灌漿技術(shù)在橋梁隧道施工中的應(yīng)用研究

張堯

山東同舟工程咨詢有限公司 山東 煙臺(tái) 264000

引言

橋梁隧道是各城市相互連接的交通樞紐，時(shí)刻關(guān)系著人民日常出行的安全，因此，橋梁隧道的加固防滲問題也一直都廣受重視，而合理應(yīng)用灌漿技術(shù)則可以加強(qiáng)橋梁隧道的安全性與穩(wěn)定性，雖然灌漿技術(shù)已經(jīng)得到了完善，提高了橋梁隧道的承載能力，但相關(guān)部門還是應(yīng)不斷督促施工人員加強(qiáng)灌漿技術(shù)。

1 公路橋梁隧道施工中常見的問題

1.1 漿液脫落問題

在公路橋梁隧道施工中，漿液是必不可少的施工原材料，且漿液施工的質(zhì)量將會(huì)直接影響整個(gè)建設(shè)工程的施工質(zhì)量，因此，漿液施工環(huán)節(jié)是十分重要的。漿液在公路橋梁隧道施工中的作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面為提高工程建設(shè)物整體的牢固性，漿液能夠覆蓋在建筑物表面，幫助建筑物承擔(dān)一部分自重力及應(yīng)力，保證建筑物整體的安全性。另一方面，漿液具有美化建筑物的功能，將原本粗糙的建筑物便面覆蓋住，促使建筑物更加美觀?？傮w而言，漿液在公路橋梁隧道施工中是尤為重要的，但就目前情況而言，在公路橋梁隧道施工過程中常存在漿液脫落的問題，致使整體施工質(zhì)量大幅度降低。

1.2 裂縫問題

據(jù)筆者調(diào)查研究顯示，裂縫問題是公路橋梁隧道施工中最常見的問題，同時(shí)也是危害性最大的問題之一，一旦裂縫問題未能夠及時(shí)處理，則會(huì)導(dǎo)致裂縫越來越大，建筑物整體結(jié)構(gòu)受到破壞，建筑物剛性、穩(wěn)定性、荷載力均會(huì)受到嚴(yán)重的影響，這大幅度降低了建筑物使用的安全性。公路橋梁隧道施工中常出現(xiàn)裂縫的部位在于橋墩、橋臺(tái)等位置，起初，裂縫以裂紋的形式產(chǎn)生，并伴隨著時(shí)間的推移，裂紋加深、加寬形成裂縫，從而影響到公路橋梁隧道的穩(wěn)定性與安全性。

2 橋梁隧道施工中應(yīng)用灌漿技術(shù)的重要作用

通過上文分析可知，漿液施工在橋梁隧道施工中是尤為重要的施工環(huán)節(jié)，但由于建筑長(zhǎng)期暴露在外界環(huán)境中，自身既要承受車輛與山體的碾壓，也要承受環(huán)境因素的侵蝕，因此無論是橋面結(jié)構(gòu)還是隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)，都會(huì)出現(xiàn)不同程度的開裂與脫漿情況，影響著橋梁的使用安全。細(xì)小的裂縫在一開始出現(xiàn)時(shí)并不會(huì)引起注意，但隨著時(shí)間的推移，裂縫就會(huì)慢慢變大，必須立刻對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)處理，否則就會(huì)直接導(dǎo)致橋梁與隧道的坍塌，而脫漿則是會(huì)影響橋梁隧道的美觀與承重部位的厚度，因此應(yīng)對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的灌漿，進(jìn)行修補(bǔ)工作，及時(shí)避免開裂與脫漿對(duì)橋梁與隧道的日常安全造成進(jìn)一步的影響。

灌漿技術(shù)合理應(yīng)用于橋梁隧道的施工中，可以充分發(fā)揮其堵漏的作用，填補(bǔ)一些因各種因素出現(xiàn)的孔洞，增強(qiáng)建筑內(nèi)部的密閉性，讓滲水性大大降低，避免過量滲透對(duì)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成損害，還可以起到非常明顯的加固作用，增強(qiáng)建筑的承載能力，恢復(fù)建筑隨著時(shí)間慢慢破壞的結(jié)構(gòu)，同時(shí)灌漿技術(shù)還可以修復(fù)建筑在使用中因車輛、山體等因素而出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)偏離狀況，恢復(fù)地基的不均勻沉降出現(xiàn)的建筑下沉、地基偏移，全方面增強(qiáng)建筑的安全穩(wěn)定性，為人民出行的生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障。

