公路桥隧工程施工灌浆加固技术应用研究

韩太雷、孙建民、刘顺

（潍坊交安公路工程有限公司，山东 潍坊 261041）

0 引言

随着交通运输在经济发展中所占比重的不断增加，对公路桥隧工程的建设和维护提出更高的要求。在公路桥隧工程的建设中，灌浆加固技术是保证工程质量的重要手段之一。灌浆加固技术是加固技术的重要一环，目前已被广泛应用于公路桥隧工程的加固治理中。本文对灌浆加固技术在公路桥隧工程中的应用进行研究，探讨其优点、缺点和适用范围，以期为公路桥隧工程的加固治理提供参考。

1 灌浆加固技术的概述

灌浆加固技术是一种常用的结构加固方法，通过在结构体内部或裂缝中注入特定的浆液材料，以填补空隙并提升结构的强度、刚度和稳定性。浆液材料可以是具有流动性和硬化性能的水泥浆、聚合物浆液、膨润土浆等。浆液材料在注入后逐渐硬化，形成致密的固体体积，与既有结构形成一体，以提升结构的刚度和抗压强度。浆液材料与结构体之间会形成黏结连接，通过物理和化学作用保证加固层与原结构的紧密结合，提高整体结构的抗震和抗倾覆能力。灌浆加固技术施工相对简单，不需要使用大量的设备和复杂的工序，适用于各种结构形式和规模。与传统的拆除重建相比，灌浆加固技术成本更低，尤其适用于局部损伤修复或局部加固的情况[1]。灌浆加固技术在施工过程中对交通的影响相对较小，可以减少对交通运行的干扰。

2 公路桥隧工程施工中的常见问题

2.1 裂缝

在公路桥隧工程施工过程中，裂缝是一个常见的问题。裂缝会对结构的强度、稳定性和耐久性产生负面影响。在混凝土结构中，由于温度变化、荷载作用或施工质量等因素，可能出现开裂现象。这些裂缝可能是细小的表面裂纹，也可能是较宽的结构裂缝。如果不及时采取修复措施，裂缝可能继续扩展，由细小的表面裂纹发展为深度较大的结构裂缝，裂缝的扩展会进一步削弱结构的强度和稳定性。裂缝包括水平裂缝和垂直裂缝，水平裂缝通常是由于结构的水平位移、腐蚀或地震等造成的[2]，会导致结构的破坏和失稳，需要及时修复。垂直裂缝通常是由结构的竖向变形或荷载作用引起的，会影响结构的荷载传递和稳定性，同样需要进行补强和修复。膨胀缝是为了容纳结构由于温度变化引起的伸缩而设置的。然而，如果膨胀缝的设计不合理或施工不当，也可能出现膨胀缝的裂缝、变形等问题。

2.2 砌石松动

在公路桥隧工程施工中，砌石松动是一个常见问题。这种情况通常发生在桥墩、隧道口或者其他需要使用砌石的地方。砌石松动会导致结构不稳定，从而危及工程的安全性。砌石松动的原因有很多，比如施工不当、材料质量差、环境变化等，其中最常见的原因是施工不当。一旦砌石松动，就需要采取相应的措施加以解决。一般情况下，如果砌石松动的程度较轻，可以通过重新安装砌石来解决问题，如果砌石松动的程度较重，就需要重新考虑结构的设计，或者更换材料，以确保工程的安全性。

2.3 砌浆脱落

在公路桥隧工程施工过程中，砌浆脱落是一个常见的问题。砌浆是通过在砌体结构中使用浆料填充砌缝和空隙，来增强结构的强度和稳定性。当砌浆的质量控制不到位或施工不规范时，可能导致砌浆与基材之间的附着力不足，从而发生脱落问题，如浆料配比不正确、浆料黏结剂质量差、施工过程中未充分压实等。如果砌浆材料的渗透性不好，也可能导致水分在结构内部积聚并引发砌浆脱落。这通常与浆料成分和施工工艺有关。因此，必须加强砌浆施工质量控制，包括确保浆料配比合理、使用优质的黏结剂、按照操作规范进行施工等。

3 灌浆加固技术的分类

灌浆加固技术是一种常用的土木工程修复和加固方法，按照不同的分类标准，可以将其分为不同的类别。

根据灌浆材料可分为：水泥浆浇筑，使用水泥浆浇筑填充裂缝或破损的结构部位，以增加结构的强度和稳定性。树脂注浆，使用环氧树脂、聚氨酯等材料进行注浆，以提高结构的承载能力和耐久性。

