公路橋隧工程施工灌漿加固技術應用研究

韓太雷、孫建民、劉順

（濰坊交安公路工程有限公司，山東 濰坊 261041）

0 引言

隨著交通運輸在經濟發展中所占比重的不斷增加，對公路橋隧工程的建設和維護提出更高的要求。在公路橋隧工程的建設中，灌漿加固技術是保證工程質量的重要手段之一。灌漿加固技術是加固技術的重要一環，目前已被廣泛應用于公路橋隧工程的加固治理中。本文對灌漿加固技術在公路橋隧工程中的應用進行研究，探討其優點、缺點和適用范圍，以期為公路橋隧工程的加固治理提供參考。

1 灌漿加固技術的概述

灌漿加固技術是一種常用的結構加固方法，通過在結構體內部或裂縫中注入特定的漿液材料，以填補空隙并提升結構的強度、剛度和穩定性。漿液材料可以是具有流動性和硬化性能的水泥漿、聚合物漿液、膨潤土漿等。漿液材料在注入后逐漸硬化，形成致密的固體體積，與既有結構形成一體，以提升結構的剛度和抗壓強度。漿液材料與結構體之間會形成黏結連接，通過物理和化學作用保證加固層與原結構的緊密結合，提高整體結構的抗震和抗傾覆能力。灌漿加固技術施工相對簡單，不需要使用大量的設備和復雜的工序，適用于各種結構形式和規模。與傳統的拆除重建相比，灌漿加固技術成本更低，尤其適用于局部損傷修復或局部加固的情況[1]。灌漿加固技術在施工過程中對交通的影響相對較小，可以減少對交通運行的干擾。

2 公路橋隧工程施工中的常見問題

2.1 裂縫

在公路橋隧工程施工過程中，裂縫是一個常見的問題。裂縫會對結構的強度、穩定性和耐久性產生負面影響。在混凝土結構中，由于溫度變化、荷載作用或施工質量等因素，可能出現開裂現象。這些裂縫可能是細小的表面裂紋，也可能是較寬的結構裂縫。如果不及時采取修復措施，裂縫可能繼續擴展，由細小的表面裂紋發展為深度較大的結構裂縫，裂縫的擴展會進一步削弱結構的強度和穩定性。裂縫包括水平裂縫和垂直裂縫，水平裂縫通常是由于結構的水平位移、腐蝕或地震等造成的[2]，會導致結構的破壞和失穩，需要及時修復。垂直裂縫通常是由結構的豎向變形或荷載作用引起的，會影響結構的荷載傳遞和穩定性，同樣需要進行補強和修復。膨脹縫是為了容納結構由于溫度變化引起的伸縮而設置的。然而，如果膨脹縫的設計不合理或施工不當，也可能出現膨脹縫的裂縫、變形等問題。

2.2 砌石松動

在公路橋隧工程施工中，砌石松動是一個常見問題。這種情況通常發生在橋墩、隧道口或者其他需要使用砌石的地方。砌石松動會導致結構不穩定，從而危及工程的安全性。砌石松動的原因有很多，比如施工不當、材料質量差、環境變化等，其中最常見的原因是施工不當。一旦砌石松動，就需要采取相應的措施加以解決。一般情況下，如果砌石松動的程度較輕，可以通過重新安裝砌石來解決問題，如果砌石松動的程度較重，就需要重新考慮結構的設計，或者更換材料，以確保工程的安全性。

2.3 砌漿脫落

在公路橋隧工程施工過程中，砌漿脫落是一個常見的問題。砌漿是通過在砌體結構中使用漿料填充砌縫和空隙，來增強結構的強度和穩定性。當砌漿的質量控制不到位或施工不規范時，可能導致砌漿與基材之間的附著力不足，從而發生脫落問題，如漿料配比不正確、漿料黏結劑質量差、施工過程中未充分壓實等。如果砌漿材料的滲透性不好，也可能導致水分在結構內部積聚并引發砌漿脫落。這通常與漿料成分和施工工藝有關。因此，必須加強砌漿施工質量控制，包括確保漿料配比合理、使用優質的黏結劑、按照操作規范進行施工等。

3 灌漿加固技術的分類

灌漿加固技術是一種常用的土木工程修復和加固方法，按照不同的分類標準，可以將其分為不同的類別。

根據灌漿材料可分為：水泥漿澆筑，使用水泥漿澆筑填充裂縫或破損的結構部位，以增加結構的強度和穩定性。樹脂注漿，使用環氧樹脂、聚氨酯等材料進行注漿，以提高結構的承載能力和耐久性。

