公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術的運用研究

單世廣

摘要：隨著我國社會經濟不斷發展，當今公路橋梁工程數量越來越多，完善了我國公路運輸體系。公路橋梁速調工程加固施工有助于提高工程質量、使用壽命、運行安全，其中灌漿法加固技術在路橋隧道工程中應用十分廣泛，可以有效提高路橋隧道物理性能?；诖?，本文首先提出灌漿法加固技術原理，結合某工程實際案例分析路橋隧道工程中灌漿法加固技術的應用。

Abstract： With the continuous development of China's society and economy， today there are more and more highway bridge projects， which has improved our highway transportation system. Reinforcement construction of highway and bridge quick-tuning projects helps to improve project quality， service life， and operational safety. The grouting method is widely used in road and bridge tunnel projects， which can effectively improve the physical properties of road and bridge tunnels. Based on this， this paper first proposes the principle of grouting reinforcement technology， and combines the practical case of a project to analyze the application of grouting reinforcement technology in road and bridge tunnel engineering.

關鍵詞：路橋隧道工程;灌漿法;加固技術;應用

0? 引言

路橋工程作為組成公路交通體系的重要組成部分，隨著科學技術的不斷發展，越來越多的土建工程新技術、新材料被應用到路橋工程中，降低了路橋隧道施工難度。同時，在隧道施工中存在很多的不可抗力因素，可能會造成隧道突涌、裂縫等問題，這就需要采用科學的加固技術。其中，灌漿法在隧道加固領域中的應用十分廣泛，不僅能夠提高隧道的物理性能，同時相比其他的加固方案施工更加便捷、成本更低，有助于提升路橋工程的整體效益。

1? 工程概況

云南山區某路橋工程全長為45.23km，路橋隧道長度占據30%左右，工程量較大，隧道工程設計寬度為22m整體式路基以及寬度為9.96m分離式路基，路基與橋梁寬度相等。該路橋工程設計時速為100km/h。該路橋工程貫通段的地質結構主要為砂巖、英砂巖，再加上山體結構復雜、有山泉，爆破不到位可能會出現泥石流、砌石松動、內部開裂、砌漿脫落等質量問題。為了減少路橋工程質量缺陷，采用了灌漿法加固技術，并且取得了非常好的效果。

2? 灌漿法加固技術相關闡述

2.1 灌漿法技術原理

在路橋工程建設中，通常會產生一些不可預見的病害問題，這些病害嚴重影響路橋隧道正常通行以及運行安全性，部分隧道工程采用了灌漿法進行了加固，取得了良好的效果。灌漿法是指將水泥、砂子、粘土、水、添加劑按照相關比例配置成砂漿，之后將加固對象鉆孔，將砂漿灌入到加固結構當中，在水泥砂漿凝固之后強度會變高，從而起到加固作用，也可以填補結構中的裂縫，提高隧道的安全性、穩定性、荷載性能。在路橋隧道工程施工中，灌漿法可以分為兩種形式，一種是高壓注漿;另一種是低壓注漿，通常以高壓注漿為主。砂漿在進入加固主體后會在裂縫位置形成漿柱，在一段時間后冷卻凝結填補結構裂縫，提高基礎強度，從而解決病害問題，起到加固作用[1]。

2.2 技術優勢

灌漿加固技術的主要優勢表現在：

①利用水泥砂漿填充縫隙可以避免隧道工程跑漏問題，這些填充物在凝固之后可以提高整體結構的物理特性。

②可以避免工程滲漏，灌漿之后可以填充縫隙從而降低工程主體的滲透性，提高隧道工程的抗滲性。

③灌漿法所使用的水泥砂漿要比工程本體強度更高，可以提高隧道工程強度，起到結構整體加固作用，有效消除了隧道裂縫帶來的傷害。

④灌漿法可以在一定程度上恢復因不均勻沉降造成隧洞偏移的問題。

由此可見，在多年發展中灌漿加固技術已經發展的非常成熟，在路橋隧道工程施工中有著重要意義，可以有效提升隧道的強度和使用安全。

3? 公路橋梁隧道工程施工中灌漿加固技術的應用

3.1 做好前期準備工作

灌漿施工前必須要做好準備工作，這也是發揮灌漿法效益的前提。首先要做好施工現場勘查工作，掌握隧道結構的整體狀況，為后續施工方案制定提供信息支持。其次是安排施工隊伍，保證施工隊伍的專業性，明確施工隊伍中的個人分工，做好前期技能培訓工作，確保隧道工程可以順利施工，落實相關責任。最后要根據施工方案選擇施工機械型號，并運輸到施工現場，對設備性能進行檢查。還要準備好施工材料，確保加固施工可以順利進行。

