隧道施工中灌浆技术的应用研究

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1 导言

新建嘿格隧道位于某省某市巧家县小河镇黄角树电站大坝西侧，大坝修建时于遂址修建了一座隧道作为临时道路，设置了钢架支撑等初期支护，未设置二次衬砌，部分段落施作了管棚支护，隧道内渗水点较多，局部洞壁渗水、潮湿、排水设施差。嘿格隧道起讫里程K114+267-K114+703,全长436m，与旧隧道交叉区共分为五个区域，其中K114+440-K114+520段旧隧道与新建隧道平面线位重叠区高，但旧隧道路面高出新建隧道路面约3m。旧隧道拱部高出新建隧道开挖轮廓线约2.5～3m。隧道施工过程中，与旧隧道交叉段施工中大面积应用到灌浆技术施工，确保隧道施工安全。

2 灌浆法施工技术的概述

所谓灌浆法，就是预防公路隧道施工过程中产生裂缝的一种方法。具体的施工流程是将已经凝固的材料灌入到已经产生的裂缝当中，从而起到修复的目的。公路隧道在具体的施工过程中，往往面临比较复杂恶劣的地理环境，在施工环节也容易受到温度以及气候的影响，这就使公路隧道已经完工的部分结构出现裂缝等病害。因此为了保证公路隧道在施工后的质量以及安全性，需要采取一些特殊的保护措施防治裂缝的产生以及蔓延。灌浆法是公路隧道施工中裂缝防治的重要措施。其在修复道路裂缝，保证工程质量上有着非常大的优势。在应用灌浆法的过程中，首先需要在公路隧道的表面打开一些孔洞，保证孔洞内水分不在增多，从而确保其他工序能够正常进行，保证隧道内的整体干燥性。其次，灌浆法的使用可以在一定程度上减慢孔洞内渗透的速度，避免安全隐患。灌浆法的使用还可以保证整个岩石结构的稳定，避免施工过程中由于人力、物力以及机械等的操作和震动造成岩石结构的松散，提升了混凝土结构的稳定性，确保了公路隧道的整体安全和质量。

3 灌浆技术分类

3.1 灌浆填充

灌浆填充一般在桥梁施工过程中应用比较广泛，桥梁施工过程中，由于地质的塌陷等因素，从而造成地面裂缝以及孔洞等问题，因此可以利用灌浆填充的办法进行结构的加固。同时桥梁负载的增加利用填充灌浆可以进行一定的修复。

3.2 灌浆渗透

利用灌浆法进行材料的渗透一般用于岩土层的裂缝修复，其适用范围不大，一般在桥梁基础结构加固过程中应用的较多，可以起到很好的结构加固作用。具体操作的流程是将材料通过渗透的方式注入到桥梁裂缝以及隧道病害处，使其结构的强度增加。

3.3 灌浆压密技术

灌浆压密技术一般应用与隧道施工过程中，具体操作的流程是，首先利用高压注射装备将材料灌入到岩石层中，利用高压的作用将裂缝部位填充，使其凝固成为脉状的结构，从而起到防治裂缝的作用。

3.4 化学灌浆技术

利用化学灌浆技术的主要原理是通过电渗法形成灌浆的通道，利用电机的正反将需要加固的岩层分为正反两极，将两级用金属相连接，一端金属管作为材料浆液的出口，另一端连接负极，保证电压灌输的方向一致。从而实现灌浆过程的顺利进行。这样既保证了桥梁施工过程中的整体强度，又减少了资源的浪费，其科学性比较高。

4 隧道施工中灌浆技术的应用

4.1 确定裂缝的主要位置

隧道桥梁在施工过程中经常会产生一定的裂缝，而裂缝发生的主要部位存在于桥台和桥墩等承重部位，利用灌浆法对裂缝进行修复是非常有效的一种技术措施。施工的具体流程是：首先确定裂缝产生的具体位置，并进行明显的标记，其次分析裂缝产生的主要原因，第三就是选择填充裂缝的主要材料和施工方法，从而制定严密的施工方案。

4.2 灌浆泵的应用

灌浆泵在灌浆技术的应用过程中起到非常重要的作用。将灌浆泵进行组合安装完毕之后，按照泵口处的裂缝方向进行灌浆，灌浆的方向主要分为两个方位，分别是横向和竖向，如果进行灌浆的材料为化学物质，则浆液的压力承受范围就是0.21MPa～0.41MPa，如果材料为水泥，其承受的范围就是0.42MPa～0.79MPa。最后，根据以上步骤完成的程度，使用环氧橡胶泥进行封口处理，并且后期要进行养护和维修。