根据灌浆方式可分为：压力注浆，通过注浆泵施加一定的压力，将灌浆材料注入预设的孔洞、裂缝中，适用于较细小的裂缝和空洞修复。重力注浆，将灌浆材料放置在受修复部位上方，利用自身重力流动到孔洞、裂缝中，适用于较大空洞的修复。

根据使用目的可分为：结构加固，通过灌浆加固技术对结构进行加固，提高其稳定性和承载能力。渗漏修复，使用灌浆材料封堵水、气或其他液体的渗漏通道，达到防水、防渗的目的。土层加固，通过灌浆加固技术对土层进行加固，改善其力学性质和稳定性。

根据施工方法可分为：点状灌浆，在受修复部位上钻孔，通过注浆泵将灌浆材料注入孔洞中，适用于修复较小范围的局部损伤。布满灌浆，在整个结构表面布置密集的注浆孔洞，并将灌浆材料均匀注入，适用于大面积的修复和加固。

以上方法并非完全独立，实际应用中往往会综合考虑多个因素。

4 公路桥隧工程施工灌浆加固技术的应用

4.1 开展科学的施工准备

为了确保施工的科学性和安全性，需要进行充分的施工准备。在施工前，需要详细了解工程的设计参数、材料规格、施工方案等相关信息。同时，对施工现场的环境进行评估和勘察，包括土质情况、地下水位、施工空间等。根据工程的具体要求和实际条件，制订合理的施工方案，包括灌浆材料的选型、灌浆工艺、灌浆设备的选择与调试等内容，并严格遵循相关标准和规范。应确保所需的施工设备、材料和人员等资源的充足供应，包括灌浆设备、灌浆材料、测量仪器、安全防护设备等。对施工人员进行必要的培训，使其熟悉施工方案和操作流程，并且具备相关的安全防护知识和技能，确保施工现场的安全，包括设置警示标识、安装临时防护设施、建立安全管理制度等。加强对施工人员的安全教育和监督，提高其安全意识，建立严格的质量控制体系，对施工过程进行全程监控和检验，确保施工质量符合设计要求和规范标准，包括对灌浆材料的检验、施工工艺的控制、灌浆强度的监测等。

4.2 明确施工标准

为了保证施工的质量和安全，明确施工标准是至关重要的。施工单位应遵循国家相关标准和规范，标准中规定了灌浆加固工程的基本要求、施工程序和质量验收标准，施工单位必须严格按照标准进行施工。施工单位应制订详细的施工方案，并根据实际情况进行合理调整。施工方案应包括灌浆材料的选用、施工工艺、施工设备的选择与调试等内容，施工单位还应进行前期试验，验证施工方案的可行性和灌浆剂与原结构的相容性[3]。

在施工过程中，施工单位应严格控制施工参数，包括灌浆剂的配比、搅拌时间、注浆压力和注浆速度等，这些参数应根据结构的情况和设计要求进行选择，确保灌浆剂能充分填充结构裂缝，并达到预期的强度和密实度。施工单位应确保施工场地整洁有序，需建立必要的安全防护措施。对于施工现场的围护结构，应检查其完整性和稳定性，保证施工过程中不会发生倒塌或失稳的情况。

此外，施工单位还应设置警示标志、安全防护网和临时支撑等设施，确保施工人员的安全。施工单位应检验灌浆材料，包括进行灌浆剂的配合比试验、延伸性试验、凝结时间试验等。

4.3 钻孔和孔口管安装施工

在进行钻孔和孔口管安装之前，施工单位需要制订详细的施工方案，并根据实际情况进行合理调整。方案应包括钻孔位置、孔口管材料规格、钻孔机械设备的选择与调试等内容。钻孔的目的是在结构体内部形成孔洞，以便后续注浆材料的灌注。施工单位会根据设计要求，选择适当的钻孔设备，如钻孔机、岩石钻机等。钻孔的位置和深度通常在设计图纸中进行标记，施工人员会根据图纸标记准确定位。钻孔过程中，施工人员需严格控制钻孔的直径和深度，钻孔直径应符合设计要求，深度应能够达到所需的孔洞长度。施工人员需根据实际地质条件和孔洞要求，选择合适的钻头和钻具进行作业。

同时，还需注意控制钻孔过程中的振动和噪声，以避免对周围环境或结构体造成不良影响。钻孔完成后，进行孔口管的安装，孔口管的主要作用是保护钻孔壁面，防止土体塌方和孔洞变形，保证灌浆材料能够顺利注入孔洞内部。施工人员需根据孔洞直径和设计要求，选择合适尺寸的孔口管，并按照要求进行预先加工，如切割、焊接等。

