高速公路隧道桥梁加固技术和施工工艺研究

潘桂彬

（中山东环高速公路有限公司，广东 中山 528400）

0 引言

现代化背景下，随着交通领域持续建设发展，道路中的行车数量相继增加，增加道路运行压力，从而对高速公路桥梁造成严重损坏。为进一步提升行车过程安全性，需要合理应用加固技术。高速公路隧道桥梁工程的损伤程度存在较大差异，为此需要密切联系工程现场实际状况合理应用加固技术手段，严格按照标准流程组织施工建设，提升整体加固效果。

1 高速公路隧道桥梁加固施工技术必要性

高速公路相关桥梁隧道一旦产生任何质量问题，都会影响整个工程应用效果，为此需要合理应用加固技术，设计科学修补措施，针对各种质量问题进行合理解决，提升高速公路工程利用价值，降低公路重修概率，减少资源浪费现象，节约建设资金和建设资源。现代化背景下，人们对于出行质量提出更高要求，为此需要进一步提升整个出行道路安全性和平缓度，改善道路通行质量，满足人们出行需求。相关施工人员需要不断完善相关技术手段，借助合理的加固技术提升道路桥梁隧道工程整体施工效果[1]。

在高速公路工程相关隧道桥梁项目加固施工中，需要准确把握各项工艺技术要点，优化应力控制，即在成桥后，确保隧道桥梁相关受力状况满足工程设计要求，选择合理检测措施，这也是施工质量控制核心，可以将桥梁断层充当基础控制截面实施准确测试，该种措施能够帮助合理把握桥梁结构应力状态，属于桥梁成桥中的重要检测措施。

加强稳定控制，公路隧道桥梁整体施工稳定性对整个工程建设质量具有重要影响，为此在隧道桥梁施工中，除了需要合理控制桥梁结构以外，还需要控制桥梁结构稳定性。结合当前实际发展状况分析，新时期的桥梁结构跨度持续增加，而工程施工单位却未能针对荷载变化所引发故障隐患构成快速反应机制，为此需要针对桥梁系统结构稳定性进行全面监督控制，减少安全事故隐患。

加强工程线形控制，结合相关研究分析发现，在整个公路隧道桥梁工程中，绕曲变形等问题较为突出，该种现象主要通过多种因素共同作用形成的，一旦出现该种问题，便会导致严重后果，比如桥梁结构出现永久性偏离问题，无法继续合拢。为此，整个桥梁结构施工中，线性控制发挥着重要作用，需要施工单位做好工程监控，保障桥梁结构安全[2]。

2 高速公路隧道桥梁加固技术分析

2.1 换填法

换填法属于一种较为常见的加固处理技术，具体操作原理是利用理想材料替换道路原有泥土，充当永久地基，实现加固置换，主要包括石灰置换法、水泥置换法。换填法能够帮助对淤泥浅层软弱土全面去除，应用碎石素土矿渣，应用高强度材料顺利回填。换填法作为一种应用较为频繁工程加固措施，该种技术普遍适用于某些天然地质工程当中，换土垫层是利用高质量、承载力强的泥土材料支持工程建设，该种地基加固措施相关置换法包括注浆法、碎石置换、水泥置换以及石灰置换等方法。基于工程相关基础下持力层整体较软条件下，可以利用换填土垫层等措施进行有效处理，换填法能够进一步加快饱和水的排水速度，使工程整体沉降量得到有效降低，提升基础综合承载力，拥有施工便捷、经济适用等处理优势，换填法在实际应用中能够将浅层软弱土、淤泥等无法满足地基承载力标准要求的土质全面挖除，随后通过具有较大强度的矿渣、素土以及碎石等材料进行全面回填处理，其中填土层便是垫层[3]。