3 灌漿技術(shù)在橋梁隧道施工中的應(yīng)用措施

3.1 設(shè)計(jì)灌漿方案

在進(jìn)行灌漿施工前，施工人員應(yīng)對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)地勘測(cè)，并收集施工場(chǎng)地周圍的環(huán)境、溫度、水文等數(shù)據(jù)信息，重點(diǎn)對(duì)建筑的具體情況進(jìn)行考量，如橋墩的位置、寬度，與河岸的距離及深度，計(jì)算橋墩的承重能力與工程預(yù)期效果，依此確定灌漿施工的整體設(shè)計(jì)思路，同時(shí)預(yù)估灌漿施工中會(huì)出現(xiàn)的各項(xiàng)問題，認(rèn)真分析比對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)，確定施工的整體范圍以及對(duì)周圍環(huán)境與道路的影響。

在公路橋梁隧道的灌漿施工中，施工人員應(yīng)按照設(shè)計(jì)人員的方案進(jìn)行針對(duì)性的施工處理，在充分勘察地質(zhì)條件與建筑情況后，施工人員對(duì)于有較低強(qiáng)度的地方應(yīng)使用壓密灌漿法，對(duì)于較硬的土層可以使用劈裂灌漿的方法，合理挑選方法進(jìn)行施工才可以確保工程的有效性[1]。

3.2 施工準(zhǔn)備工作

在制定好完善的施工方案后，就應(yīng)該開始進(jìn)行施工的準(zhǔn)備工作，首先應(yīng)對(duì)建筑縫隙間的灰塵進(jìn)行清除，確?？p隙的干凈無雜質(zhì)，為灌漿施工鋪設(shè)前期基礎(chǔ)。在設(shè)備方面應(yīng)準(zhǔn)備高噴臺(tái)車、鉆孔機(jī)、地質(zhì)鉆機(jī)、空壓機(jī)、高壓水泵以及噴槍等，各種設(shè)備的型號(hào)應(yīng)按照具體的施工實(shí)際情況以及圖紙的要求來選擇，不可盲目配置設(shè)備，以免對(duì)后續(xù)工作帶來影響。

一般的灌漿液為普通水泥，不過需要注意的是應(yīng)保證水泥存放有序，并嚴(yán)加管理，一旦水泥材料過期或受潮，都應(yīng)進(jìn)行報(bào)廢處理，不可在灌漿施工中使用，也不可能堆疊。選購(gòu)時(shí)應(yīng)按施工要求來嚴(yán)格選購(gòu)，不可貪圖便宜縮減成本，杜絕使用不合格的水泥，另外在材料加工時(shí)，也需要進(jìn)行科學(xué)操作，嚴(yán)格按照施工方案設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行物料添加，嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)工序，確保工程質(zhì)量。之后開始落實(shí)施工的調(diào)試工作，確定施工孔位，測(cè)量孔位的數(shù)據(jù)，并確定灌漿施工的范圍與擴(kuò)散距離，并反復(fù)驗(yàn)算測(cè)試結(jié)構(gòu)，提升施工效果，保證施工各項(xiàng)流程的有力開展。

3.3 噴射灌漿與漿液回填

在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格按照各項(xiàng)工序的要求進(jìn)行施工，注意孔位的誤差，并將鉆機(jī)對(duì)準(zhǔn)孔的中心，保證鉆機(jī)與鉆孔在一條直線上。在進(jìn)行高壓噴灌時(shí)，應(yīng)具體按照實(shí)際情況與樁底高度進(jìn)行噴灌，并嚴(yán)格控制噴管與鉆孔的深度，確保各管路的封閉情況，檢查設(shè)備的壓力與流量情況，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)位置進(jìn)行施工。

啟動(dòng)設(shè)備后應(yīng)等待返漿情況，再提升噴灌速度，此時(shí)應(yīng)進(jìn)行連續(xù)噴灌，保證機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作穩(wěn)定，同時(shí)及時(shí)制備好水泥漿液，詳細(xì)核查噴灌的各項(xiàng)成分，在泵壓升到規(guī)定值以上時(shí)才可以停止噴射，期間要保證噴灌壓力在一定的范圍內(nèi)。

噴灌完畢后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行回填，減少地層中漿液產(chǎn)生的析水現(xiàn)象，以免引發(fā)土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)空缺，對(duì)周圍環(huán)境造成更大的損害。在灌漿工作結(jié)束后，應(yīng)仔細(xì)檢查漿液的凝固性，確保漿液不會(huì)回流，此時(shí)可進(jìn)行設(shè)備的沖洗工作，避免管路被漿液堵塞，再利用水泥來將灌漿孔位進(jìn)行封堵密閉

