公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術研究

陳為鋒

摘 要：本文對灌漿加固技術原理進行分析，并以某公路工程為例，闡述該技術在實際工程中的應用方法，包括施工前準備、施工設計、施工工藝以及相關注意事項等方面。力求通過本文研究，做好各項準備工作，嚴格把控施工工藝，達到最佳灌漿加固效果，促進路橋隧道工程的高效完工。

關鍵詞：路橋隧道工程;灌漿加固技術;應用方法

當前我國交通事業不斷發展，道路、橋梁、隧道數量不斷增加，為人們的出行提供極大便利。但是，一旦路橋隧道出現病害時，不但會影響交通的順利通行，甚至會造成人員傷亡。對此，在工程施工中應積極采用灌漿加固技術，使工程質量與安全得到切實保障。

1 灌漿法加固技術原理

在路橋隧道應用中經常出現一些病害，對工程的正常使用產生干擾。對此，可采用灌漿法進行加固，預防和減少質量問題發生。該技術較為簡單，主要采用水泥、石漿與煤灰等材料，通過攪拌的方式形成漿液，具有較強的加固效果。將漿液注入圍巖裂縫之中，待其凝固之后形成注漿柱，便可將圍巖的裂縫填滿。通過該方法的應用可使圍巖的力學性能得到顯著提升，提高其承載力，使其變得更加堅固耐用，同時對二襯變形也具有較強的預防作用，可使整體工程質量得到顯著提升，建筑的使用壽命得以延長。從作用機理來看，其基本原理是對結構物化性能進行改善，通過灌注漿液的方式，使漿液在裂縫中變為漿柱，與工程充分貼合，由此提高工程的穩定與安全^[1]。

2 路橋隧道工程中灌漿法加固技術應用

本文以CR公路為例，項目范圍為K15+660～K51+060，全長約35.335km，橋隧比為27%，為四車道高速公路。根據JTG B01-2017標準，該公路等級為高速公路，設計速度為80km/h，整體路基寬度為21.5m，且路基與橋梁寬度相同。針對該工程采用灌漿加固技術進行施工，以期提高工程整體質量。

2.1 施工前準備

在路橋與隧道施工中，可采用灌漿加固技術提高工程質量，施工前期的準備工作包括以下內容。

一是編制設計方案。由專業人員對施工現場進行環境勘測、選擇灌注方式、漿材配比、確定灌注控制基準等等。針對施工場地的地理條件、地質情況、四周環境等進行實地考察，對各項數據進行記錄，為灌漿加固提供準確的數據參考。同時，根據灌漿材料的強度與性質，合理設置漿材比例。此外，根據實際地質情況采取相應的灌漿方法，例如，硬質土層可采用劈裂縫灌漿法;對于砂礫層可采用滲透灌漿法等等;

二是準備材料與設備。在灌漿法加固之前，應準備充分的施工材料與設備，使其與工程要求相符合，這會對工程進度與質量起到直接影響。在施工過程中，還應結合灌漿法的特點與工程實際情況，配制合適的漿材與設備，為工程施工營造良好的環境，確保施工順利開展;

三是科學開展灌漿實驗。在灌漿法正式開展之前，應開展灌漿實驗，尋找該方法存在的不足與缺陷，并對其灌漿方案進行調整和優化，使灌漿加固作用得到充分發揮，確保路橋與隧道施工質量^[2]。

2.2 施工設計

在灌漿法應用之前，還要做好施工設計工作，涉及內容包括以下幾方面。

2.2.1 在施工標準方面，在灌漿加固之后墩臺基礎穩定性得以提升，各項施工標準如下表1所示。對于不同類型的漿液來說，其凝固時間也有所區別，灌注時間與外加劑用量等因素均會影響凝結時間，應根據工程的實際需求嚴格控制灌注開始與結束的時間。對于該路橋工程來說，在特定壓力下，施工孔段吸漿量應低于0.6L/min，持續30min后灌漿結束。

2.2.2 在漿材配比方面，一般路橋隧道工程采用的灌漿材料主要為水泥粉煤灰，水泥與粉煤灰的比例為4：1，水灰比范圍為0.5～0.53之間，水泥采用普通硅酸鹽水泥，強度為32.5。

