高速公路隧道桥梁加固技术和施工工艺分析

2021-08-03揭光政

四川水泥 2021年8期

揭光政

（湖南省高速公路集团有限公司，湖南长沙 410000）

隧道工程的修建属于城市地下空间开发主要内容，能够从经济、环境等方面使城市交通快速增长的问题得到解决。但是，在有限城市空间中隧道会和已有桥梁相交或者临近，有时候要从桩基侧旁、下方穿过，此时会具有复杂相互作用关系。以此，对于城区隧道施工特点，将某隧道工程为基础，分析隧道桥梁的问题，和隧道设计方案、水文条件、岩土工程地质等环境结合，基于合理可行、经济、安全的角度，对隧道桥梁加固和施工技术进行分析。

1 工程实例

场地处于广州市东部，属于下穿广深高速公路隧道。此隧道通过简支桥梁跨过拟建隧道上部，摩擦桩为桥梁桩基础，桩长设计为15.0-22.0m。在开挖隧道基坑过程中，会增加装悬臂端长度和桥桩，影响到桥面行车水平制动力；其次，还会扰动上部桩周土体，使广深桥既有摩擦桩基础承载力得到降低。所以，为了保证高速公路能够安全运行，就要实现隧道桥梁的加固。

分析高速桥梁汽车荷载、设计图纸与基桩、桥墩等数据，得到隧道影响高速公路的数据：

表1 墩顶活载作用力

表2 单幅桥横载作用力

表3 隧道施工开挖损失

表4 墩顶摩擦力

2 高速公路隧道桥梁主要病害

分析高速公路隧道桥梁病害，能够使工作人员构成正确思维层次认知，对高速公路桥梁病害主要类型和导致的原因，为后续加工技术提供基础。

2.1 主要病害

在高速公路隧道桥梁日常使用时，基于多种因素，在部分区域会出现沉降、裂缝和坑槽等问题。出现此情况对高速公路隧道桥梁整体结构稳定性造成影响，使安全事故发生概率得到提高。多元化病害使高速公路桥梁隧道加固难度得到提高，比如桥梁隧道裂缝，包括荷载裂缝、温度裂缝、收缩裂缝、沉降裂缝等，裂缝会降低桥梁隧道美观度，还会导致其他病害，对高速公路隧道桥梁通行能力造成影响。针对此认知，在完成高速公路隧道桥梁项目后，要求组织人员使用科学加固方法定期进行隧道桥梁保养和维护，从而保持隧道桥梁的良性状态，将其社会价值和经济价值充分发挥出来。

2.2 病害原因

通过实际分析，导致高速公路隧道桥梁病害的原因包括多种。具体分析，在施工建设时，假如混凝土质量控制无法满足需求，会导致添加剂、水泥、粗料等质量不达标，以此使混凝土整体性能无法满足实际需求，使结构强度得到降低。或者在高速公路桥梁施工时，缺乏施工技术规范，从而使隧道桥梁结构无法满足目标需求。另外，在高速公路隧道桥梁主体施工后，隧道桥梁自身湿度、温度、荷载等外部条件会出现沉降、裂缝等病害。对导致高速公路隧道桥梁病害的原因进行考虑，在日常加固施工时通过工作人员使用针对性处理手段处理隧道桥梁病害，从而延长使用寿命、加固结构。

总体来说，目前高速公路桥梁加固施工中的施工单位所暴漏的问题主要是选择加固方法不当，导致桥梁隧道加固无法满足需求。工作人员在加固高速公路隧道桥梁过程中，一般都是使用间接加固和直接加固两种，但是通过实际分析，两种方法的适用范围有限，无法特定场景中高速公路隧道桥梁加固需求得到满足，浪费资源。高速公路隧道桥梁主要病害为裂缝，在对裂缝加固处理时，要使用针对性加固手段，使裂缝加固方法进行优化，针对性处理不同原因导致的裂缝。但是通过实际分析，工作人员在加固高速公路桥梁裂缝时并没有基于裂缝原因和严重程度分析，使加固裂缝的方案缺少针对性，降低了加固效果，对高速公路桥梁加固效果造成了影响。

3 高速公路加固技术

高速公路隧道桥梁加固技术要和实际工程结合，从而对合适加固方法进行选择，主要包括以下方法：

3.1 换填法

换填法属于常见桥梁加固方法，其主要原理就是能够代替泥土，从而作为永久地基加固置换法，也就是通过石灰置换法水泥置换法。换填法能够去除淤泥浅层软弱土量使用碎石素土矿渣，实现大强度材料回填。

3.2 加筋法

加筋法能够稳定工程土质结构，土钉墙、土工合成材料等操作方法为常见加筋法加固材料。土工合成材料属于新型岩土工程材料，为人工合成聚合物主要，包括化纤、塑料等。土钉墙利用钻孔插筋注浆方法实现施工，或者利用直接打入钢筋构成土钉。

3.3 注浆法

混凝土正式浇筑前使用注浆法，工人要简单清理现场。比如，先填补第二天需要施工模板部位的缝隙沟壑，避免渗水渗透，混凝土混入杂质会降低质量。如果混凝土内部没有排干净空气，就会对表面平滑度造成影响，颜色也会影响到使用感受。之后，使用砂浆对作业地方再次清理。

在准备浇注时对钢筋位置进行确定，此和建筑行业整体可靠性与稳固性密切相关。要在混凝土浇筑施工过程中落实具体操作，合理掌控钢筋安装的位置。保证钢筋位置牢固且精准，如果出现偏差要及时使用相应措施紧急处理，对工程牢靠性和安全性进行保证。之后，对于实际情况现场建模实现多方面的设计，对多种方案进行模拟。不管是美观、人工、用料等方面，要全面分析工程难度或者牢固程度。降低缝隙，保证美观大方，颜色深浅一样。实地考察，对用料进行控制，和天气情况结合。对控制力度重视，保证满足振捣要求，使混凝土密实度得到提高，使其能够合理结合接口，保证孔洞位置与洞口混凝土高度一样。

在混凝土灌浆捣实作业时，对整体质量进行保证，使作业水平得到提高。为了节约成本、省时省力，在作业过程中同时开展浇筑和振捣。以此要求施工人员专业知识和施工现场实际情况结合，从而合理选择振捣机器工作人员和振捣方式。

3.4 粘贴钢板

在加固高速公路隧道桥梁过程中，广泛使用粘贴钢板此方法，此技术主要特点就是不会破坏原本结构，并且此操作简单，能够缩短施工周期，使加固效果得到提高。在使用粘贴钢板此技术过程中，施工人员要使用粘结剂粘结钢板和混凝土，使其构成整体，使隧道桥梁刚性部分得到提高。在加固过程中，施工人员要根据实际需求设置钢板，合理优化剪切强度。如果提高梁抗剪能力，要将钢板放置到梁侧面。如果要想使隧道桥梁稳定性得到提高，保证钢板与桥梁结构的剪力钢筋方向一样。