公路隧道工程灌漿加固技術

鄧龍

（江西省公路工程監理有限公司，江西南昌 330000）

0 引言

在公路隧道加固施工中，常見的施工方式包括預應力加固、復合材料加固和灌漿材料加固等，這些施工方式的適用情況不同，且具有不同的特點和優勢。灌漿加固施工技術成本低、施工簡單、加工效果好，應用范圍比較廣泛，因此目前廣泛應用于公路隧道項目的加固施工中。灌漿加固施工可以有效提高隧道結構的承載能力和穩定性，保證公路隧道項目的正常使用。因此，加強對灌漿加固技術的研究，對提高公路隧道加固效果，以確保公路隧道的安全性和穩定性有重要意義。

1 隧道工程病害問題分析

公路隧道工程的任一施工環節都對工程整體質量、道路系統通行效果有一定的影響。因此，為保證公路隧道工程的施工質量，在施工過程中需要明確公路隧道工程的常見病害問題，并結合工程的具體情況，選擇最佳的加固施工技術，以提升隧道工程質量水平。

當前，公路隧道工程中主要存在以下病害問題：第一，裂縫。在隧道工程施工中，混凝土結構是主要組成部分，裂縫問題的發生概率較高。例如，溫度波動造成的收縮裂縫，其中大體積混凝土結構的收縮裂縫問題發生率較高；地基沉降不均勻造成的裂縫；混凝土材料配比設置不當或者質量控制不嚴格（如骨料質量不合格）引發的裂縫問題。裂縫病害會給公路隧道項目造成很大的危害，因此必須采取針對性措施加以處理。第二，砌石松動。混凝土結構出現裂縫問題之后，會引發結構松動問題，導致結構承載性能不合格，甚至可能導致坍塌事故。第三，砌漿脫落。砌漿是公路隧道工程中的重要施工環節，該環節的施工質量關系到整個工程的施工效果。如果砌漿脫落，會造成路面的穩定性下降，可能引發安全事故。

2 灌漿加固技術的優勢

與其他加固技術相比，灌漿加固技術有明顯的優勢。在公路隧道工程加固施工中合理應用灌漿加固施工技術，可以實現更好的加固效果。

灌漿加固技術有如下優勢：第一，可降低路基沉降量。路基不均勻沉降會給隧道造成嚴重的危害，而采用灌漿加固技術可以提升路基結構的整體性能，降低沉降危害，保證結構運行的安全性。灌漿加固技術可以實現對縫隙的填充，避免裂縫問題擴大，同時能防止滲漏造成的結構損壞。第二，加固效果好。灌漿加固技術可以提升公路隧道結構的整體強度、承載性能，可避免裂縫引發的結構損壞問題[1]。

3 技術應用流程分析

第一，施工準備。正式施工之前，需要對整個公路隧道結構進行全面的檢查，確定是否符合施工要求，如果實際情況無法滿足施工需要，應該及時對施工方案進行改進和調整，并和相關參與方進行協商溝通。

第二，測量放樣。在隧道加固施工中，灌漿加固是一種常見的施工方式。為確保施工質量，應在現場進行準確的測量放樣，以保證樁位設置合理，符合標準要求，如保證相鄰孔位的間隔距離為1.5m，為后續施工提供有力保障。

第三，鉆孔。進行鉆孔工作之前，應選擇合適的鉆機型號，確保符合現場施工需要。鉆機進入現場后，應對其進行全面的性能檢測，防止其在施工過程中出現性能不足等問題，如果發現鉆機性能不合現場施工需要，應及時進行相應的維修和養護處理，防止影響鉆進施工進度。通過檢查確定鉆機的性能符合工程要求，才能將之移動到鉆孔作業位置，并布置鉆孔作業平臺，同時需確保鉆機安裝精度合格，避免在施工中出現松動情況。安裝工作結束后，開始進行鉆孔作業，鉆孔作業應嚴格執行設計方案和工藝標準，確保鉆孔深度、角度達到工程標準。鉆孔施工現場如圖1 所示。

圖1 鉆孔施工現場

此外，需做好現場施工記錄工作，記錄內容包含孔位編號、鉆進過程中的鉆頭消耗情況等。在鉆孔階段還要對施工現場進行全面的監督，如檢查設備是否存在異響等情況，如果出現問題，應立即停止鉆孔作業，并調整施工方案。例如，在鉆孔過程中，如果出現卡鉆現象，應使用空壓機、鋼管等進行處理，清理作業合格之后，再次進行鉆孔作業[2]。