4 灌漿技術(shù)在橋梁隧道施工中應(yīng)用中的安全管理

4.1 合理安排施工環(huán)節(jié)

橋梁隧道施工中的灌漿技術(shù)普遍都存在工序多、工程復(fù)雜、難度較高等特點(diǎn)，因此在施工中應(yīng)進(jìn)行合理的安全管理，確保工程效果。首先應(yīng)安排合理的施工環(huán)節(jié)，做好對(duì)施工機(jī)械、設(shè)備、材料與環(huán)境的有效勘察，并確保各環(huán)節(jié)的安全性，其次應(yīng)結(jié)合施工實(shí)際情況與方案設(shè)計(jì)進(jìn)行工序上的管理，合理按照測(cè)量、孔位布置、安裝設(shè)備、試驗(yàn)、送漿、返漿、回填、封閉的順序，并在各項(xiàng)工序中落實(shí)安全管理制度以及人員考核制度，分別設(shè)立負(fù)責(zé)人，對(duì)每項(xiàng)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督，監(jiān)督設(shè)備的日常維護(hù)以及施工人員的安全操作，更加確保施工的安全性。

4.2 制定完善的安全管理措施

在施工中，應(yīng)合理制定各項(xiàng)管理制度，按照國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)部門的要求，結(jié)合施工實(shí)際情況與操作技術(shù)規(guī)范，制定出一套完善的健全的管理制度，并進(jìn)行上報(bào)，只有在審批落實(shí)并有力執(zhí)行后才可以開展各項(xiàng)施工操作。

施工單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)管理制度的宣傳，讓施工人員以及管理人員都明確責(zé)任，對(duì)各項(xiàng)條例進(jìn)行理解，督促相關(guān)人員遵照管理?xiàng)l例進(jìn)行工作，確保施工總體環(huán)節(jié)符合操作要求。同時(shí)也應(yīng)設(shè)立一定的獎(jiǎng)懲制度，加強(qiáng)施工人員的印象，在材料選購(gòu)時(shí)應(yīng)監(jiān)督選購(gòu)人員嚴(yán)格挑選材料，不可使用未達(dá)標(biāo)的材料進(jìn)行施工，在施工中應(yīng)嚴(yán)格要求施工人員認(rèn)真遵守設(shè)備操作準(zhǔn)則，不可憑借記憶來操作設(shè)備，提升操作的安全性，之后在日常管理時(shí)應(yīng)督促相關(guān)人員進(jìn)行設(shè)備維護(hù)，對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行全面檢查，不可抽查，及時(shí)對(duì)老化設(shè)備進(jìn)行修復(fù)。

4.3 特殊情況的應(yīng)急處理

橋梁隧道的施工普遍都會(huì)存在一定的安全隱患，因此管理人員應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面監(jiān)督，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除潛在威脅，提升施工安全性。在平日中應(yīng)積極開展對(duì)于施工人員以及管理人員的培訓(xùn)教育，加強(qiáng)施工人員的安全操作意識(shí)、施工技術(shù)水平，也要加強(qiáng)管理人員的責(zé)任意識(shí)與安全意識(shí)，提升管理人員的專業(yè)技術(shù)水平，確保管理人員可以面對(duì)任何突發(fā)情況，并用合理手段進(jìn)行解除，同時(shí)也應(yīng)制定一套完善的應(yīng)急處理措施，保證施工在任何環(huán)境、任何情況下都有應(yīng)急處理的預(yù)制方案[2]。

5 灌漿技術(shù)在橋梁隧道施工中的應(yīng)用研究

5.1 工程概況

為了更好地分析灌漿技術(shù)在橋梁隧道施工中的應(yīng)用，本文以某道路橋梁建設(shè)工程為例，該工程橋梁主跨度為49m+460m+60m。該工程選擇的施工工藝為現(xiàn)代應(yīng)用效果較好的預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝，橋梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，橋梁中累積有4個(gè)橋墩。該工程為例保證橋梁的安全性與實(shí)用性，選擇使用壓密灌漿法，對(duì)河堤兩岸橋墩上下游100m內(nèi)進(jìn)行防滲處理，以進(jìn)一步提升橋梁整體的牢固性與穩(wěn)定性[3]。