根據灌漿方式可分為：壓力注漿，通過注漿泵施加一定的壓力，將灌漿材料注入預設的孔洞、裂縫中，適用于較細小的裂縫和空洞修復。重力注漿，將灌漿材料放置在受修復部位上方，利用自身重力流動到孔洞、裂縫中，適用于較大空洞的修復。

根據使用目的可分為：結構加固，通過灌漿加固技術對結構進行加固，提高其穩定性和承載能力。滲漏修復，使用灌漿材料封堵水、氣或其他液體的滲漏通道，達到防水、防滲的目的。土層加固，通過灌漿加固技術對土層進行加固，改善其力學性質和穩定性。

根據施工方法可分為：點狀灌漿，在受修復部位上鉆孔，通過注漿泵將灌漿材料注入孔洞中，適用于修復較小范圍的局部損傷。布滿灌漿，在整個結構表面布置密集的注漿孔洞，并將灌漿材料均勻注入，適用于大面積的修復和加固。

以上方法并非完全獨立，實際應用中往往會綜合考慮多個因素。

4 公路橋隧工程施工灌漿加固技術的應用

4.1 開展科學的施工準備

為了確保施工的科學性和安全性，需要進行充分的施工準備。在施工前，需要詳細了解工程的設計參數、材料規格、施工方案等相關信息。同時，對施工現場的環境進行評估和勘察，包括土質情況、地下水位、施工空間等。根據工程的具體要求和實際條件，制訂合理的施工方案，包括灌漿材料的選型、灌漿工藝、灌漿設備的選擇與調試等內容，并嚴格遵循相關標準和規范。應確保所需的施工設備、材料和人員等資源的充足供應，包括灌漿設備、灌漿材料、測量儀器、安全防護設備等。對施工人員進行必要的培訓，使其熟悉施工方案和操作流程，并且具備相關的安全防護知識和技能，確保施工現場的安全，包括設置警示標識、安裝臨時防護設施、建立安全管理制度等。加強對施工人員的安全教育和監督，提高其安全意識，建立嚴格的質量控制體系，對施工過程進行全程監控和檢驗，確保施工質量符合設計要求和規范標準，包括對灌漿材料的檢驗、施工工藝的控制、灌漿強度的監測等。

4.2 明確施工標準

為了保證施工的質量和安全，明確施工標準是至關重要的。施工單位應遵循國家相關標準和規范，標準中規定了灌漿加固工程的基本要求、施工程序和質量驗收標準，施工單位必須嚴格按照標準進行施工。施工單位應制訂詳細的施工方案，并根據實際情況進行合理調整。施工方案應包括灌漿材料的選用、施工工藝、施工設備的選擇與調試等內容，施工單位還應進行前期試驗，驗證施工方案的可行性和灌漿劑與原結構的相容性[3]。

在施工過程中，施工單位應嚴格控制施工參數，包括灌漿劑的配比、攪拌時間、注漿壓力和注漿速度等，這些參數應根據結構的情況和設計要求進行選擇，確保灌漿劑能充分填充結構裂縫，并達到預期的強度和密實度。施工單位應確保施工場地整潔有序，需建立必要的安全防護措施。對于施工現場的圍護結構，應檢查其完整性和穩定性，保證施工過程中不會發生倒塌或失穩的情況。

此外，施工單位還應設置警示標志、安全防護網和臨時支撐等設施，確保施工人員的安全。施工單位應檢驗灌漿材料，包括進行灌漿劑的配合比試驗、延伸性試驗、凝結時間試驗等。

4.3 鉆孔和孔口管安裝施工

在進行鉆孔和孔口管安裝之前，施工單位需要制訂詳細的施工方案，并根據實際情況進行合理調整。方案應包括鉆孔位置、孔口管材料規格、鉆孔機械設備的選擇與調試等內容。鉆孔的目的是在結構體內部形成孔洞，以便后續注漿材料的灌注。施工單位會根據設計要求，選擇適當的鉆孔設備，如鉆孔機、巖石鉆機等。鉆孔的位置和深度通常在設計圖紙中進行標記，施工人員會根據圖紙標記準確定位。鉆孔過程中，施工人員需嚴格控制鉆孔的直徑和深度，鉆孔直徑應符合設計要求，深度應能夠達到所需的孔洞長度。施工人員需根據實際地質條件和孔洞要求，選擇合適的鉆頭和鉆具進行作業。

同時，還需注意控制鉆孔過程中的振動和噪聲，以避免對周圍環境或結構體造成不良影響。鉆孔完成后，進行孔口管的安裝，孔口管的主要作用是保護鉆孔壁面，防止土體塌方和孔洞變形，保證灌漿材料能夠順利注入孔洞內部。施工人員需根據孔洞直徑和設計要求，選擇合適尺寸的孔口管，并按照要求進行預先加工，如切割、焊接等。