2.2.3 在擴散半徑方面，該項指標的大小對工程造價具有直接影響，同時還會影響施工進度與加固成效。對此，在施工過程中，應與深度、寬度、滲透系數與灌漿壓力等因素相結合，提高設計合理性。例如，當灌漿時間發生改變后，應適當調整漿液配比與擴散距離;

2.2.4 布孔與孔深。灌漿施工主要為梅花形布孔方式，孔直徑為9m，深度為4～6m之間，具體數值應根據該工程的實際情況而定;

2.2.5 灌漿壓力與數量。灌漿壓力主要是指材料在地層中運動時的驅動力，其數值對加固效果具有較大影響。在灌漿量方面，通過為對象土量的20%，并與施工現場的地層條件、滲透系數、灌注材料等因素相結合，確保灌漿量充足能夠填埋地基。該項指標的計算公式如下：

式中，V代表灌漿量;x代表的是水泥比例;Z代表的是漿液體積;A代表的是水泥比重;B代表的是粘土比重;C代表的是砂比例數;D代表的是水比例數。根據該項目的勘查結果，將灌漿壓力設置為0.3～0.45MPa之間，在正式施工時還可根據現實需求靈活調整。

2.3 施工工藝

在正式灌漿施工中，應重視工藝流程，對各個環節進行嚴格控制，確保施工有序開展。各項施工工藝為：一是鉆孔，在本項目中采用截面直徑為85～90mm的鉆頭，將鉆頭與地面相對進行鉆孔;當鉆頭處于粉性土層時，先將導管放入孔中，再對孔壁進行保護;最后采用撈沙筒進行鉆孔;二是灌漿管布設。為了提高灌漿管嚴密性，可將軟橡皮包裹在管的外側，以免灌漿時出現漿液外溢情況。在灌漿管布設完畢后，對鉆孔與管之間的縫隙進行填充，可采用與土層相適應的回填材料，避免產生不良影響;三是漿液調制攪拌，按照設計比例對材料進行混合攪拌，確保漿液均勻性，在制備后與現場要求相符合，禁止放置過長時間;四是灌漿準備。在機械進場后，由現場質檢人員對設備進行檢查，確保其工況良好，灌漿口與孔口相對，提高灌漿嚴密性;五是灌漿施工，在灌漿過程中，應由上至下緩慢注入，直至漿液飽和，并做好施工監測工作，確保工程質量，減少病害發生;當灌漿與設計標準相符后停止灌漿，等待一段時間，當其完全凝固后，將灌漿口封堵起來，并觀察封孔的位置，一旦發現漿液下沉，則應開孔補漿^[3]。

2.4 注意事項

在工程施工中，灌漿法的操作較為便利且靈活，可針對不同工程與地點采取與之相對的施工材料與方法，但務必要遵循相應的標準，這也是提高灌漿質量的基礎和前提，尤其是灌漿各項參數的控制更是重中之重，需要對灌漿壓力、擴散半徑、有效距離、凝固時間等因素進行綜合分析，使灌漿壓力與工程實際情況充分符合。對于部分工程來說，對灌漿壓力的需求較小，可采用化學灌漿、淺層灌漿等方式;一些工程對灌漿壓力的需求較大，可采用水泥灌漿、深層灌漿等方式。此外，漿液的擴散半徑與距離與工程造價直接掛鉤，應提前做好計算;凝固時間與工程進度相關，還受到施工材料、前期預算等因素的限制，應在確定灌漿材料后，對凝固時間進行精確計算，以此控制施工進度。

3 結語

綜上所述，為了提高路橋隧道施工質量，可將灌漿加固技術應用其中，根據工程實際需求，嚴格按照施工流程與操作規程，把控各項工藝質量，包括灌漿材料配比、設計方案、工藝標準等等，對多種影響因素進行綜合考慮，使灌漿加固達到最佳效果，橋梁基礎承載力得到顯著提升，整體工程質量與穩定性得到切實保障。

參考文獻：

[1]熊振成.公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術的運用研究[J].文摘版：工程技術，2019（41）：47-47.

[2]陳剛，李煒莉.公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術的應用研究[J].現代物業旬刊，2018，431（08）：197.

[3]朱祖嶺.公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術的應用探析[J].建筑·建材·裝飾，2019，000（023）：50.