第四，放置注漿管。根據現場施工要求，明確鉆孔直徑，選擇合適的注漿管進行現場施工作業。為了避免在施工環節發生漏漿問題，實施注漿工作前要在周邊粘貼密封膠布，達到密封性要求，才能繼續開展后續施工作業，將注漿管插入孔內，并做好封堵處理。

第五，注漿。完成上述工序后，需要進行注漿施工。其中，漿液材料的性能最為關鍵，必須保證其性能符合要求。在公路隧道灌漿加固施工中，主要采用42.5 強度的水泥材料，加入一定量的添加劑和水，按照規定配比進行攪拌制作。為了提高制備效率，應使用高效攪拌機，并根據實際情況合理調整攪拌時間。通常攪拌時間為30s。同時，應加強對水的溫度控制，通常應控制在30℃以內，攪拌過程還要避免太陽直射，否則會導致漿液凝固，無法完成灌漿施工作業。此外，需根據實際施工用量，合理確定漿液制備量，以免漿液制備過多，存放時間過長，發生凝固情況，影響施工質量。

在第一次注漿施工環節，水灰比設定為0.5，注漿過程中采取長壓的方式繼續鉆孔作業，待孔口有泥漿流出，且濃度達到標準，才能停止注漿。第二次注漿施工通常在第一次注漿完成后的10～14 小時內進行，水灰比調整為0.6，并從加強壓力、時間等方面的控制。在現場注漿施工過程中，應嚴格執行工藝方案的要求，做好質量管控工作，確保注漿階段不再出現冒泡等問題。注漿工作結束后，需要對鉆孔內雜質進行全面清理，并使用水泥進行封閉，達到密實度要求。封堵結束后，應觀察孔內情況，如果漿液不再下沉，則判定為注漿合格。漿液達到凝固狀態后，應全面檢查注漿施工質量，承載性能超過300kPa，說明灌漿施工質量合格，滿足工程的使用需要[3]。

4 灌漿加固技術應用注意要點

在公路隧道工程項目中，為了提高灌漿加固技術的應用效果，需要在前期準備工作中做好材料應用標準的分析，明確技術標準，并在施工過程中加強對施工過程的控制。

4.1 做好前期準備工作

在灌漿加固施工中，需要做好以下準備工作：第一，通過現場勘察，收集相關數據信息，并根據實際情況調整灌漿加固施工的相關參數。根據現場的地質、水文等因素，合理選擇灌漿加固技術，如在土層結構硬度較高的情況下，可以使用劈裂灌漿方式完成加固處理，對于砂土地基，則可采用滲透灌漿的方式進行加固處理[4-5]。第二，選擇合適的設備和材料，并落實各項性能檢測工作，確保設備和材料的每項性能都符合標準。第三，組建高水平施工團隊，對施工人員進行專業技術及安全生產培訓，以更好地滿足施工要求，保證施工質量。

4.2 明確技術應用標準

為了有效發揮灌漿加固施工技術的應用效果，解決公路隧道結構的裂縫、松動、脫落等病害問題，確保公路隧道項目施工質量達到規定標準，必須明確灌漿加固施工技術應用標準，并嚴格落實施工質量管控。主要需要做好以下幾個方面的工作：

第一，加強灌漿壓力控制。在注漿施工環節，應確定合適的灌漿施工壓力，以確保灌漿施工順利進行、工程質量達到要求。確定灌漿壓力時，需要分析現場地質條件、施工環境等因素，確保各方面參數準確。明確灌漿施工壓力后進行現場試驗檢測，并落實各項檢測控制措施[6]。

第二，確定注漿量。確定隧道注漿量需要考慮多個因素。需要進行地質勘察，以了解地層情況和隧道結構要求；根據設計要求和地質條件，確定注漿量。

第三，檢測路基承載力性能。可以選擇單樁載荷試驗或復合地基載荷試驗方法開展檢測工作。采用單樁載荷試驗時，通過在單個樁身施加荷載，檢測其承載力性能，可以評估樁基的承載能力和穩定性。采用復合地基載荷試驗，則是通過在地基上施加荷載，觀測地表下沉情況，評估整個地基的承載能力。進行承載力性能檢測時，需要控制檢測點的數量和位置，一般來說，檢測數量控制在成樁數量的0.5%～1%之間，且至少應設置三個試驗點，以全面了解路基的承載能力分布情況，確保檢測結果具有代表性[7]。