3.2 施工標準

想要確保工程整體施工質量，就必須要確定工程加固標準，不同施工環境的加固標準不同，案例工程采用了復合型地基，要求在灌漿加固之后地基承載力不得低于130kPa，還要嚴格控制施工灌漿時間、灌漿速度，通常保持在5L/min，持續灌漿30min。在水泥砂漿配比中，水泥砂漿最低強度為32MPa，采用高性能硅酸鹽水泥。在打孔的孔深、灌漿管排布中，可以采用梅花狀灌漿管排布形式，打孔半徑控制在40-50mm，孔深保持在5m[2]。注漿時必須要填充隧道結構主體的裂縫，提前做好壓力測試，灌漿壓力不得低于0.4MPa，只有各項指標都能夠達到標準要求，才能夠實現最終的注漿加固目標。

3.3 灌漿加固施工方案

3.3.1 打孔

在正式打注漿孔之前，要提前選擇好打孔工具，鉆頭半徑為40mm。鉆孔過程中，要保證與鉆孔面的垂直度，誤差控制在±1%以內。本工程在鉆孔當中發現了粉狀土壤，此時要先下入導管，保護好灌漿孔孔壁，避免粉塵泥砂進入到灌漿孔當中造成堵塞問題，防治正常施工。下入到管之后即可繼續鉆孔作業。

3.3.2 灌漿管道安裝

在打孔工作完畢之后，要安裝灌漿管道。灌漿加固技術的應用是為了提高隧道工程強度，但由于路橋隧道工程施工環境、使用環境的特殊性，采用普通灌漿管道在使用中產生外壁裂縫幾率非常高，影響工程正常使用，為了避免此類問題，可以在安裝灌漿管同時在外部包裹一層軟膠保護層[3]。管道破裂會導致漿液溢出，除了會影響工程質量，還會導致材料浪費，而在軟膠保護層包裹下，泥沙不易流入到灌漿管到中，起到了雙層防護作用。在灌漿管道鋪設完畢之后，還要做好管道銜接部位孔隙、鉆孔孔隙填補工作，選擇與管道周圍相同材料填補即可。

3.3.3 水泥砂漿攪拌

灌漿管道施工完畢后，要攪拌水泥砂漿，按照試驗段設計比例進行攪拌，攪拌要按照一個方向進行，不可切換方向。攪拌振搗速度不宜過快，要保持勻速攪拌，攪拌機運行30s以上，根據實際情況適當調整攪拌速度，避免砂漿出現離析、沉淀等問題。攪拌完成后立刻運往施工現場，盡可能在2h內使用完畢，避免長時間擱置造成初凝或變質等問題，影響正常使用。本工程砂漿材料采用了42·5硅酸鹽水泥，在監理工程師檢定之后，加入適量的外加劑，如粉煤灰、水玻璃等，改善砂漿整體性能，集料粒徑不超過3mm，所有外加劑質量都應滿足技術標準。

3.3.4 灌漿施工

在正式灌漿前要做好區分工作，每個區段長度不得超過50m，并且在灌漿完畢后都要做好封堵工作。同時，還要對襯砌結構缺陷、施工縫進行全面檢查，制定漏漿的應對措施，之后再次進行檢查，合格之后即可注漿。

