灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用

周子健

[摘要]公路桥梁隧道施工工程中容易出现一些质量问题，所以对工程的安全性具有很高要求。灌浆法是一种很好的加固方法，能够针对公路桥梁隧道施工中容易出现的一些质量问题进行改善，值得在工程中推广应用。

[关键词]灌浆法 公路桥梁隧道 施工 应用

一、灌浆法的定义

灌浆法是某些能固化的浆液利用气压、液压或电化学原理将之注入各种介质的裂缝或孔隙，以此来改善地基。采用灌浆法可以提高抗渗能力，减少渗流量截断渗透水流，降低渗透性，降低孔隙压力，提高岩土的变形模量和力学强度，恢复圬工建筑物和混凝土结构的整体性，让已经发生不均匀沉降的建筑物恢复原位纠正建筑物偏斜。

灌浆按照灌浆的作用可以分为固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆。按照基础的构成可以分为砂砾石灌浆、岩石灌浆。按照灌浆材料可以分为水泥灌浆、水泥粘土灌浆、化学灌浆。按照使用的压力可以分为常压灌浆、高压灌浆。按照灌浆工艺所依据的理论可以分为渗入性灌浆、劈裂灌浆、压密灌浆、电动化学灌浆。

渗入性灌浆可以让灌浆在压力作用下，浆液克服各种阻力而渗入孔隙和裂隙。

劈裂灌浆是在灌浆压力作用下，让浆液克服地层的抗拉强度和初始应力，导致土体结构或者岩石的破坏和扰动，使地层中原有的裂隙扩张形成新的裂缝，从而使低透水性地层的可灌性增大，浆液扩散距离加大。

压密灌浆是通过钻孔向土层中压入浓浆。

电动化学灌浆是在粘性土中通以直流电，在土中引起电泳、电渗、离子交换等作用，降低通电区域中的含水量，在粘土内形成渗浆通道。

灌浆材料有水泥浆、粘土浆和水泥粘土浆。水泥浆是由水泥和水混合经搅拌而制成的浆液.为了改进浆液性能，有时需要在浆中加入少量的添加剂。粘土浆是粘土的微小颗粒在水中分散，并与水混合形成的半胶体悬浮液。粘土浆的结石强度和粘结力都比较低，抗渗压和冲蚀的能力很弱，故仅在低水头的防渗工程上才考虑采用纯粘土浆灌浆。水泥粘土浆是由水泥和粘土两种基本材料相混合所构成的浆液。水泥和粘土混合可以互相弥补缺点，构成性能较好的灌浆浆液。水泥粘土浆液结石率高、流动性强、抗渗性好，目前大坝的砂砾石基础的防渗灌浆基本上都是采用水泥粘土浆来进行灌注。

二、灌浆法在公路桥梁隧道的应用

1、 埋设灌浆嘴

在桥梁公路工程中，可用钢丝刷沿细而浅的裂缝的缝进行表面刷毛和清洁处理，然后用环氧胶泥粘贴灌浆嘴；如果裂缝又宽又深，则可以沿缝开凿V字形的槽然后粘埋灌浆嘴。如果是很深的裂缝，并且是大体积混凝土结构的桥梁公路建筑，则应该骑缝钻孔或斜向钻孔到裂缝的深处，然后在孔内埋设灌浆嘴及灌浆管设于裂缝交叉处，较宽处、端部及裂缝贯穿等部位。盒、嘴间距应该400～1000毫米之间，灌浆管间距在1000～20000毫米之间，原则上，缝窄应密，缝宽可稀，但每条裂缝至少须有一个进浆孔和排气孔。

2、 封缝

桥梁公路工程中，封缝的目的是让裂缝形成一个密封的空腔。可以采用环氧胶泥封缝不凿槽裂缝，具体的操作是先沿着裂缝刷一道环氧树脂基液，然后抹上一层宽20～30毫米、厚1毫米左右的环氧胶泥。也可以采用环氧树脂粘贴一到三层宽80～100毫米的脱蜡玻璃丝布来进行封缝。可用水泥砂浆封凿V形槽裂缝，为了增强界面与砂浆之间的粘着力，应该先在槽面上刷一层环氧树脂浆液后填水泥砂浆。

3、 密封检查

应该对封缝密封效果进行检查为了保证密闭空腔承受灌浆压力作用及其密闭性，具体的做法是等到水泥砂浆或者是封缝胶泥固化以后，沿着缝隙涂一层肥皂水，通过灌浆嘴往缝里面通入压缩空气，如果没有出现冒泡现象，说明封缝的密封效果良好，反制则说明封缝的密封效果不佳应予修补。

4、 配制浆液

灌浆材料要求粘结力强，可灌性好，宽度大于0.2毫米的裂痕采用聚氨酯浆材进行灌浆处理；小于0.2mm裂痕采用环氧树脂胶封缝；对于湿润缝，尽可能采用水溶性聚胺脂灌浆，止水干燥后采用改性环氧树脂基液封锁加固。环氧树脂粘结强度虽高，但极限变形值较小，仅2%，有时在已修补过的裂缝附件还会出现新的裂缝，对于延伸性裂缝应采用聚氨酯、改性环氧树脂、环氧树脂加蚂蝗钉等。灌浆压力和浆液的粘度会影响浆液的可灌性，浆液的粘度越大所需要的压力就越大，灌浆时间也就越长。灌浆的过程中很难将浆液灌注到不贯通裂缝的深部。可灌性与固化时间长短及固化后所具有的粘结强度往往是相互矛盾的，使用时应根据不同修补目的和施工条件，选用性能及可灌性均能满足要求的最佳配方。一次配置浆液数量，应视浆液凝固时间及灌浆速度而定。

5、 灌浆

桥梁公路工程的灌浆主要设备为灌浆泵，目前国内尚无定型化学灌浆泵，一般是根据工程需要自行配制，包括空压机、手动气泵、贮气罐。附属设备包括灌浆嘴、连接管道、灌浆管和搅拌器等。灌浆时应将全部设备认真检查一遍，并接通管路，用压缩空气将孔道及裂缝内粉尘吹净。灌浆由缝的一端灌向另一端，竖缝由下往上灌。化学灌浆是压力为0.2～0.4Mpa，水泥浆灌浆压力为0.4～0.8Mpa。在灌浆的过程中为了防止骤然加压使裂缝扩大压力应逐渐升高。应该严格控制用水量，压浆工作应该在灰浆流动性没有下降的30～45分钟时间内进行，每次灌浆时邻近贴嘴冒浆后立即用木塞塞紧依次压灌，直至最后一个贴嘴冒浆。当吸浆率在0.1L/min以下时，再持续灌浆五至十分钟后即可停止灌浆。灌浆结束后，需要立即清洗管道及设备。

6、 封口结束

灌浆工作完成后等到缝内浆液初凝而不外流以后，可以将灌浆嘴拆下来，用环氧胶泥或灌浆液水泥膏将灌浆孔封口抹平。最后将灌浆嘴上的浆液清除干净以备反复使用。灌浆的密实情况可以钻芯取样测试浆体的力学性能检查浆体的外观质量，也可以采用向缝中通入压力水或者是压缩空气的方法来进行檢验。

[结语]在桥梁隧道施工中采用灌浆法进行加固，不但可以保证桥梁隧道的安全性，大大提高桥梁隧道的质量，也可以在最大程度上保障人民群众的生命财产安全。

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