公路橋隧工程施工灌漿加固技術應用探討

中圖分類號：TU755 文獻標識碼：A

文章編號：2096-6903（2025）08-0023-03

1灌漿法加固技術的分類

1.1滲透灌漿加固法

灌漿加固技術中，滲透灌漿加固法較為常見。在一些比較復雜的公路橋隧工程中，沿線分布有不良地基，通過滲透灌漿法，可改善地基條件，使地基性能符合施工標準。如在施工期間能規(guī)范進行滲透灌漿作業(yè)，可達到預期的加固效果。當面臨復雜的地基條件時，滲透灌漿技術可作為首要選擇，經(jīng)灌漿后漿液能逐步滲透到巖土層內部，或者橋隧工程的細微裂縫中，構成高強、抗剪的結構[1]。

1.2填充灌漿加固法

公路橋隧工程在投入使用后，受車輛荷載、雨水侵蝕等長期作用，局部易出現(xiàn)裂縫或者損傷。為恢復路橋、隧道的結構性能，施工人員可選擇填充灌漿技術。在利用填充灌漿技術時，有關人員需根據(jù)結構施工標準，依據(jù)配合比試驗來確定最佳配比，在此條件下配備高性能漿液，最后將漿液注入孔洞、裂縫內，經(jīng)漿液固化成型可以將這些部位修復。

1.3 電動化學灌漿加固法

在應用電動化學灌漿技術時，有關人員需在灌漿巖層結構兩端分別設置正極和負極，其中，正極為漿液輸入管道，配制好的漿液經(jīng)該管道輸入到巖層內，可增強巖層強度、承載力。但此方法存在電滲排水作用，若缺乏必要的管理和控制，易加劇基礎下沉，引發(fā)結構問題。

1.4壓密灌漿加固法

壓密灌漿技術的施工簡單，有關人員需根據(jù)現(xiàn)場情況，合理設置鉆孔，在成孔符合要求后，將濃稠漿液灌入孔內，使?jié){液逐步滲透并擠壓土體，在灌漿部位形成漿泡。漿液擴散時將同步壓縮周邊土體，引起土體的塑性變形。在土層孔隙水壓力逐步增大的過程中，孔隙水對土體的擠壓作用顯著，在出現(xiàn)剪切裂縫甚至劈裂現(xiàn)象后，漿液將填充裂縫，形成漿脈。漿液的持續(xù)作用將改善土體結構，當土體形成新的網(wǎng)狀骨架結構后，即可增強其抗沖擊能力。

2 工程概況

某公路隧道工程位于我國南方地區(qū)，項目現(xiàn)場的地質條件復雜，自然環(huán)境惡劣，施工過程中對技術等有嚴格要求。隨著施工作業(yè)的穩(wěn)步推進，隧道結構出現(xiàn)了寬5mm 、深 4mm 的裂縫。如未對其進行及時處理，將面臨較為嚴重的隧道變形問題，出現(xiàn)隧道坍塌的可能性較高。為保障結構安全，有關人員進行了全面調研，基于裂縫位置及其原因，最終通過灌漿加固的方式有效修復了裂縫。

3公路橋隧工程中灌漿加固技術的應用要點

3.1施工準備

為合理利用灌漿加固方法來修復本項目的隧道裂縫，有關人員在前期應做好大量的準備工作，主要為工程勘察、優(yōu)化方案、準備材料、檢驗設備等。

3.1.1 工程勘察

項目企業(yè)應安排專業(yè)人員來負責勘察工作，這些人員應結合對現(xiàn)場情況的大致了解，選好設備、儀器與工具，進入現(xiàn)場開展地質水文調研，獲取地層構造、地下水埋深等關鍵信息。當完成地質勘察以后，這些人員還需統(tǒng)計勘察過程中的數(shù)據(jù)，編制地質水文勘察報告，在后續(xù)利用該報告中的數(shù)據(jù)。

3.1.2 優(yōu)化方案

相關人員需參考地質勘察結果，編制詳細的施工方案，其中應包含灌漿孔的布置，如灌漿孔的數(shù)量、位置、孔徑等，還需包含灌漿材料的類型、使用規(guī)范、灌漿壓力等。