利用灌浆技术主要就是强化桥梁隧道的整体强度。但是在实际的操作环节，还需要注意一定的事项，例如浆液凝固的时间需要重点把控，需要结合现场的施工条件以及温度变化及时作出调整。此外，灌浆过程中，需要用到分散剂、强悍剂和膨胀剂等材料需要按照比例严格执行，保证灌浆的强度。在进行灌浆材料的配比时，要进行精密的计算，保证配合比的合理，施工人员也需要按照操作的流程进行灌浆，使用专业的工具以及专业的技术进行质量的把控。

4.3 施工时间段的选择以及材料的配合比

公路隧道在具体的施工过程中，需要选好施工的主要时间段，并进行合理的材料配合比控制。这两方面需要重点把控。施工时间段的选择需要结合现场的施工条件以及气候变化，根据公路隧道产生裂缝的数量以及裂缝的严重程度进行选择。在进行配合比的控制时，需要把握材料的质量，灌浆材料一般以硅酸盐水泥为主，根据施工路段的具体情况也可以选择粉煤灰进行填充。

4.4 混凝土泵送技术

在公路隧道施工过程中，经常会因为施工不到位造成混凝土出现裂缝的问题，这就需要在施工步骤上进行严密的控制。具体的操作流程是：首先，选择合适的布料器进行混凝土的布料，或者选择人工摊铺的方式，保证混凝土材料的均匀性；其次，在进行混凝土振捣时，要按照节奏进行，使振捣过程不易出现气泡，保证振捣的密实性；在施工环节还可以采用分层振捣的方式，控制好振捣的时间，使各层混凝土的粘合能力增强；第三就是进行混凝土的抹压工作，混凝土振捣完成之后，需要进行抹压工作，减少混凝土材料表面的裂缝，抹压的时间需要重点把控，避免时间过长出现变形的现象。

4.5 注浆小导管施工

旧隧道抽排洞内积水，局部渗水严重处进行局部注浆堵水及拱部的引排。在旧隧道钢架切割位置上方施作2根6m长注浆小导管，注浆小导管采用外径Ф42mm，壁厚3.5mm的热轧无缝钢管加工制成，导管长6m，前端加工成锥形，尾部焊接Ф6mm钢筋箍加劲，管壁四周钻4排Ф6mm注浆孔，施工时钢管沿隧道开挖轮廓线周边以10°～15°的外插角打入岩层中。

注浆小导管注浆采用水泥-水玻璃双液，注浆参数根据现场试验确定，应用参数如下：

（1）注浆压力0.5～1.0MPa；

（2）水泥浆水灰比W/C=1.0；

（3）水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥；

（4）水玻璃波美度为30，模数为2.4；

施工时，当每孔注浆终压达到1.0MPa且注浆量达到设计量的95%以上时，可结束注浆。水灰比及水泥、水玻璃、缓凝剂掺量可根据现场注浆效果进行调整。

4.6 防排水施工措施

1)防排水施工的主要原理

隧道施工过程中最常见的问题就是渗漏水问题。因此在灌浆施工技术应用过程中，要遵循防渗堵排的原则，根据隧道周围岩石层的主要特点，在岩石层以及地下水之间铺设一定的防水墙。如果防水墙的铺设难以满足防排水的功能，就需要对其进行合理的排水，避免地下水的压力对岩层造成二次的破坏。这时的防排水措施主要就是利用防水板的放置，进行PVC 垫片的焊接。堵水措施需要应用到注浆技术，注浆时间重点把控，避免时间超过十分钟。

2)施工裂缝的防治措施

隧道进行灌浆技术施工的过程中，会随着施工出现一些裂缝裂口，在不处理或是处理不当的情况下，裂缝裂口还会出现变形加大的情况，造成的后果也非常严重，直接关系到整个施工工程的质量。在该隧道架立防渗水防排水模板，将止水带放在模板上，再使用橡胶条加固，同时留有加封的位置，再利用混凝土灌注。当混凝土逐渐变干变硬，塑料薄膜拆除，把聚苯乙烯的泡沫板安装好，一边将铅丝和止水带接入到钢筋处，一边浇筑混凝土。需要注意的是，一定要保障止水带和混凝土的耐受力和坚硬度，并调配好水、水泥、水灰的比例，避免材料渗漏或变坏的情况出现，更要保护好止水带。一旦止水带发生破坏，甚至会加大对裂缝裂口的破坏力。

5 结束语

综上所述，桥梁隧道在具体的施工过程中，会运用到灌浆技术。应用灌浆技术的过程中需要考虑地形的主要特点，再结合实际的天气条件，进行有效的施工。灌浆技术应用过程中有很多的操作手法，经过多年的实践和技术的完善，灌浆技术已经逐渐成熟，不仅可以提升隧道工程的质量，而且促进了整体的施工安全。希望通过文章的论述，使灌浆技术的发展更为成熟，并促进隧道施工项目的顺利开展。