在安裝孔口管時，施工人員需要確保其與鉆孔壁面之間的間隙均勻，防止灌漿材料流失或滲漏。為此，需要使用適當的夾具或支撐物，使孔口管保持水平和穩定的狀態，還需進行密封處理，以防止灌漿材料從孔口管與結構之間的縫隙中泄漏。在鉆孔和孔口管安裝完成后，即可開始灌漿工序，施工人員需根據設計要求，選擇適當的灌漿材料，并通過注漿機或手動方式進行注入。注漿過程中，灌漿材料會填充孔洞及孔口管內部空隙，并滲透到周圍土體中，從而增強結構的承載能力和抗震性能。在此過程中，施工人員需嚴格控制灌漿材料的配比、注漿壓力和注漿速度等參數，以確保灌漿效果符合設計要求，在注漿完成后，還需要進行質量驗收和強度檢測，以驗證施工質量和加固效果。

4.4 科學開展灌漿操作

在進行灌漿操作之前，施工人員需要認真研究設計圖紙和施工方案，了解工程要求和材料參數。同時，應檢查灌漿設備、工具和材料的完好性，并做好施工現場的準備工作。根據設計要求和工程環境，施工人員需選擇適宜的灌漿材料，常見的灌漿材料包括水泥漿、聚氨酯漿料、環氧樹脂等，選擇時需要考慮材料的黏度、凝固時間、強度等特性，以及對基礎材料的兼容性。施工人員應根據實際情況設置好灌漿設備的參數，如注漿壓力、流量、混合比例等。同時，需要對設備進行檢查和試運行，確保其能正常工作和控制精確。

在進行灌漿操作之前，施工人員需要檢查鉆孔和孔洞的情況。對于不規則或有損傷的孔洞，應進行修補和加固處理，以確保灌漿材料能夠充分填充孔洞和周圍空隙。根據設計要求，施工人員需將預先調配好的灌漿材料注入孔洞中。在注漿過程中，應注意控制注漿速度和注漿壓力，使灌漿材料能夠均勻地填充孔洞，并與周圍土體緊密結合。注漿完成后，需進行質量驗收，包括對注漿材料的強度、密實度和黏結性進行測試，以評估灌漿質量和加固效果，還應檢查灌漿是否存在滲漏和裂縫等問題，并及時采取措施進行修復。

4.5 封堵灌漿口

封堵灌漿口是公路橋隧工程施工中的關鍵步驟之一，它可以確保灌漿材料在施工期間和后續使用過程中充分發揮加固效果。在封堵灌漿口前，施工人員需要準備好所需的工具和材料，常用的工具包括清潔刷、密封膠槍、刮板等，材料包括防水膠、硅膠等密封材料。施工人員需要對灌漿口進行清潔，使用清潔刷徹底清除灌漿口周圍的灰塵、雜物和污垢，確保灌漿口表面干凈，以利于后續的封堵操作。根據設計要求和工程環境，選擇合適的密封材料，一般情況下，防水膠和硅膠是常用的封堵材料，它們具有良好的密封性能和耐候性能，能夠有效抵御水、氣和溫度變化的侵蝕。施工人員將選定的密封材料裝入密封膠槍中，利用密封膠槍將材料均勻地擠入灌漿口，確保灌漿口被充分填滿。同時，使用刮板等工具將密封材料平整、整齊地推至灌漿口周圍，使其與基礎材料充分黏結。

封堵完畢后，施工人員需要對封堵灌漿口進行檢查，確認密封材料是否牢固、無空隙、無滲漏現象，并及時修復發現的問題，這樣可以確保灌漿口完全封閉，防止灌漿材料流失或受到外界因素的影響。完成封堵灌漿口后，施工人員需要對周圍區域進行清理，確保施工現場的整潔。如果有多個灌漿口需要封堵，則需要逐一進行上述操作，確保每個灌漿口都得到有效的封堵。

封堵灌漿口是灌漿加固技術中至關重要的一步。通過合理選擇密封材料，仔細進行封堵操作，并進行質量檢查和修復，可以確保灌漿口的密封效果良好，避免灌漿材料的流失和局部強度的減弱，從而提高加固效果和工程結構的安全可靠性。

5 結語

在公路橋隧工程的施工中，灌漿加固技術是一項非常重要的工藝，它能夠修復裂縫、填充空洞、增加結構強度，從而提高公路橋隧工程的穩定性和耐久性，對于保障公路橋隧工程的安全運營至關重要。公路橋隧工程施工灌漿加固技術的應用研究是一個不斷進步和創新的領域。通過持續的研究，可以進一步提高灌漿加固技術的效果和質量，為公路橋隧工程的建設和運營提供更好的保障。