年豐隧洞回填灌漿施工技術探討

田嘉麟

摘 要：此次研究主要是針對年豐隧洞施工展開討論，在工程建設期間應用回填灌漿施工技術，優化施工布置。深入探討分析施工總方案，技術要求和灌漿施工標準等問題，以此促進工程項目的有效發展。

關鍵詞：年豐隧洞；回填灌漿；施工技術

隧道施工質量問題會對周邊環境和構筑物造成極大影響，因此隧道工程施工期間必須注重回填灌漿施工技術工藝的應用。通過對該項技術的合理應用，不僅能夠縮短施工建設時間，還能夠提升施工效率，全面維護工程建設質量。因此在隧道工程施工期間，通過應用回填灌漿施工技術能夠滿足整體施工要求，還能夠確保施工質量，促進整個工程的合理有效進行。

1、工程概況

年豐隧洞位于深圳坪地街道年豐村，總長3286m，前后分別連接大壩河倒虹吸管和獺湖湖泵站。該工程于2003年6月竣工，已正常運行多年。針對原已存在的工程地質問題及可能在的混凝土內部密實性問題和其它缺陷，2007年深圳市水務技術服務有限公司委托中國水利水電科學研究院。對本隧洞的地質雷達無損檢測，檢測結果發現：（1）隧洞的缺陷較多；（2）隧洞拱項的缺陷特別嚴重，其次為右拱展；（3）嚴重危害缺陷多，各剖面上嚴重危害缺陷段長度均占剖面缺陷總長度的85%以上，右拱展、拱項大部分都是嚴重危害缺陷。隧道圍巖類別多為Ⅳ類和Ⅴ類。竣工支護襯砌結構的多為V類圍巖。

2、回填灌漿施工技術存在的問題及對策

2.1技術人員專業技術

在回填灌漿施工過程中，施工人員的專業技術會對工程質量造成極大影響，因此必須加強施工人員技術培訓與教育。通過技能考核制度檢驗培訓教育質量。施工企業還可以聘任專業的施工技術人員，注重施工過程的人員監管力度。

2.2施工設備落后問題

在回填灌漿施工過程中施工設備也具有重要作用，當設備先進性不足時，將無法滿足技術應用效果，也會影響工程施工先進性。所以必須注重設備更新升級。對于施工企業來說，應當引入現代化施工設備，在具體施工期間注重維護和保養設備，以此延長設備使用壽命。

3、技術要求和措施

3.1水泥

對于質量不過關且保質期鄰近的水泥均不能應用到施工中。主要選用普通硅酸鹽水泥。

3.2回填灌漿用砂

回填灌漿摻砂石為細砂，質地堅硬。在確保材料質量合格之后才能夠應用到工程建筑中，并且由監理工程師明確回填灌漿用砂使用量和類別等。

3.3漿用水和外加劑

灌漿用水比較滿足施工技術規范和相關標準要求。在制作漿液時水體溫度必須控制在30攝氏度以內。回填灌漿施工期間如果需要應用到外加劑，必須通過試驗明確添加劑摻加量和品種，經過監理工程師批準之后才能夠應用到施工建設中。

4、灌漿施工技術分析

灌漿操作時需要將混凝土強度保證在70%設計強度，之后進行分段分序施工，長度控制在36m左右，區段端部必須嚴密封堵。鑒于隧洞原設計未設置堵頭分縫板，本次設計回填灌漿可按缺陷段自然分段，即將單個缺陷段作為一個灌漿區單獨施工。灌區分段灌漿前應進行灌區缺陷檢查，發現裂縫應先進行臨時性處理以防灌漿時漏漿，一般采取人工塞棉絮或沿縫抹砂漿的辦法，對于滲水較大的裂縫應進行化學灌漿處理或采用其他措施封堵。

4.1布設孔位

按照相關設計要求，灌漿孔位由進口至出口劃分為多個單元進行布設，且在需要進行回填灌的洞段，根據地質雷達成果，在測線附近單孔布置，孔排距約為2.0m，終孔孔徑為48mm；孔孔深均需穿透砼襯砌進入圍巖空洞的鐵陷脫空區域、入脫空深度不小于平均缺陷深度。在同一缺陷區域內、應在護洞斷面上游高程點布置出氣孔，并作為出漿孔。