5.2 施工工序

為了保證灌漿施工的效果，綜合考察本工程的實(shí)際施工情況及橋梁預(yù)計(jì)的使用情況，該工程選擇使用化學(xué)漿料為主要的灌漿材料，這是由于化學(xué)漿料具有良好的防滲、防漏效果。本工程的施工工序?yàn)椴伎?、地質(zhì)鉆機(jī)布置、鉆孔、安裝注漿管、灌漿、沖洗和設(shè)備位移。在進(jìn)行布孔工作時(shí)，首先需要進(jìn)行放線工作，根據(jù)鉆孔的位置逐一確定孔位，孔位確定之后，需要記錄孔位的位置信息，并對(duì)孔位進(jìn)行編號(hào)，在孔位附近放置鋼筋用以標(biāo)記；在進(jìn)行地質(zhì)鉆機(jī)的布置時(shí)，需要根據(jù)工程施工設(shè)計(jì)圖紙的要求，將鉆機(jī)布置在樁孔的位置，并保證鉆桿與孔樁的中心在一條垂直線上，從而才能夠保證鉆機(jī)能夠正常的進(jìn)行工作；本工程選擇的鉆機(jī)為XVL-50地質(zhì)鉆機(jī)，在進(jìn)行鉆孔前，需要先提前布置好鉆孔現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)孔位的布置情況合理的額調(diào)整機(jī)架、機(jī)座的位置，保證鉆孔中心、鉆孔軸線的偏差小于50mm，進(jìn)而才能夠保證鉆孔施工質(zhì)量，在鉆孔工作時(shí)，需要鉆機(jī)在機(jī)架上移動(dòng)至各個(gè)孔位，在保證鉆孔機(jī)使用安全性的同時(shí)也能夠提升鉆孔效率；鉆孔完成后，實(shí)施安裝注漿管的工作，在安裝注漿管時(shí)，需要根據(jù)施工圖紙要求進(jìn)行注漿，采用噴淋水處理措施保證注漿質(zhì)量，避免泥沙賭賽噴嘴致使噴嘴流通性降低的情況發(fā)生，從而保證注漿工作能夠有序進(jìn)行；本工程采取的灌漿方式為噴射灌漿法，利用高壓擺噴進(jìn)行灌漿，根據(jù)實(shí)際施工要求合理調(diào)控噴射方向、流量、氣壓、水壓等，噴射速度需要逐漸遞增，孔口回漿與泵值需要保持1.25比例；灌漿噴射結(jié)束后，需要進(jìn)行漿液回填，進(jìn)行漿液回填的目的是避免由于灌漿噴射施工質(zhì)量不佳或其他干擾因素的影響導(dǎo)致土體出現(xiàn)空缺從而影響施工質(zhì)量的局面出現(xiàn)，在進(jìn)行漿液回填時(shí)，需要漿液勻速灌入，并保證回填漿液的原料與灌漿原料抑制；回填結(jié)束后，需要對(duì)注漿管、漿泵等設(shè)備進(jìn)行清理，清理表面雜質(zhì)及水泥漿液，避免出現(xiàn)堵塞情況影響后續(xù)工程的使用；沖洗結(jié)束后方可進(jìn)行下一個(gè)孔樁的灌漿施工，將設(shè)備移動(dòng)到下一個(gè)孔樁的部位按照上述流程繼續(xù)進(jìn)行施工。

5.3 壓密灌漿施工中的質(zhì)量控制

在進(jìn)行壓密灌漿施工是，首先需要合理控制鉆孔距離，孔位、孔深度與施工設(shè)計(jì)圖紙要求的偏差不得小于2cm。同時(shí)，在進(jìn)行鉆孔之前，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)與其他管線出現(xiàn)不協(xié)調(diào)之處，需要與監(jiān)理單位及設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通，確定是否需要移動(dòng)孔位。在鉆孔結(jié)束后，為了保證壓密灌漿施工整體的施工質(zhì)量，需要用新的灌漿也置換干凈的鹽分，同時(shí)，需要第一時(shí)間清理灌漿管、設(shè)備上的灌漿液，避免出現(xiàn)堵塞的情況。此外，在噴射管拆卸后，需要保證塔接長(zhǎng)度高處20cm，以保證灌漿的整體性、密實(shí)度均符合要求。

6 結(jié)束語

總而言之，在橋梁隧道施工中合理應(yīng)用灌漿技術(shù)，可以提升建筑的安全性與穩(wěn)定性，及時(shí)修復(fù)橋梁隧道的質(zhì)量問題，加強(qiáng)建筑的承載能力，因此應(yīng)加灌漿施工的技術(shù)以及研究力度，通過熟練掌握施工技術(shù)的應(yīng)用，增加施工安全管理措施，提高施工的質(zhì)量與效果。