公路隧道工程施工中灌漿法加固技術(shù)的應(yīng)用

張 林 陶張志

中國(guó)交建總承包公司暨中交機(jī)電工程局

公路隧道工程施工中灌漿法加固技術(shù)的應(yīng)用

張 林 陶張志

中國(guó)交建總承包公司暨中交機(jī)電工程局

伴隨我國(guó)交通事業(yè)的不斷發(fā)展，高速公路里程、規(guī)模都在持續(xù)增加，橋梁、隧道等工程項(xiàng)目也有所增多，在為人們?nèi)粘Ｉ钐峁┍憷耐瑫r(shí)，對(duì)工程施工也提出了嚴(yán)格的要求。基于這種實(shí)際情況，公路隧道病害時(shí)有發(fā)生，不僅影響其正常使用，還威脅人們的出行安全。為此，在實(shí)際情況中，應(yīng)積極運(yùn)用灌漿法加固施工技術(shù)，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)與施工，發(fā)揮技術(shù)最大化作用，從而有效提升工程質(zhì)量。

灌漿法；加固技術(shù)；應(yīng)用

1 公路隧道灌漿法加固原理

公路隧道時(shí)常會(huì)出現(xiàn)一些病害，不僅影響工程的正常使用，還會(huì)縮短其使用壽命，因此工程維護(hù)至關(guān)重要，是保證工程質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。在實(shí)際情況中，較為常用的維護(hù)技術(shù)包括：鋼板加固、復(fù)合材料加固、預(yù)應(yīng)力加固以及灌漿加固等。這些維護(hù)技術(shù)都有其自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在工程中應(yīng)用廣泛。以灌漿法加固技術(shù)為例，其不僅施工方便，而且經(jīng)濟(jì)性高，具有相對(duì)較大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。對(duì)灌漿法而言，其主要是將各種原材料(包括砂、石、水泥等)按照一定比例進(jìn)行混合，混合拌勻以后將其灌注到地基的裂縫或斷裂中，以起到封堵裂縫、提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的作用。從作用機(jī)理角度分析，灌漿法基本原理為改善結(jié)構(gòu)物理化學(xué)性質(zhì)，通過(guò)灌注，漿液會(huì)在裂縫等結(jié)構(gòu)中形成穩(wěn)定的漿柱，以實(shí)現(xiàn)與工程之間的復(fù)合，提升表面承載能力的同時(shí)，降低沉降量，從而更好地保證工程安全。

2 用灌漿法對(duì)公路隧道進(jìn)行加固的技術(shù)

2.1 灌漿施工前的準(zhǔn)備

在進(jìn)行灌漿之前，首先要將材料調(diào)配好，灌漿的漿液中主要有水泥、黏土和混合的砂子構(gòu)成，結(jié)合高分子化學(xué)溶液，在灌漿材料的配置中也可以選擇水泥灰，因?yàn)樗嗷业某杀颈容^低，可以使灌漿的成本降低，而且其可塑性比較好。水泥和煤灰的比例控制在4∶1，水泥的類型為硅酸鹽水泥，水泥選擇C32。在灌漿的材料配置好以后，可以對(duì)施工的地段進(jìn)行選擇，在道路隧道進(jìn)行灌漿前，應(yīng)該選擇合適的施工地段，按照地段發(fā)生沉降的問(wèn)題，合理地選擇灌漿的位置，在一些裂縫嚴(yán)重的地區(qū)，應(yīng)該增加灌漿的用料。最后要完善施工隊(duì)伍的建立，并且確保材料已經(jīng)準(zhǔn)備齊全，組建一支專業(yè)能力比較強(qiáng)的施工隊(duì)伍，確保工程可以順利地完成，在施工中需要的設(shè)備要提前準(zhǔn)備好，并且確保設(shè)備可以正常的運(yùn)行，在施工前，要對(duì)攪拌車(chē)和電機(jī)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)。

2.2 根據(jù)實(shí)際情況確定施工標(biāo)準(zhǔn)

在進(jìn)行灌漿施工的過(guò)程中，要完善施工標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，在對(duì)道路隧道進(jìn)行灌漿技術(shù)中，要結(jié)合工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，在進(jìn)行基礎(chǔ)部分加固的過(guò)程中，要通過(guò)對(duì)工程的實(shí)際情況進(jìn)行分析，如果工程要承受很大的車(chē)流量，那么應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)地分析，從而制定合理的質(zhì)量控制方案。在進(jìn)行公路隧道進(jìn)行灌漿的過(guò)程中，應(yīng)該確定好灌漿的壓力，在工程進(jìn)行加固之前，要先對(duì)工程的抗壓能力進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，確定好灌漿的壓力。在工程實(shí)施的過(guò)程中，如果遇到突發(fā)的狀況，應(yīng)該通過(guò)對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行科學(xué)地分析，從而可以從容地調(diào)整灌漿的壓力。一般情況下，公路隧道的灌漿壓力控制在0.3MPa～0.5MPa。