在安装孔口管时，施工人员需要确保其与钻孔壁面之间的间隙均匀，防止灌浆材料流失或渗漏。为此，需要使用适当的夹具或支撑物，使孔口管保持水平和稳定的状态，还需进行密封处理，以防止灌浆材料从孔口管与结构之间的缝隙中泄漏。在钻孔和孔口管安装完成后，即可开始灌浆工序，施工人员需根据设计要求，选择适当的灌浆材料，并通过注浆机或手动方式进行注入。注浆过程中，灌浆材料会填充孔洞及孔口管内部空隙，并渗透到周围土体中，从而增强结构的承载能力和抗震性能。在此过程中，施工人员需严格控制灌浆材料的配比、注浆压力和注浆速度等参数，以确保灌浆效果符合设计要求，在注浆完成后，还需要进行质量验收和强度检测，以验证施工质量和加固效果。

4.4 科学开展灌浆操作

在进行灌浆操作之前，施工人员需要认真研究设计图纸和施工方案，了解工程要求和材料参数。同时，应检查灌浆设备、工具和材料的完好性，并做好施工现场的准备工作。根据设计要求和工程环境，施工人员需选择适宜的灌浆材料，常见的灌浆材料包括水泥浆、聚氨酯浆料、环氧树脂等，选择时需要考虑材料的黏度、凝固时间、强度等特性，以及对基础材料的兼容性。施工人员应根据实际情况设置好灌浆设备的参数，如注浆压力、流量、混合比例等。同时，需要对设备进行检查和试运行，确保其能正常工作和控制精确。

在进行灌浆操作之前，施工人员需要检查钻孔和孔洞的情况。对于不规则或有损伤的孔洞，应进行修补和加固处理，以确保灌浆材料能够充分填充孔洞和周围空隙。根据设计要求，施工人员需将预先调配好的灌浆材料注入孔洞中。在注浆过程中，应注意控制注浆速度和注浆压力，使灌浆材料能够均匀地填充孔洞，并与周围土体紧密结合。注浆完成后，需进行质量验收，包括对注浆材料的强度、密实度和黏结性进行测试，以评估灌浆质量和加固效果，还应检查灌浆是否存在渗漏和裂缝等问题，并及时采取措施进行修复。

4.5 封堵灌浆口

封堵灌浆口是公路桥隧工程施工中的关键步骤之一，它可以确保灌浆材料在施工期间和后续使用过程中充分发挥加固效果。在封堵灌浆口前，施工人员需要准备好所需的工具和材料，常用的工具包括清洁刷、密封胶枪、刮板等，材料包括防水胶、硅胶等密封材料。施工人员需要对灌浆口进行清洁，使用清洁刷彻底清除灌浆口周围的灰尘、杂物和污垢，确保灌浆口表面干净，以利于后续的封堵操作。根据设计要求和工程环境，选择合适的密封材料，一般情况下，防水胶和硅胶是常用的封堵材料，它们具有良好的密封性能和耐候性能，能够有效抵御水、气和温度变化的侵蚀。施工人员将选定的密封材料装入密封胶枪中，利用密封胶枪将材料均匀地挤入灌浆口，确保灌浆口被充分填满。同时，使用刮板等工具将密封材料平整、整齐地推至灌浆口周围，使其与基础材料充分黏结。

封堵完毕后，施工人员需要对封堵灌浆口进行检查，确认密封材料是否牢固、无空隙、无渗漏现象，并及时修复发现的问题，这样可以确保灌浆口完全封闭，防止灌浆材料流失或受到外界因素的影响。完成封堵灌浆口后，施工人员需要对周围区域进行清理，确保施工现场的整洁。如果有多个灌浆口需要封堵，则需要逐一进行上述操作，确保每个灌浆口都得到有效的封堵。

封堵灌浆口是灌浆加固技术中至关重要的一步。通过合理选择密封材料，仔细进行封堵操作，并进行质量检查和修复，可以确保灌浆口的密封效果良好，避免灌浆材料的流失和局部强度的减弱，从而提高加固效果和工程结构的安全可靠性。

5 结语

在公路桥隧工程的施工中，灌浆加固技术是一项非常重要的工艺，它能够修复裂缝、填充空洞、增加结构强度，从而提高公路桥隧工程的稳定性和耐久性，对于保障公路桥隧工程的安全运营至关重要。公路桥隧工程施工灌浆加固技术的应用研究是一个不断进步和创新的领域。通过持续的研究，可以进一步提高灌浆加固技术的效果和质量，为公路桥隧工程的建设和运营提供更好的保障。