新形势下公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固工艺探究

引言

随着我国交通基础设施建设的持续推进，公路桥梁隧道工程规模不断扩大，服役年限增长使其面临结构老化、病害加剧等问题。双碳目标、智能化建造等新形势对工程加固技术提出更高要求。传统加固技术如粘贴钢板、增大截面等存在施工周期长、对原结构破坏大、耐久性不足等缺陷，难以满足复杂工况下的加固需求。

一、公路桥梁隧道工程施工与灌浆法加固分析

1.1 公路桥梁隧道工程施工理论分析

公路桥梁隧道工程结构类型多样，桥梁包含梁式桥、拱式桥、悬索桥等，不同桥型受力特点各异，如梁式桥以受弯为主，拱式桥主要承受压力。隧道按所处地层可分为岩石隧道和软土隧道，其结构设计需考虑围岩特性与荷载分布。施工特点上，公路桥梁隧道工程常面临复杂地质条件与环境约束，高山峡谷、深海区域的桥梁建设，需克服地形障碍与水文难题；隧道穿越断层、溶洞时，易出现塌方、涌水等风险。工程常见病害中，桥梁裂缝多因混凝土收缩、荷载超限引发，影响结构承载能力。

1.2 灌浆法加固原理与分类

灌浆法加固基于渗透、填充、压密原理。渗透灌浆时，浆液在压力作用下渗入岩土体孔隙，形成结石体，增强土体强度与稳定性；填充灌浆用于处理空洞、裂缝，通过浆液填充缺陷部位，恢复结构完整性；压密灌浆则利用浆液压力挤压土体，提高土体密实度。按灌浆材料分，水泥灌浆材料来源广泛、成本低，适用于地基加固等场景，但颗粒较大，对细微裂缝填充效果欠佳。化学灌浆材料流动性好、固结强度高，可用于精细加固，不过部分材料存在毒性与环境污染风险。

1.3 灌浆法在工程加固中的优势

采用灌浆法加固公路桥隧工程有诸多优点。首先是应用范围广，对于公路桥隧基础沉降和裂缝病害、隧道围岩松散、渗漏水病害等都可选择灌浆材料及施工方法进行加固。在桥隧加固处理中，通常灌浆法不需要拆除原结构，在不停车的情况下即可进行施工，经济效益较高。灌浆法所需施工设备简单、施工方便、施工工期短、便于工程恢复使用功能，灌浆法加固时，可根据工程需要合理控制灌浆参数，控制加固效果，从而保证加固工程的长久效果和安全性。

二、公路桥梁隧道工程施工现状及问题分析

2.1 公路桥梁隧道工程施工现状

在施工技术方面，虽然公路桥梁隧道工程取得了一定的成就，但是也有一些不足之处。桥梁建造中，大跨度桥梁悬索、斜拉结构施工技术进一步完善，港珠澳大桥中的深插式钢圆筒快速成岛技术进一步提高了施工效率，但是桥梁建造中山区地形复杂，在高墩施工、大跨径连续梁悬臂浇筑时，工程中还存在施工精度难以控制、安全性难以保证的问题。隧道施工中盾构法、TBM 法在城市地铁、软土隧道施工建设中被普遍采用，但是隧道施工中在富水破碎带、高地应力岩层中还存在开挖进尺慢、刀盘易磨损的施工难题。

2.2 现有加固技术应用现状

目前常用的公路桥梁隧道工程加固技术包括粘贴钢板加固、体外预应力加固以及增大截面加固等。粘贴钢板加固技术采用粘结剂将钢板粘结在混凝土结构上，以实现增强结构承载力的目的，通常应用于桥梁受弯构件的加固，且存在钢板易锈蚀、粘结失效等风险。体外预应力加固技术采用外部预应力对结构进行加固，以改善受力性能，在大跨桥梁加固中应用较广，但受施工工艺限制，预应力张拉控制难度较大。增大截面加固技术是通过加大混凝土或钢筋混凝土截面尺寸来增大结构的承载能力，但会增加结构自重，对建筑使用空间造成一定影响。在实际应用中，这几种加固技术由于会对原结构破坏程度较大、加固工程工期过长，难以适应更为复杂的病害条件，有着局限性。

2.3 存在的主要问题

在公路桥梁隧道施工过程中，由于复杂的地质条件影响而导致超前地质预报的精度不够高，引起隧道的塌方、突泥等事故。在桥梁深水中桩基的施工中，钢围堰的下沉和定位、封底混凝土施工质量不易保证。现有的加固技术和方法都存在一定的效果不持久的弊端。部分加固材料由于长时间经受环境的侵蚀，容易导致材料衰减。由于采用的新技术、新方法价格昂贵，加大了施工成本，不利于新方法的推广使用。

三、灌浆法加固工艺应用的优化策略

3.1 施工质量控制优化

质量监管是灌浆法加固质量的可靠保障。材料质量的监管方面，加强材料进场检测，对进场水泥、化学灌浆液等的强度、初凝时间、可灌性进行抽样检验，形成材料可追溯机制，确保不合格材料零进场。施工时使用压力表、流量计等进行灌浆压力、流量及灌注量参数实时监测，并同设计参数进行实时对比，将灌浆量超标或灌浆压力、流量偏小等监测结果进行超限提示，反馈进行现场调试。隐蔽工程方面，运用地质雷达、声波法等无损检测手段对灌浆结石的密实度、均匀度等进行探测，对灌浆结石空洞填补情况及裂缝修补等部位进行详细检测，并记录视频及结果等，保存质量检测试件及检测结果。

3.2 施工安全与环境保护措施

灌浆法进行加固施工，施工安全及环境需包含于加固施工的全过程，建立施工中的安全警示牌，隔离灌浆中的高压灌浆设备、电气线路，经常检视高压灌浆设备的安全压力阀、高压灌浆设备及管路的密封性，避免出现高压喷浆、漏电事故。同时对于化学灌浆材料的毒害，购置相关的防护用品，规范化学灌浆材料的管理与使用，制定化学灌浆材料的泄漏的应急预案，避免人体的中毒及环境污染。施工过程中的环境影响，设置临时废水沉淀池，将灌浆施工的废水进行沉淀、中和处理，在检测合格后才能排放施工废水，灌浆过程中的水泥使用，使用密闭式的制浆设备及粉尘收集器。

3.3 智能化与信息化技术应用

信息技术与数字化技术。以物联网 + 为基础建立灌浆施工过程监测平台，将现场感知、传感设备采集的数据经过智能大数据分析后预测灌浆趋势，以便及早发现压力突降、浆液不规则渗漏等隐患。以 BIM 技术为基础建立灌浆加固项目三维模型，模拟灌浆过程中浆液径路和加固成效，实现基于 AI 算法历史施工数据与实时监测数据训练获取最适灌浆参数建议，基于智能大数据技术实现对施工过程的智慧调整。开发移动端软件，实现灌浆工程施工进度、质量数据查询，信息同步，实现管理人员随时随地查看并下达指令，消除信息鸿沟，保障施工管理协同水平与效率。

结语

在新形势下，灌浆法加固工艺为公路桥梁隧道工程病害治理提供了关键技术路径。通过优化材料性能、革新施工工艺、融合智能化技术，有效弥补了传统加固技术的不足。材料科学与智能建造技术的持续突破，灌浆法将朝着绿色环保、精准高效方向发展，为我国交通基础设施的安全运行与可持续发展注入强劲动力。

参考文献

[1] 李冰. 灌浆法在公路桥梁隧道工程施工中的应用研究[J]. 运输经理世界,2024,(28):92-94.

[2]张延行.谈灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[J].建材与装饰,2017,(52):250-251.