第四，擴散半徑的控制。隧道擴散半徑的控制，需要從以下幾個方面入手：其一，選擇爆破參數設計、控制爆破振動和沖擊力的傳播方式，有效控制隧道擴散半徑。同時，采用預裂爆破、分段爆破等方式，有效縮小爆破影響范圍，降低擴散半徑。其二，在施工過程中，合理設置振動監測點的數量和位置，監測爆破振動的傳播情況，通過及時收集和分析監測數據，評估隧道擴散半徑的情況，并及時采取必要的控制措施。此外，可在隧道周圍布置緩沖帶，采用擋土墻、設置防護屏障等，以降低擴散半徑對周邊環境和結構物的影響[8]。

4.3 做好應急處理

第一，灌漿中斷處理。施工環節出現灌漿中斷的情況，會影響灌漿加固施工效果，因此在灌漿施工前需要采取科學合理的處理措施，避免此情況。如果因意外情況出現了灌漿施工中斷，應盡量在30min 內恢復灌漿施工，確保灌漿設備和材料的正常供應。這便要求操作人員熟悉操作流程，能夠迅速重啟設備，重新開始注漿工作，保證施工的連續性。如果中斷時間較長，則需要進行鉆孔清掃處理，以確保再次灌漿施工順利進行。進行鉆孔清掃處理時，應檢查注漿孔口是否有結塊或堵塞物，如有需要使用適當的工具將其清除。之后對鉆孔進行沖洗，以保證管道清潔、通暢。

第二，漏漿處理。在公路隧道工程的灌漿加固施工中，漏漿問題是經常出現的問題。若出現漏漿問題，需要及時分析原因，查看是否是壓力過大、施工管控不到位、灌漿材料質量不佳引起的，同時應仔細檢查施工設備、灌漿材料等。首先，如果漏漿是壓力過大引起的，可以采取降低壓力的方式來處理。調整灌漿設備的操作參數，減小注漿壓力，使其在可控范圍內進行灌漿，以防止漏漿情況再次發生。此外，需要檢查灌漿管道和接頭，確保其密封性良好，防止漏漿。其次，如果漏漿是現場施工管控不到位導致的，需要調整管理措施和改進施工方案。還要加強對施工人員的培訓和技術指導，提高他們對施工過程的認識和操作技能，以保證灌漿作業質量。同時，加強對施工現場的監督和檢查，及時發現和解決潛在的問題，避免漏漿情況。最后，在施工過程中，各專業之間應保持密切的溝通和協調，及時解決可能影響灌漿質量的問題。同時，對施工過程進行全面監測和記錄，以便對施工質量進行實時評估和分析，確保灌漿加固效果符合設計要求[9-10]。

第三，混凝土襯砌裂隙變形處理。在現場灌漿過程中，控制速度和壓力非常重要，若是灌漿速度和壓力超過允許范圍，可能導致混凝土襯砌出現裂縫、變形，會嚴重影響工程質量和安全性。因此，必須采取措施避免這種情況，或在出現上述情況時能夠迅速應對。

如果灌漿過程中速度和壓力超過了允許范圍，首先，要立即停止灌漿作業，以防止混凝土襯砌進一步變形和損壞。其次，對變形位置進行全面檢查，評估變形程度和對結構的影響。最后，根據變形程度和結構安全性評估結果，采取重新補充混凝土修復裂縫或其他加固措施，以恢復結構的完整性和穩定性。處理完成后，在后續施工中，必須加強監督管控，以避免再次發生此類情況。

5 結語

綜上所述，灌漿加固技術可以有效修復公路隧道結構損壞問題，提高結構穩定性和承載性能。因此，在灌漿法加固施工過程中，需要嚴格執行技術標準和規范要求，合理設置各項技術參數，保證漿液的配合比、注漿壓力、注漿速度、擴散半徑等參數都符合工程要求，以預防漏漿、中斷等問題，提高灌漿加固施工效果，滿足當前公路隧道項目的使用需求，提高工程總體水平。