2.2 加筋法

加筋法能够进一步提升工程结构稳定性，土工合成材料、土钉墙等处理措施属于一种加筋法施工处理中的常见加固材料。土工合成材料作为全新岩土工程材料，属于人工合成聚合物，涵盖塑料、化纤等材料，土钉墙借助钻孔插筋注浆方式开展施工建设，或将钢筋材料直接打入其中，构造土钉。加筋法的合理应用能够提升整个工程稳定性，其属于地基加固施工中的重要方法，特别是针对某些存在较高难度的工程，该种加固措施得到了有效应用，主要类型包括加筋土、土钉墙以及土工合成材料等。加筋土主要是在土层内部埋设拥有较强抗拉能力的拉筋，借助土颗粒位移和拉筋之间形成摩擦力，与加筋材料组成统一整体，提升工程稳定性，控制系统变形现象[4]。

2.3 注浆法

混凝土注浆前需要合理应用注浆法，组织技术人员对工程现场进行简单清理，例如先对施工模板沟壑缝隙进行合理填补，控制水分渗透等问题，混凝土材料内一旦混入杂质将会降低混凝土材料质量。假如未能将混凝土内部空气彻底排净，会进一步影响材料表层平滑度，降低应用效果和道路性能，为此需要加强施工控制，应用砂浆材料针对作业部位实施再次清理。注浆法是利用气压和液压等操作原理，借助有效的注浆措施在地层内部顺利注入浆液，构成全新复合体，注浆法同样适用于砂砾地基。注浆法适用于不同地基，能够提升地基加固效果，提升地基综合承载力。

前期浇注准备环节需要明确具体钢筋分布位置，其和工程稳固性和可靠性具有密切联系。想要在混凝土浇注施工中促进各项操作的顺利落实，准确把握钢筋分布位置，提升钢筋设置精准性和牢固性，一旦产生任何偏差便需要立刻采取有效的应急处理策略，更好保障工程安全性和牢固性。随后结合工程现场实际状况进行建模设计，模拟多种方案。从整体工程用料、工艺技术和机械设备等方面，对工程牢固度和工程难度进行综合分析。减少道路缝隙，保持色彩深浅一致，提升工程美观性。深入工程现场开展实地考察，合理控制工程用料，综合考虑天气状况，注重控制施工力度，满足基础振捣要求，提升混凝土振捣密实度，保证接口合理性，使孔洞部位和洞口混凝土维持一致高度。针对混凝土实施灌浆捣实处理中，需要进一步保障工程质量，提升整体作业水平，节约资源投入和成本支出，在作业施工中同步实施振捣浇筑，为此需要相关技术人员密切联系现场工程状况和技术人员专业技术水平，选择适合振捣工艺和振捣设备[5]。

2.4 钢筋后生根技术

针对隧道桥梁结构实施加固中，拥有多样技术手段可供选择，钢筋后生根技术在实际应用中具有良好效果。该种技术即在隧道桥梁结构中进行植筋处理，实现加固改造目标。该种技术手段适用于以下形式：①隧道桥梁结构内部钢筋被破坏；②桥梁结构胶体被破坏，以及结构基材被破坏，均可以应用该种加固技术处理。当前该种加固技术应用中，为优化处理质量，普遍选择结构胶，具有良好加固效果。

2.5 锚杆支护

锚杆支护即顺着隧道拱部，按照特定角度设置加固锚杆，其属于超前支护技术，适用于浅埋破碎地层。率先借助凿岩设备以及凿岩台车顺着隧道外部轮廓朝外钻孔，随后设置锚杆。联系围岩状况可以分为双层或三层，普遍在锚杆结束设置后实施挖掘工作，确保前后两组支护于纵向存在超出一米水平投影搭接长度。尽量选择早强砂浆充当岩层孔壁和锚杆胶结物，充分发挥出超前支护功能。

2.6 预注浆支护

预注浆支护即顺着隧道挖掘轮廓线把带孔钢管贯入地层当中，按照相应压力把浆液关注到管内。能够预先加固坑道附近岩体，对围岩裂隙水进行严密封堵，发挥出超前支护功能。该种技术操作简单，注浆时间较短，适合自稳较差的砂卵层和砂层、塌方等地段。