3.1.3 準備材料

灌漿加固施工時所用的漿料由多種材料混合而成，施工人員應依據(jù)材料需求，采購、驗收水泥漿、環(huán)氧樹脂等材料，保障每種材料的質量達標。在運輸、保存灌漿材料，應結合漿液性能，做好防潮、防曬等處理[2]。

3.1.4 檢驗設備

施工期間往往需應用多種專用設備，這些設備的性能是影響施工質量和安全的重要因素。準備階段工程企業(yè)應安排專人負責檢查設備，以確保設備種類、功能、性能等與施工要求相一致。

3.2 測量放樣

測量放樣的根本目的是確定灌漿區(qū)域的具體位置、分布范圍。為得到相對準確的測量放樣結果，有關人員需準備先進儀器，如全站儀、水準儀等，按照相應要求來測量，并記錄數(shù)據(jù)，標記結果。當確定了灌漿區(qū)域后，施工人員還需要繼續(xù)通過測量放樣來布設灌漿孔。灌漿孔的位置、相鄰孔的距離影響漿料的分布與滲透，需要在施工過程中規(guī)范測量，精準定位各個灌漿孔。為減少后續(xù)灌漿加固施工問題，有關人員還需要在測量放樣時在合適位置安裝流量傳感器、壓力變送器，以便于后續(xù)監(jiān)督漿液的注入情況。

3.3 鉆機就位

灌漿加固施工時，有關人員需重視鉆機就位工作。根據(jù)施工規(guī)范，灌漿加固施工對鉆機就位精度有嚴格要求。本項目施工期間，為提高鉆孔質量，施工人員需參考設計圖紙，保障鉆機穩(wěn)定就位，降低位置偏差。鉆機就位關乎灌漿孔的位置、垂直度。如鉆機就位偏差較大，難以達到預期的加固目標。所以，在進行鉆機就位時，有關人員需率先了解施工方案中對鉆機就位的操作規(guī)定，嚴格把握施工細節(jié)。

技術人員應全面研讀設計圖紙，從中找出灌漿孔的位置信息，并用測量工具標記。并由專業(yè)人員操作吊裝設備，吊運到標記好的位置。但在吊運過程中，有關人員需分析起重機的自重等，選好吊點，注意起吊高度與速度，保障施工的安全性。為提高鉆機的穩(wěn)定性，還需利用墊板，或者通過調整地腳螺栓的方式來做好固定工作。鉆機順利就位后，施工人員還需檢查就位精度，或者鉆機狀態(tài)，使鉆機垂直度、水平度等符合要求。

3.4鉆孔施工

對于鉆孔作業(yè)，施工操作的難度大、要求高。本項目的鉆孔施工作業(yè)中，主要需注意以下方面：第一，鉆孔方式，包含沖擊旋鉆、硬質合金鉆頭的旋挖鉆或沖擊鉆施工3種。本項目施工時，有關人員應對比三種鉆孔方式的優(yōu)缺點，并分析項目所在地的土質條件。第二，鉆孔方向、孔徑和深度檢測。考慮到本項目的各種情況，鉆孔直徑有兩種，分別為 5.9cm ， 7.5cm 。第三，鉆進標準。在設置灌漿孔時，鉆孔位置與設計孔位的偏差在 0.1m 以內，相鄰孔位的最大偏差距離為孔距的1/2^[3] 。第四，鉆孔維護。當基本的鉆孔操作結束后，有關人員也需進行臨時性防護，以免異物進入鉆孔，影響后續(xù)施工作業(yè)。

3.5沖洗與壓水試驗

3.5.1 沖洗裂縫

鉆孔過程中有關人員需利用先進的儀器和工具，測量鉆孔深度、孔徑等參數(shù)，以做到早發(fā)現(xiàn)、早處理，提高成孔質量。鉆孔作業(yè)結束后，有關人員還需沖洗裂縫，保障裂縫內部、周邊無灰塵等雜物。本項目的裂縫沖洗作業(yè)中，主要采取高壓風、高壓水或高壓風水相結合的工藝。現(xiàn)場施工時，應嚴格控制沖洗壓力，分配專人來隨時關注裂縫內部的情況，如果內部雜物過多，應適當延長沖洗時間。

