桥梁隧道施工中灌浆技术的应用研究

2018-09-10张前伟

环球市场 2018年4期

张前伟

摘要：在桥梁隧道的施工过程中，经常出现混凝土结构裂缝、基础或地层松软等问题，对桥梁隧道的施工质量产生很大影响，为了对这些裂缝或松软地层开展有效的预防及治理，就需要研究新材料、新技术、新工艺。在具体施工中，灌浆技术得到了广泛使用，可对桥梁隧道施工中的结构裂缝、软弱地层进行有效修补与加固，使得桥梁隧道施工更加便捷，安全也得到更有效的保证。

关键词：桥梁隧道施工；结构裂缝；松软地层；灌浆技术

一、灌浆技术概述

灌浆技术主要是利用高压、电渗以及机械灌注等原理将灌浆材料注入到桥梁隧道的结构裂缝或软弱地层中去。这种方法是利用物理方式对裂缝问题或软弱地层进行改善。灌浆法的主要特点有：（1）堵漏。灌浆材料的使用可以对孔洞进行填充，同时可对流水开展堵截；（2）防渗。这种方法可以对材料的渗透性进行有效降低，从而减少桥梁隧道发生的渗透量，对桥梁隧道的抗渗能力进行提高；（3）加固。该种方法可以对岩土自身的力学强度进行提高，从而使得混凝土所具有的基本结构得以恢复；（4）对建筑物的偏斜度进行纠正。这种方法可以使得发生不均匀沉降的道路桥梁恢复原位。因而，在桥梁道路的施工中，对灌浆技术的合理运用可以使得裂缝或地层得到加固，最终实现桥梁隧道工程施工质量的提升。

二、存在的问题

桥梁、隧道施工中的裂缝和空隙经常出现在隧道二衬、桥梁台背及基底等地方。在最开始的时候，裂缝与空隙并不是那么容易发现，在施工团队的日常检修过程中也往往注意不到这些裂缝和空隙的存在，从而使这些问题成了隐藏的威胁。在长期的使用过程中，裂缝与空隙就会逐渐增长，慢慢变大，如若此时施工人员依然对此不作处理，任由其继续恶化下去，裂缝与空隙自然越变越大，一旦超过一定的界限（一般是2mm），就会影响桥梁、隧道的承载能力，成为桥梁、隧道工程的重大安全隐患。

三、灌浆技术在桥梁、隧道施工中的应用

（一）施工工艺探究

在进行灌浆工作时，必须严格且合理地控制施工流程中的施工工艺。在桥梁隧道施工中使用灌浆法是有严格要求的，如果灌浆施工质量高，则对于桥梁和隧道整体质量有很大提升，反之甚至则会影响桥梁隧道的整体质量。其施工工艺主要有以下几个方面：

1.对于处理工程大裂缝，一般使用填充灌浆方法。由于受荷载力影响，使得在桥梁隧道工程之中可能会发生地质坍塌事故。应对这种情况，在灌浆施工中，经常使用填充灌浆法。其施工工艺为：孔位放样一钻孔一安装灌浆头、试压；配制浆液一灌浆一结束单孔灌浆一封孔饱压。

2.进行隧道侧壁维修及桥梁地基加固施工时，一般会遇到孔隙裂缝及岩土地层加固问题，一般使用渗透灌浆法，该方法最为适合处理该类问题，施工效果相对最佳。其施工工艺为：通过渗透手段，把浆液填充至孔隙裂缝及岩土地层，等到浆液和孔隙裂缝或岩土地层凝结成为整体时，岩土层使用强度就会增加，孔隙裂缝问题便得到解决。

3.压密灌浆法一般应用在隧道工程施工之中，其施工工艺为：利用高压注浆方式，把浓度较大的浆液灌注入岩缝内，在进行灌浆时，在灌浆管端要产生浆泡，使得浆液在灌浆压力的作用下，充分地充实岩缝，对于使用压密灌浆法灌注的浆液一般表现为条状或脉状胶结层。

4.电工化学灌浆法一般应用在桥梁基础加固工程中，其施工方法为：第一步为选定加固岩层，进行准备工作；第二步是将正负两极分别插入底层，把正极和带孔金属管连接，这边是灌浆端口；第三步是把正极两端分别和电源正负极相连接，使得电渗方向和注入压力方向一致。该灌浆法原理是减少通电区域中层含水量，使得该区域形成渗浆通道，当压力下降时，浆液通过渗浆通道进入地层深处，对其进行加固。

（二）灌浆材料

注浆材料在整个注浆技术中是最基本、也是非常重要的一个部分，注浆之所以能够起到防渗、加固的作用，正是由于注浆材料在施工过程中将其由液相转变到固相的结果。因此，能在一定条件下转变成固体的物质，一般而言都可以当作注浆材料。我们在施工中常见的注浆材料有：

1.水泥：注浆常常用水泥作为主要的材料，因为水泥是一種很好的水稳定性材料，可以形成稳定的胶结体；如水泥——氯化钙浆液，超细水泥、粘土——膨润土浆等。

2.水泥一水玻璃浆液：水泥配浆时常常加入其它化学浆液，或掺加少量化学外加剂，如氯化钙，来改善水泥浆液的性能。

3.有机高分子材料：用于注浆的材料除了有无机高分子化合物硅酸盐及其衍生物之外，有机高分子聚合物也广泛应用，如纸浆废液一过硫酸按浆液、如脉醛树脂一硫酸浆液、水溶性聚氨醋浆液等。

（三）灌浆施工步骤

前面也已经提到了，对桥梁、隧道进行灌浆工作，主要作用是通过对桥梁、隧道存在的裂缝和空隙进行填充，以达到对桥梁隧道的加固目的，从而提高其承载能力，确保结构安全性。灌浆工作的流程一般包括钻孔、浆管安放、堵孔口、过滤搅拌浆和灌浆封口等环节，施工过程中施工人员一定要按照严格的施工顺序来进行施工。

（四）灌浆的施工质量控制

在进行灌浆工作时，一般都要满足桥梁、隧道的设计标准，而灌浆施工质量要引起施工人员的重视。

1.钻孔位置要严格控制，孔深误差要小于20mm。施工时，如果和其他管线冲突，尽可能避开；如果不能避开，上报，同意后，移动孔位避开其他管线，对实际孔位要有记录。

2.施工时，要根据施工技术参数施工，同时记录好各项施工参数，如，高喷灌浆各项参数，故障的处理结果等。

3.喷灌前要有试验和检查，进行试喷，符合要求后才可以进行灌浆施工。