2.7 粘贴钢板

高速公路相关隧道桥梁工程实施加固处理中，普遍会应用钢板粘贴方法，该项技术主要应用特征是能够保障隧道桥梁原有工程完整性，不会产生任何破坏，同时相关操作过程较为简便，可以有效减少工程建设周期，优化整个工程加固效果。工程实际建设施工中合理应用该项技术，需要施工技术人员通过粘结剂对混凝土以及钢板进行紧固粘贴，构成完整系统结构，改善隧道桥梁工程刚性效果。加固施工中，相关技术人员需要联系工程建设要求合理安放钢板，优化设计钢板剪切强度。想要进一步提升梁抗剪水平，需要在梁侧面设置钢板，提升隧道桥梁整体工程稳定性，促进桥梁结构和钢板维持相同方向[6]。

3 工程案例研究

3.1 工程案例

此次工程为近东西向，按照简支桥梁模式拟建隧道上方跨过，将摩擦桩设置为桥梁工程桩基础，桩长度在15～22m 之间，在隧道基坑挖掘中，会进一步扩大柱悬臂以及桥桩长度，此外，还会导致上层桩周围土体产生扰动问题，降低广深桥现有摩擦桩承载力，为了促进高速公路桥梁实现安全稳定运行，需要针对桩基础实施重点加固处理。通过分析此次高速桥梁设计、桥墩、桩基以及汽车荷载等信息，进一步得出隧道施工对整个公路桥梁的影响，具体如表1 所示。

表1 单幅桥横载作用力 单位：kN

3.2 加固施工工艺流程

结合此次工程的现场地质状况和桥梁结构状况，系统分析其和隧道之间联系。对于桥梁桩基部位可以选择锚筋承台梁搭配微型钢管桩实施托换处理，并在原桩附近合理设置袖阀管实施注浆，帮助调节桩附近土体摩阻力。托换新桩可以应用300 钢管灌注桩，联合应用稳压封桩，帮助减少桩身变形问题。桥梁桩基相关加固处理中需要进一步做好前期准备、袖阀管注浆、钢管支撑、新旧混凝土界面处理、土方挖掘、承台梁施工、恢复连系梁、稳压封桩以及施工监测等。

桥梁钢管支撑施工中，结束隧道基坑挖掘施工后，桥桩以及柱悬臂长度将进一步扩大，桥面行车过程中所形成的水平制动力会产生一定影响，为保障桥梁工程在隧道施工中的安全运营，正式实施基坑挖掘施工前需要在现有帽梁和台帽中设置400mm×10mm，长度约为6m 的钢管横向支撑。

锚固筋形式的承台梁施工选择桩基加固策略，面向隧道两端不同桥轴对应六种钻孔桩实施全面加固处理，从而提升桥梁工程安全性。新桩加固可以选择300毫米型号的微型钢管桩，相关加固结构可以设置锚固筋承台梁，因为原系梁和帽梁间对应空间高度参数是1.6m，为进一步迎合加固施工要求，针对锚固筋承台梁结束加工制作后需要将原连系梁全面拆除，等待结束管桩施工后进行恢复处理。整体施工流程如下，挖掘土方和垫层施工、对新旧混凝土连接部位实施有效处理，植入筋处理、桩孔预留、绑扎钢筋、制作安装施工模板、混凝土浇筑、原连系梁拆除。

微型钢管灌注桩相关施工处理和稳压封桩，相关加固新桩可以选择300 型号的钢管灌注桩，其中单桩设计标准承载力是750kN，桩身需要深入风化岩超出度达到M30，钢管灌注桩相关施工可以选择正循环方式回转钻入，泥浆护壁顺利成孔，水下灌注相关水泥砂浆。主要施工流程如下，制作泥浆、成孔施工、清渣处理、钢管制作和安装、二次清孔施工、砂浆灌注、检测工程质量、稳压封桩、连系梁恢复，具体如图1 所示。

4 结语

综上所述，公路桥梁隧道作为交通道路系统的重要组成部分，其整体运行质量会直接威胁人民生命财产安全，为此需要注重提升桥梁隧道施工质量，在高速公路桥梁隧道中合理应用加固技术，科学治理桥梁隧道中的裂缝问题，保障公路桥梁隧道应用效果。