3.5.2 測試水壓

當鉆孔內部的清潔度達到有關標準后方可開展水壓試驗。為通過水壓試驗得到相對可靠的結論，有關人員需綜合前期的調研結果，選擇測試點位。灌漿加固技術利用簡易水壓試驗法或標準五步水壓試驗法。測試過程中，測試數(shù)量應超過鉆孔數(shù)量的 5% ，采取從下到上分段插頭方式，試驗長度在 5～8m 。水壓試驗應堅持壓力分級原則，壓力參數(shù)級別 0.3MPa 、 0.6MPa /1.0MPa 、 0.6MPa ， 0.3MPa 級別的[4]。每一級水壓試驗期間，相關人員都需要密切關注試驗過程，完整記錄實驗過程中的各項參數(shù)。基于本項目的裂縫修復要求，上一級水壓試驗結束后， 3min 后再進行下一級水壓試驗。

3.6漿液制作與保存

為提高灌漿加固效果，有關人員應結合裂縫位置、寬度、深度等，在現(xiàn)場進行一系列配合比試驗，確定最佳配比。制漿期間，可選擇一次制漿或者二次制漿方法。一次制漿時，施工人員需參考設計標準來確定漿液配比，保障漿液的流動性與施工要求相一致。二次制漿時，需由集中制漿站統(tǒng)一制備，此后經(jīng)管道將漿液運送到指定地點。在制備漿液時，有關人員應充分考慮現(xiàn)場的環(huán)境等特征，明確漿液用量、灌漿范圍等，優(yōu)化漿液制備方案。

為保障漿液質量，制備漿液時應著重關注以下方面：第一，選擇性能優(yōu)越的攪拌機，并確保施工人員熟悉該設備的操作，規(guī)范攪拌操作。本項目施工期間，高速攪拌機攪拌時間應超 30s_o 若現(xiàn)場沒有安裝高速攪拌機，利用普通攪拌機攪拌漿液時，需延長攪拌時間，至少攪拌 180s_c ，第二，高速攪拌機攪拌時，需在漿液中添加適量的減水劑，以改善漿液性能。當按照相應要求制備好漿液后，有關人員還需保存漿液。如保存工作不到位，可能導致漿液性能變化，無法繼續(xù)用于施工作業(yè)。因此為確保漿液性能與施工要求完全一致，在漿液制備好到使用的這一時間段，有關人員需隨時關注天氣情況，或者影響漿液性能的其他因素，采取必要的防寒、防熱措施。

3.7規(guī)范灌漿作業(yè)流程

為通過灌漿加固來修復隧道裂縫，施工人員應尤其關注灌漿步驟：第一，科學選擇灌漿工藝。如沖壓式灌漿，采用此方法時，需將配備好的漿液一次性灌入裂縫內部。或者也可選擇循環(huán)灌漿，但此方式下，需嚴格按照有關要求來布設管道，當管道鋪設工作符合相應標準后，方可將漿液從管道輸送到裂縫內。需要注意的是，循環(huán)灌漿時有部分漿液返出孔外，甚至部分漿液進入土壤或巖石結構。當公路橋隧工程施工時面臨鉆孔難度大、孔壁松散或裂隙發(fā)育明顯的情形，則需通過循環(huán)灌漿來加固。

第二，合理選定灌漿順序。灌漿順序也是影響加固效果的重要因素。施工人員在利用灌槳加固法處理相應問題時，需充分把握現(xiàn)場的環(huán)境、地質等基本條件，科學規(guī)劃灌漿順序。就當前的灌漿加固施工情況來看，跳孔間隔灌漿工藝的應用范圍廣、效果好，只要規(guī)范利用該方式，幾乎不會出現(xiàn)串漿現(xiàn)象。

