧道橋梁病害的有效處理，達到加固結構、延長使用壽命的目的。

2 現階段高速公路隧道橋梁加固施工存在的問題

現階段在進行高速公路橋梁加固施工的過程中，部分施工單位暴露出加固方法選擇不當等方面的問題，造成橋梁隧道的加固效果不佳，無法滿足實際的加固需求。

工作人員在對高速公路隧道橋梁進行加固的過程中，往往采用直接加固以及間接加固兩種施工方法，但是從實際情況來看，直接加固與間接加固的適用范圍較為有限，難以滿足特殊場景下的高速公路隧道橋梁加固需求，造成資源的浪費。裂縫作為目前高速公路隧道橋梁主要的病害，在裂縫加固處理的過程中，應當采取針對性的加固手段，優化裂縫加固方法，實現不同成因裂縫的針對性處理。但是從實際情況來看，一部分工作人員在進行高速公路隧道橋梁裂縫加固處理的過程中，沒有立足于實際對裂縫的誘發原因以及嚴重程度進行分析，導致裂縫加固方案缺乏針對性，加固效果較差，影響了整個高速公路橋梁加固的效果。

3 高速公路隧道橋梁加固技術與施工工藝優化策略

為保證高速公路隧道加固效果，工作人員需要以科學性原則、實用性原則為導向，結合高速公路隧道橋梁病害的類型以及目前橋梁隧道加固中暴露出的問題，對加固技術與施工工藝進行優化創新，以切實滿足實際的橋梁隧道的運維需求。

3.1 高速公路隧道橋梁加固基本流程

工作人員在進行高速公路隧道施工加固的過程中，為確保加固效果，在加固工作在開展之初，有必要組織相關人員提前進入施工現場，收集隧道橋梁的相關數據，掌握地質情況。在此基礎上，結合高速公路隧道橋梁結構特點，逐步明確加固過程中應當著重關注的環節以及問題。通過這種方式，理順整個加固基本流程，提升加固效果，也為后續加固技術的應用以及施工工藝的優化升級創造了條件[3]。尤其是現階段高速公路隧道橋梁病害的誘發因素較多，加固施工難度較高，加固流程的完善能夠劃定施工流程，強化施工效果，確保高速公路隧道橋梁加固工作的順利進行。以高速公路隧道橋梁樁基加固為例，為保證加固效果，可以采取施工準備、鋼管支撐、土方開挖、混凝土界面處理、加固處理、施工監測等基本施工流程，確保各項隧道橋梁樁基加固工作順利開展。

3.2 高速公路隧道主要加固技術

高速公路隧道直接加固法主要用于提升隧道橋梁的整體剛度以及承載力，從而增強整體結構的穩定性，以有效應對沉降問題的發生。在實際處理環節，工作人員可以采取包鋼加固法、截面面積提高法以及預應力加固法等不同的加固技術。包鋼加固法主要借助于鋼板、型鋼等材料，對出現病害的隧道橋梁結構進行外側包裝加固，在外包加固的作用下，有效增強高速公路隧道橋梁原有結構剛度以承載能力，同時外包鋼加固法能夠增強隧道橋梁結構的抗彎抗壓能力，并且整個施工活動的周期較短，需要的空間較小[4]。為增強隧道橋梁結構的抗壓能力，減少沉降情況的發生，工作人員可以采用提高截面加固方案，使用與原有隧道橋梁相同的施工材料，對部分建筑構件的橫截面積進行加大。通過這種方式，將隧道橋梁受到的負載控制在一定的范圍內，增強了隧道橋梁結構的承載力。除此之外，工作人員還可以結合預應力加固法，采用高強度的鋼筋或者型鋼，對病害區域進行預應力撐桿或拉桿的安裝。這種加固技術，能夠有效控制橋梁裂縫，將裂縫撓度控制在合理的范圍之內，不斷提升隧道橋梁自身的抗裂能力。間接加固法主要是對高速公路隧道橋梁的受力結構以及負載作用的發生進行調整，以此來保證隧道橋梁的整體穩定性與結構強度。在實際施工環節，工作人員可以采取支點加固法、構件加固法等多種方式，針對性地提升隧道橋梁不同建筑結構的受力穩定性。具體而言，工作人員根據高速公路隧道橋梁的結構特點，確定支點以及構件加固的位置以及加固數量。

3.3 高速公路隧道加固施工工藝

除了采取直接加固以及間接加固的方法，高速公路隧道橋梁加固施工環節，可以嘗試用灌漿加固法，即通過相應的施工設備，利用氣壓、液壓等，將具有固化能力的漿液泵入隧道橋梁裂縫的空隙之中，通過這種方式，來實現隧道橋梁裂縫、孔隙的快速封堵，有效提升隧道橋梁的防滲能力。在實際施工環節，工作人員應按照成孔、放管、攪漿、灌漿以及封孔的施工流程，有序開展灌漿施工。為保證鉆孔的質量，往往使用89mm的鉆頭進行鉆孔作業。考慮到部分地區土壤黏性較強，在鉆孔環節，可以對孔壁進行必要的防護，保證鉆孔的實際效果。在灌漿加固施工完成后，工作人員需要對其施工效果進行評估，以保證施工的有效性[5]。

4 施工案例

為保證加固技術與施工工藝能夠充分滿足高速公路隧道橋梁的維護需求，有效化解各類結構性風險，文章以某高速公路隧道橋梁作為研究對象，全面分析其病害表現，評估其加固施工方案，嘗試進行經驗的總結，保證加固技術與施工工藝的實用性。

某高速公路隧道橋梁位于城市邊緣地帶，以東西走向簡支量的方式進行設計施工，隧道橋梁長度約100m。在使用過程中，由于受到溫度、降水、地質等因素的影響，橋梁隧道區域出現土體擾動，部分結構出現裂縫以及沉降等情況，為保證該隧道橋梁的通行能力，相關部門與施工企業合作，進行加固施工。為保證施工活動的有序進行，縮短施工周期，施工企業提前組織專業人員，進入隧道橋梁病害發生區域，對病害的類型、嚴重程度、發生位置等進行一一記錄，在此基礎上，結合該高速公路隧道橋梁的設計結構，制定了加固施工的主要流程。整個流程涉及高速公路隧道橋梁加固的技術標準、加固方法、施工監測等方面，形成了對隧道橋梁加固施工的全方位管理，無形之中增強了隧道橋梁加固效果。在具體的加固環節，工作人員使用灌漿加固法，對隧道橋梁內部出現的裂縫進行了必要的修補，同時考慮到當期地質情況較為復雜，在實際的施工環節，工作人員對灌漿的成分配比進行了必要的調控，避免配比不科學導致灌漿無法發揮加固作用的情況。從實際情況來看，灌漿加固法施工難度較低，施工周期較短，裂縫加固的效果較好，施工成本得到縮減，具有較強的實用性。從最終的施工監測結果來看，灌漿加固施工能夠有效提升隧道橋梁的整體結構強度，有效應對各類病害。

5 結束語

高速公路橋梁隧道病害的發生，在很大程度上影響了橋梁隧道自身結構穩定性以及安全性，帶來了巨大的風險隱患。為做好橋梁隧道加固工作，文章立足于實際，在分析高速公路隧道橋梁主要病害的基礎上，依托現有的技術手段，對加固技術以及施工工藝進行創新，形成相應的施工方案。在此基礎上，結合某高速公路隧道橋梁項目，對相關加固技術以及施工工藝的可操作性進行探討，確保高速公路隧道的結構穩定性。