在灌漿技術(shù)采用的過(guò)程中，要根據(jù)公路隧道破損的程度，確定好灌漿的用量，而且還要分析工程量，在進(jìn)行灌漿修復(fù)之前，應(yīng)該準(zhǔn)備好充足的配料，確保在灌漿的過(guò)程中，進(jìn)入到空隙中的漿液是飽滿和密實(shí)的，使?jié){液可以完全地填補(bǔ)縫隙。通常情況下，在進(jìn)行將液量的準(zhǔn)備中，要多準(zhǔn)備20%。

在灌漿的過(guò)程中，要確保工程完成后，其承載力可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，在復(fù)合地基中，其承載力應(yīng)該更大，在淤泥地段，地基的承載力一般在90kPa，在復(fù)合地基地段，承載力應(yīng)該達(dá)到135kPa以上。在工程實(shí)施的階段，要根據(jù)工程的實(shí)際情況，確定好灌漿口的大小和深度，一般深度控制在3.5m～5.5m之間。在灌漿工程完成后，再灌漿孔吸收完成后，結(jié)束灌漿。

2.3 灌漿法施工流程

在公路隧道工程施工中，應(yīng)按照相應(yīng)的施工流程進(jìn)行，具體流程為：將公路基礎(chǔ)或隧道圍巖進(jìn)行鉆孔，為進(jìn)行灌注相應(yīng)泥漿做準(zhǔn)備，隨后安放漿管并將孔口封堵，然后進(jìn)行攪漿、灌漿、待凝、成孔、安放灌漿管及封堵孔口，并進(jìn)行攪漿、灌漿，最后進(jìn)行封孔。

2.4 灌漿法施工工藝

灌漿施工過(guò)程中，首先要對(duì)工作流程給予足夠重視，做好每個(gè)環(huán)節(jié)的控制工作，以此保證施工有序性，不同施工環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的要點(diǎn)為：1)鉆孔。鉆孔施工主要使用截面直徑為85～90 mm的鉆頭，將鉆頭正對(duì)地面進(jìn)行鉆孔，在鉆頭達(dá)到粉性土層時(shí)，應(yīng)先將導(dǎo)管放置到孔中，然后對(duì)孔壁進(jìn)行有效保護(hù)，最后使用撈砂筒繼續(xù)鉆孔。2)灌漿管布置。施工過(guò)程中，為保證灌漿管的嚴(yán)密性，可將軟橡皮包裹放置在管外側(cè)，以此有效防止灌漿過(guò)程中出現(xiàn)漿液外溢的情況。在灌漿管布置完成后，需對(duì)鉆孔和灌漿管之間的空隙進(jìn)行封堵，使用和土層相適應(yīng)的回填材料，以免造成不必要的影響。3)漿液調(diào)制攪拌。按照設(shè)計(jì)比例對(duì)材料進(jìn)行混合，混合后進(jìn)行均勻攪拌，確保漿液均勻性，制備完成后要求及時(shí)使用，不得放置太長(zhǎng)的時(shí)間。4)灌漿準(zhǔn)備。灌漿機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查，保證良好工況，灌漿口對(duì)準(zhǔn)孔口，保證灌漿嚴(yán)密性。5)灌漿施工。灌漿過(guò)程中，要按照從上至下的順序緩慢注入，直至漿液完全飽和，施工中應(yīng)做好監(jiān)測(cè)工作，以保證施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。6)待凝。灌漿達(dá)到完成標(biāo)準(zhǔn)后停止灌漿，等待其完全凝固。7)封堵灌漿口。灌漿結(jié)束且完全凝固后，需立即對(duì)灌漿口進(jìn)行封堵，封堵后要密切觀察封孔位置，若發(fā)現(xiàn)漿液下沉，則需開(kāi)孔補(bǔ)漿。

2.5 灌漿法的相關(guān)注意事項(xiàng)

實(shí)際工程中灌漿法操作具有很高靈活性，不同工程，不同地點(diǎn)可以選擇不同施工方法和施工材料，但遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)是保證灌漿質(zhì)量的首要條件，其中灌漿參數(shù)的控制是其中最需要注意的部分。需要計(jì)算控制的灌漿參數(shù)有灌漿壓力，漿液擴(kuò)散半徑以及有效距離，漿液凝固時(shí)間。灌漿壓力的確定要綜合考慮工程的實(shí)際狀態(tài)，若所需壓力較小則選擇化學(xué)灌漿或淺層灌漿，若所需壓力較大則選擇水泥灌漿或深層灌漿。漿液擴(kuò)散半徑及有效距離直接影響工程成本，需要提前確定。漿液凝固時(shí)間關(guān)系工程進(jìn)度，受選擇的灌漿材料和工程前期預(yù)算限制，但確定了灌漿材料可以精確估計(jì)出凝固時(shí)間，從而準(zhǔn)確估計(jì)工程進(jìn)度。