4.2灌漿材料選用

灌漿使用含5%膨潤土的普通硅酸鹽水泥砂業，水泥強度等級不得低于42.5，且不應低于原襯物砼標號的1.5倍；水泥必須新鮮，且灌漿用水應符合拌制水工登用水的要求，不含油污、淤泥等雜質，PH值及物質含量等符合規定要求，拌漿水的溫度不得高于40℃。水泥砂漿必須采用質地堅硬的天然石或人工砂，砂子最大粒徑不宜大于2.5mm，細度模數不宜大于2.0，含泥量和有機物含量均不宜大于3%、摻砂量不得大于水泥重量的2倍。

4.3灌漿施工

（1）灌漿方法：停水檢修期對缺陷段段隧洞的回填灌漿處理，灌漿可采用“推趕灌漿法”施工技術，在灌漿過程中必須隨時檢測襯砌混凝土的變形和裂縫情況；

（2）灌漿順序：灌漿施工時，需要按照較低一端向較高一端推進方式。具體操作如下：在施工開始時，先鉆出第一次序孔，然后自低端孔向高處孔順次進行灌漿。當低處孔灌漿時，高處孔會自然排出氣體和積水，之后排出灌漿液，當排出漿液比較接近注入漿液濃度時，則封閉低處孔，在高處排孔繼續灌注，通過此種灌漿方式直至最后一孔。如某孔灌漿時，高處孔已不再排出漿液、則該孔應灌注達到結束條件、然后再進行下一孔的灌漿操作。

（3）灌漿壓力：對于脫空區較大的位置，且襯砌厚度相對較薄區域，應適當減小灌漿壓力，將其控制在0.05MPa至0.1MPa之間。對于脫空區不明顯的位置，則需要按照以往施工經驗進行。確保素混凝土襯砌中孔口灌漿壓力在0.2MPa至0.3MPa。在滿足結構安全性條件下選擇比較高的壓力實施灌漿。

（4）灌漿結束條件：對于無壓力回填灌漿孔的結束條件應當按照以下標準：當低處孔灌漿時，高處孔排出濃漿液時即停灌：對于有壓力的回填灌漿孔，在設計規定壓力下，灌漿孔停止吸漿后，持續灌注3min后即可結束。結束時必須先關閉孔口閥門再停機，以防發生漿液倒流情況。

（5）封孔：灌漿結束后8-12h將灌漿塞取下，當漿液為濃漿且在規定壓力結束的孔，可不掃孔至底，若只灌入稀漿的孔，發現孔內阻塞應重新掃孔到底。封孔時采用干硬性水泥砂封填壓實，孔口壓抹齊平，干硬性矽漿配比可取，水：灰：砂=0.35：1：1.5。施工結束之后需要使用地質雷達進行再次檢測，確保合格后方可驗收。

5、灌漿施工的特殊情況處理

在灌漿期間如果發生串孔問題，則需要灌注比較濃的漿液，在串孔排出濃漿之后再進行封堵處理。對于穿孔問題來說，不需要進行二次灌注，然而二序孔需要進行掃孔重灌。且確保回填灌漿工程質量滿足相關標準。對于灌漿封孔來說，在完成灌漿施工之后，需要立即進行封孔操作。應用1：0.05比例的漿液將孔內的稀漿進行替換，等到孔內泥漿凝固之后則需要使用硬性水泥砂漿實施人工搗實和封填處理。如果灌漿孔上剩余部分超過3.5m，則需要利用導管灌漿法實施補灌和封孔處理。

6、施工安全質量控制措施

在整個工程施工期間必須嚴格按照相關制度規范實施操作，以此控制施工建設質量。在施工期間，施工人員應當遵循監理工程師的各項要求規范，詳細記錄鉆孔、灌漿、封孔及變形觀測等；還應當詳細記錄灌漿材料、密度、壓力和條件，做好封孔質量檢查。其次，施工人員必須嚴格遵照安全操作規程的有關規定實施作業，在使用施工機械和電力之前需要做好檢查工作。施工用電還應當滿足相關技術要求規范，確保電力合格之后才能夠投入到使用當中。在施工周邊應當做好安全警示標志，按照相關規定做好施工現場內外協調工作。

7、結束語

綜上所述，在隧道工程施工建設期間應用回填灌漿施工技術，首先需要確保灌注效果和填充效果，通過吸漿和泵壓判斷充填效果。在施工操作過程中還應當對技術工藝進行優化調整，以此滿足工程灌注要求。此次研究主要是通過實際工程那里分析回填灌漿施工技術的具體應用，研究結果證實該項技術能夠滿足工程建設要求。

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