第三，確定灌漿段長度。最為理想的情況下，單次灌漿作業(yè)段長度在 5～6m 之間，若現(xiàn)場條件較為復雜，可視情況而延長、縮短灌漿段長度[5。但無論何種情況，單次灌漿作業(yè)段長度均需在 10m 以內。若隧道作業(yè)面灌漿長度在 6m 以下，單次法較為有效，反之則采用分段法。灌漿長度超過 10m 時，除了要采取及時的處理手段，還需從上到下分段施工。

3.8確定灌漿核心參數(shù)

灌漿加固時涉及幾個核心參數(shù)，如灌漿壓力、配合比，如這些參數(shù)不符合要求，將難以保障施工效果。結合大量的理論和實踐，灌漿壓力對加固效果的影響較大。為確定灌漿壓力，有關人員應做好地質調研工作，在一系列的分析與驗證中確定參數(shù)。綜合分析本項目現(xiàn)場的各種情況，前期階段灌漿壓力相對較小，為0.5～1.0MPa ；隨著灌漿作業(yè)的逐步推進，灌漿壓力逐步增大，達到 1.0～2.5MPa_? ，若灌漿施工過程中出現(xiàn)其他突發(fā)情況影響正常作業(yè)，有關人員還需靈活調整灌漿壓力、速度。

一些施工區(qū)域的灌漿量異常大，此時需調整水灰比，為后續(xù)作業(yè)創(chuàng)造良好條件。在地層灌漿量少、注入量低的情況下，施工人員應快速提高灌漿壓力，與此同時注意控制水灰比。任何情況下都應該以現(xiàn)場的地質、水文條件為參考來開展灌漿施工，尤其是在隧道地質條件復雜多變時，更應靈活調整灌漿壓力、速率。

灌漿施工時也需要嚴格控制漿液配比。結合灌漿加固工藝的原理及應用經(jīng)驗，若壓力頻繁變化，或者灌漿量改變，灌漿量持續(xù)增大，施工人員應綜合已有的各種參數(shù)和情況，調整漿液配合比。現(xiàn)場情況是決定漿液配合比的重要因素，施工過程中企業(yè)應分配專業(yè)人員隨時監(jiān)督現(xiàn)場情況，獲取現(xiàn)場的地質水文、環(huán)境溫濕度等基本信息，持續(xù)優(yōu)化灌漿施工方案。

灌漿作業(yè)需連續(xù)進行，無異常情況不得隨意中斷。但在一些特殊情況下，應暫停灌漿，處理好后再恢復灌漿。如灌漿期間壓力或灌漿量突然變化，急劇增大或者下降時，說明現(xiàn)場存在突發(fā)情況，應停止灌漿，排查原因并處理。灌漿環(huán)境灌漿液指標與設計參數(shù)不一致，偏差較大時，則需停止灌漿，采取必要的處理方式。

3.9灌漿完成并封孔

灌漿工作結束后，有關人員需進行驗收，需分析一次灌漿壓力總量與設計值的偏差，如二者偏差在正常標準內，不再繼續(xù)灌漿，開始封孔。封孔之前有關人員需熟悉操作要求，注意進行全孔封閉，增強隧道表面的完整性。

4結束語

灌漿加固對修復裂縫、提高結構性能等具有重要的意義。在公路橋隧工程中為合理應用灌漿加固技術，有關人員需結合項目的實際情況，優(yōu)化灌漿加固的技術方案和作業(yè)流程。

參考文獻

[1]王朝暉.公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術的應用]

甘肅科技縱橫，2023，52（3）：67-70.

[2]連立永.公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術的應用]

運輸經(jīng)理世界，2022（36）：71-73.

[3]何凱波.灌漿法加固施工技術在公路隧道工程中的應用[].交通世界，2022（19）：30-32.

[4]吳雙良.公路橋梁隧道工程施工中灌漿加固技術的應用研究J].工程技術研究，2021，6（24）：60-62.

[5]石琪.隧道施工中灌漿法加固技術的應用[J].建設科技，2021（19）：100-102.