公路隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用

张 林 陶张志

中国交建总承包公司暨中交机电工程局

公路隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用

张 林 陶张志

中国交建总承包公司暨中交机电工程局

伴随我国交通事业的不断发展，高速公路里程、规模都在持续增加，桥梁、隧道等工程项目也有所增多，在为人们日常生活提供便利的同时，对工程施工也提出了严格的要求。基于这种实际情况，公路隧道病害时有发生，不仅影响其正常使用，还威胁人们的出行安全。为此，在实际情况中，应积极运用灌浆法加固施工技术，通过合理的设计与施工，发挥技术最大化作用，从而有效提升工程质量。

灌浆法；加固技术；应用

1 公路隧道灌浆法加固原理

公路隧道时常会出现一些病害，不仅影响工程的正常使用，还会缩短其使用寿命，因此工程维护至关重要，是保证工程质量的重要基础。在实际情况中，较为常用的维护技术包括：钢板加固、复合材料加固、预应力加固以及灌浆加固等。这些维护技术都有其自身的特点和优势，在工程中应用广泛。以灌浆法加固技术为例，其不仅施工方便，而且经济性高，具有相对较大的应用优势。对灌浆法而言，其主要是将各种原材料(包括砂、石、水泥等)按照一定比例进行混合，混合拌匀以后将其灌注到地基的裂缝或断裂中，以起到封堵裂缝、提升结构强度的作用。从作用机理角度分析，灌浆法基本原理为改善结构物理化学性质，通过灌注，浆液会在裂缝等结构中形成稳定的浆柱，以实现与工程之间的复合，提升表面承载能力的同时，降低沉降量，从而更好地保证工程安全。

2 用灌浆法对公路隧道进行加固的技术

2.1 灌浆施工前的准备

在进行灌浆之前，首先要将材料调配好，灌浆的浆液中主要有水泥、黏土和混合的砂子构成，结合高分子化学溶液，在灌浆材料的配置中也可以选择水泥灰，因为水泥灰的成本比较低，可以使灌浆的成本降低，而且其可塑性比较好。水泥和煤灰的比例控制在4∶1，水泥的类型为硅酸盐水泥，水泥选择C32。在灌浆的材料配置好以后，可以对施工的地段进行选择，在道路隧道进行灌浆前，应该选择合适的施工地段，按照地段发生沉降的问题，合理地选择灌浆的位置，在一些裂缝严重的地区，应该增加灌浆的用料。最后要完善施工队伍的建立，并且确保材料已经准备齐全，组建一支专业能力比较强的施工队伍，确保工程可以顺利地完成，在施工中需要的设备要提前准备好，并且确保设备可以正常的运行，在施工前，要对搅拌车和电机设备进行试验。

2.2 根据实际情况确定施工标准

在进行灌浆施工的过程中，要完善施工标准的执行，在对道路隧道进行灌浆技术中，要结合工程的质量标准进行，在进行基础部分加固的过程中，要通过对工程的实际情况进行分析，如果工程要承受很大的车流量，那么应该进行科学地分析，从而制定合理的质量控制方案。在进行公路隧道进行灌浆的过程中，应该确定好灌浆的压力，在工程进行加固之前，要先对工程的抗压能力进行模拟实验，确定好灌浆的压力。在工程实施的过程中，如果遇到突发的状况，应该通过对地质情况进行科学地分析，从而可以从容地调整灌浆的压力。一般情况下，公路隧道的灌浆压力控制在0.3MPa～0.5MPa。

在灌浆技术采用的过程中，要根据公路隧道破损的程度，确定好灌浆的用量，而且还要分析工程量，在进行灌浆修复之前，应该准备好充足的配料，确保在灌浆的过程中，进入到空隙中的浆液是饱满和密实的，使浆液可以完全地填补缝隙。通常情况下，在进行将液量的准备中，要多准备20%。

在灌浆的过程中，要确保工程完成后，其承载力可以达到标准，在复合地基中，其承载力应该更大，在淤泥地段，地基的承载力一般在90kPa，在复合地基地段，承载力应该达到135kPa以上。在工程实施的阶段，要根据工程的实际情况，确定好灌浆口的大小和深度，一般深度控制在3.5m～5.5m之间。在灌浆工程完成后，再灌浆孔吸收完成后，结束灌浆。

2.3 灌浆法施工流程

在公路隧道工程施工中，应按照相应的施工流程进行，具体流程为：将公路基础或隧道围岩进行钻孔，为进行灌注相应泥浆做准备，随后安放浆管并将孔口封堵，然后进行搅浆、灌浆、待凝、成孔、安放灌浆管及封堵孔口，并进行搅浆、灌浆，最后进行封孔。

2.4 灌浆法施工工艺

灌浆施工过程中，首先要对工作流程给予足够重视，做好每个环节的控制工作，以此保证施工有序性，不同施工环节对应的要点为：1)钻孔。钻孔施工主要使用截面直径为85～90 mm的钻头，将钻头正对地面进行钻孔，在钻头达到粉性土层时，应先将导管放置到孔中，然后对孔壁进行有效保护，最后使用捞砂筒继续钻孔。2)灌浆管布置。施工过程中，为保证灌浆管的严密性，可将软橡皮包裹放置在管外侧，以此有效防止灌浆过程中出现浆液外溢的情况。在灌浆管布置完成后，需对钻孔和灌浆管之间的空隙进行封堵，使用和土层相适应的回填材料，以免造成不必要的影响。3)浆液调制搅拌。按照设计比例对材料进行混合，混合后进行均匀搅拌，确保浆液均匀性，制备完成后要求及时使用，不得放置太长的时间。4)灌浆准备。灌浆机械设备进场，现场施工人员对机械设备进行检查，保证良好工况，灌浆口对准孔口，保证灌浆严密性。5)灌浆施工。灌浆过程中，要按照从上至下的顺序缓慢注入，直至浆液完全饱和，施工中应做好监测工作，以保证施工质量，避免出现质量问题。6)待凝。灌浆达到完成标准后停止灌浆，等待其完全凝固。7)封堵灌浆口。灌浆结束且完全凝固后，需立即对灌浆口进行封堵，封堵后要密切观察封孔位置，若发现浆液下沉，则需开孔补浆。

2.5 灌浆法的相关注意事项

实际工程中灌浆法操作具有很高灵活性，不同工程，不同地点可以选择不同施工方法和施工材料，但遵循一定的标准是保证灌浆质量的首要条件，其中灌浆参数的控制是其中最需要注意的部分。需要计算控制的灌浆参数有灌浆压力，浆液扩散半径以及有效距离，浆液凝固时间。灌浆压力的确定要综合考虑工程的实际状态，若所需压力较小则选择化学灌浆或浅层灌浆，若所需压力较大则选择水泥灌浆或深层灌浆。浆液扩散半径及有效距离直接影响工程成本，需要提前确定。浆液凝固时间关系工程进度，受选择的灌浆材料和工程前期预算限制，但确定了灌浆材料可以精确估计出凝固时间，从而准确估计工程进度。