桥梁工程灌浆法加固技术分析

近年来，我国交通基础设施建设逐渐完善，加固问题研究一直都是工程领域人员重点研究的问题之一。墩台裂缝的有效防治是目前桥梁工程中的关键问题，在施工环节，会因墩台出现不均匀沉降而导致桥台、桥墩出现裂缝，从而影响桥梁的整体质量[1]。通过灌浆法加固技术可以有效解决这些问题。

1、工程概况

某桥梁工程，其跨径为3m14m，宽度分别为1.5m+12.0m+1.5m。工程中的底部结构采用柱式墩配扩大基础，桥台采用U形桥台配扩大基础。桥梁在使用过程中，逐渐凸显以下问题：（1）桥墩、桥台出现裂缝等病害，主要是出现在台帽中部到台身处，一般宽度约为2mm，长度约为3m。（2）桥墩上侧的防震垫块出现开裂。（3）桥台砌石松动。出现裂缝之后，则会导致墩台出现不均匀沉降现象，此时会造成墩台结构部分的开裂。为了彻底解决以上问题，应加强对裂缝范围与尺寸的控制，确保桥梁工程的质量达到标准要求。结合本工程的实际情况，选择使用灌浆法对桥梁基础部分进行加固。

2、灌浆法加固原理

运用灌浆法进行桥梁基础结构的加固，其主要是应用液压、气压、电化学等工作原理，通过设备加压将浆液直接注入到裂缝位置，使裂缝填充满浆液，以提升桥梁基础结构的整体性与稳定性。运用灌浆法将浆液渗透到孔隙与裂缝内，形成浆脉，提升基础结构的性能，消除墩台出现的不均匀沉降现象。

3、灌浆法技术要求

选择科学合理的加固方案，能确保桥梁基础结构质量达标，满足桥梁质量的标准要求，但在实践过程中，加固桥梁基础方案需注意以下内容。

3.1灌浆施工控制标准

在施工中应严格按照桥梁设计方案的要求进行施工，要符合技术标准规范的要求，但是桥梁工程的基础质量标准并不统一，主要是因为不同的项目中地质条件、外部环境等存在明显差异，出现的裂缝数量、程度都存在差异，所以在桥梁墩台灌浆施工中，应结合实际情况制定切实可行的质量标准控制制度，确保加固施工可以顺利进行[2]。

3.2确定灌浆施工位置

根据桥梁基础项目中出现的不均匀沉降、裂缝等问题，分析病害程度，确定灌浆加固施工的具体位置。本工程需对墩台基础四周结构进行加固，才能全面提升其加固效果。

3.3浆材配比

本工程中，根据设计方案，使用水泥粉煤灰浆液为主要的施工材料，其主要由粉煤灰、水泥等材料组成。结合实际情况，确定水泥与粉煤灰材料的配比为4∶1；水灰比参数在0.5～0.55左右；采用32.5普通硅酸盐水泥。

3.4扩散半径

因墩台基础部分处于不同地质条件之下，所以墩台孔隙率、渗透系数不同，故而只应用公式计算扩散半径，其计算结果也不准确。要深入到施工现场结合实际情况进行深入分析，最终确定灌浆扩散半径。通过本项目施工前的试验与计算，扩散半径为1.5m[3]。

3.5布孔

灌浆施工中应综合考虑孔的分布、位置等因素，如参数不合理，则无法满足加固效果，根据工程需要，本工程选择梅花形孔位布置方式，确定桩孔直径9cm，孔深为5cm。

3.6灌浆施工操作

本工程中灌浆施工流程如下：（1）孔深为3.5～6.0m。（2）根据工程的实际情况确定灌浆施工压力，压力应控制在0.3～0.5MPa，如在灌浆施工中发现特殊土质，应根据实际情况调整压力，以达到最终的施工效果。（3）根据缝隙的饱满度确定灌浆量，保证浆液能够充满地基结构，在实践中随时观察灌浆效果，使其达到结构性能的需要。（4）灌浆施工时，需保证其吸浆量达到0.6L/min，要连续保持30min才能终止灌注施工。

4、灌浆施工

4.1施工准备

灌浆施工开始之前，需充分做好准备工作。（1）将施工所需的一应设备准备齐全，保证施工能够顺利进行。（2）准备充足的灌浆施工材料。（3）灌浆试验，明确扩散半径、孔距等参数。（4）将技术人员调配齐全，按照施工计划进行施工，做好工程的质量监督和控制工作[4]。

4.2施工流程

采用灌浆施法对桥梁进行加固，需严格按照设计方案进行施工，要按照成孔、浆管放置、封堵、搅浆、灌浆、封孔的施工流程进行施工。

4.3施工工艺

（1）成孔应用的是直径89mm的钻头钻进施工，在钻入深度达到粉土层后，应先将导管下放到规定位置再进行护壁。（2）灌浆管和封堵孔口使用软橡皮包裹在管道外壁，起到阻隔泥沙的作用。（3）搅拌过程中，需加入充足水，使用搅拌机充分混合搅拌，然后根据需要加入一定量的水泥材料，继续搅拌3～5min，然后过滤浆液。（4）灌浆环节，主要是按照自上而下的顺序进行施工，将孔口封闭之后进行灌浆。（5）灌浆施工结束后进行封孔施工，在完成该环节的24h之后，对孔口位置进行检查，如发现浆液下沉应补充浆液，直到浆液达到顶面位置为止。

5、质量控制

5.1控制施工过程的质量

（1）根据设计方案与技术要求，控制钻孔间隔距离与孔排距离，位置和深度偏差要在20mm以下。在钻进施工环节，如发现和其他管线结构出现冲突，此时应避开管线进行施工；如无法避开，应上报监理单位，根据工程实际情况调整位置并要做好桩位数据记录。（2）按照设计方案控制参数，同时做好数据记录，如灌浆参数、浆液使用量等，同时要做好故障分析，可以为后续的质量分析提供基础。（3）灌浆施工开始前，应进行试验和检测，同时进行试喷施工，然后确定最终的工程技术参数。

5.2控制施工后质量

（1）检查桩位。施工结束后，应按照设计方案与工程的记录数据，对桩位进行检查，确定是否存在偏差过大的问题。（2）检查钻孔。根据施工需要进行取样，同时检测抗拉强度、渗透系数等是否达标，确定是否与设计方案偏差过大，如偏差过大需进行整改处理。（3）检查开挖。灌浆施工完成后，对任何一个喷射点都要进行检查，其中包含故障问题分析、地质条件等，在达到强度要求后，可以开挖检查内部结构的性能。

6、结语

总之，运用灌浆法对桥梁进行加固，其效果良好、操作简单、施工难度较低、具有一定经济性，较之传统加固方法，有较高的综合效益。在未来的桥梁工程中，如需进行墩台结构加固施工，可优先选择灌浆加固法。