注漿要由下到上的順序進行，在地處孔注漿中，氣體從高處孔排除，待到高處孔溢出漿液之后將底孔封堵，從高處孔向下注漿，反復注漿直到填滿為止。注漿壓力要根據襯砌界溝厚度確定，考慮內部鋼筋布置情況。開始注漿后要保持連續性，直到注漿結束，如果中途注漿中斷，要立刻掃孔并復灌。本工程采用了分次注漿法，第一次注漿的水灰比為1：0.5，以常壓注漿，從孔底持續向上注漿，在上孔溢出漿液后完成第一次注漿。待到將第一次注漿完成12h之后開始第二次注漿，也就是劈裂注漿法，此時泥漿水灰比為1：0.6[4]。根據現場實際情況確定注漿壓力、時間，通常注漿壓力不超過1.2MPa，地表等部位出現冒漿、串漿問題要立刻采取防護措施，可以間歇式注漿減小壓力。在注漿完成之后要檢測地基承載力，通常經過注漿加固之后的地基承載力可以達到300kPa，遠超標準的130kPa。

3.3.5 灌漿孔封堵

在灌漿壓力升到設計標準壓力后，還要持續灌漿10min，嚴控注漿量操持在10L/min左右，最高不得超過20L/min，注漿完畢之后馬上封堵注漿口，封堵一天時間觀察情況[5]。為了能夠提高注漿加固效果，可以采用以下幾點措施：①根據砂漿固結面實際情況檢查鉆孔中是否出現了空白區。②檢查注漿量、灌漿壓力等施工信息，判定注漿效果。③按照注漿孔數的5%比例進行取孔，進行壓水試驗。特別是對土質條件差、冒漿嚴重、耗灰量多的孔洞進行重點檢查。如果持續灌水30min吸水率都低于標準數值，則確定灌漿質量達標，反之要再次補壓。本工程采用劈裂注漿法，幾乎不會出現此類問題。

4? 灌漿加固技術應用的注意事項

應用灌漿加固技術在隧道工程中有助于解決裂縫、松動等問題，可以全面提升隧道工程整體質量。本工程在應用灌漿加固技術之后，很好的填充了隧道孔洞，堵截流水，提高了隧道結構的整體防滲性能，同時還加強了隧道整體強度，通過試驗檢測分析，巖土力學強度和混凝土結構強度均提升了120%以上，避免隧洞出現不均勻狀況。

在路橋隧道加固工程施工中，可以解決一系列的隧道缺陷上問題，但也要注意很多事項。①在鉆孔施工中如果遇到突涌情況，要立刻停鉆，通過加壓注漿堵口封堵涌水口;②如果灌漿壓力突然升高，可以改灌清水、水泥砂漿，讓灌漿壓力得以恢復，之后再注漿，如果灌漿壓力沒有恢復到正常標準需要停止灌漿，并檢查灌漿管是否有堵塞問題;③如果在灌漿時進漿壓力非常高且長時間保持不變，需要立刻更改砂漿配置比例、濃度，縮短凝膠時長，也可以采用間歇式灌漿法，嚴格按照漿液凝膠時間控制灌漿停留時長;④在灌漿施工中也要重點關注安全問題。在開工前做好安全技術交底工作，組織一線工作人員學習安全防護技術、安全操作規程。安排專人負責維護施工設備，排除設備、部件的安全隱患，確?？梢哉＿\行[6]。灌漿前做好設備、器具、管路、縫口狀態檢查，如果發現異常立刻修復，避免帶故障灌漿施工，按照要求做好注水試驗工作。一線工作人員必須要佩戴相應的防護設備，發現注漿壓力異常要遠離灌漿口，避免灌漿爆裂傷人。

5? 結束語

綜上所述，灌漿加固技術的應用有助于提升路橋隧道工程整體質量，這就需要根據工程實際情況和設計標準，嚴格控制灌漿加固法的每個施工流程，掌握施工要點、滿足工程施工標準，同時還要關注施工中的注意事項，保證施工安全，發揮灌漿法加固技術的真正效益。

參考文獻：

[1]蔚晉峰.公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術的應用[J].四川建材，2019，45（09）：143-144.

[2]魯林.試析公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術的應用[J].價值工程，2019，38（22）：155-157.

[3]張學禮.公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術的應用[J].交通世界，2019（18）：100-101.

[4]楊歡權.公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術研究[J].居業，2019（06）：115-116.

[5]白嵩.論公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術的有效應用[J].山東工業技術，2019（12）：123.

[6]蔣磊.公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術的運用[J].科技創新與應用，2019（05）：168-169.