铁路桥梁隧道施工灌浆技术应用分析

李 林

（中铁十九局集团第五工程有限公司，辽宁朝阳 122000）

0 引言

我国地域辽阔，各个地区之间的地形条件存有较大差异，部分地区甚至分布着较多的山川河流。对这些地区进行铁路桥梁隧道施工时，施工难度较大。一旦施工人员在进行铁路桥梁隧道施工时，存在施工不规范或施工操作失误等情况，难免整体上影响铁路桥梁隧道施工的质量，引发出裂缝、浆脱落等质量问题。相对于其他铁路桥梁隧道施工技术，灌浆技术作为一种能够改善铁路桥梁隧道出现裂缝问题的施工技术，在铁路桥梁隧道施工中有效运用，对于提升铁路桥梁隧道施工质量，具有十分重要的保障意义。

1 工程概括

1.1 工程简介

锦承线起自辽宁省锦州市，向北经义县折向西至朝阳，经叶柏寿向南至河北省承德，与京承、京通、高新、大郑和沈山线相通。锦承线朝阳至叶柏寿段位于辽宁省西部，线路均位于朝阳市境内。本标段锦承线朝阳至叶柏寿段铁路扩能工程起点为朝阳站DK136+950，终点为DK182+800。

畸架山隧道位于朝阳市东大道乡，总体呈近东西向展布，起止里程为DK178+530～DK182+740，全长4210 延米，为单洞双线隧道，隧道进出口均位于直线段上，线路纵坡为单面坡，为4.5‰的上坡，隧道最大埋深为140 m（表1）。

1.2 工程建设区域自然地理特征

1.2.1 地形地貌

畸架山隧道位于低山丘陵区，地势起伏较大，属于一种低山丘陵地貌单元，冲沟发育。

1.2.2 工程地质

地层岩性：畸架山隧道处地层为表覆第四系全新统冲洪积层（Q4dl+pl）新黄土，细角砾土；下伏白垩系下统（K1）砂岩、泥岩、砾岩。自上而下为：

（1）第四系全新统。新黄土：黄色，硬塑，虫孔发育含少量姜结石，层厚0.0～3.6 m，主要分布在洞身地表。

表1 畸架山隧道基本情况

（2）白垩系下统。砂岩按风化程度分为全风化、强风化、弱风化，特征：①砂岩，全风化，灰色，灰褐色，结构构造已破坏，节理发育，岩芯呈砂土状，层厚0.0～4.2 m。②砂岩，强风化，灰色，灰褐色，粉砂结构，层状构造，节理很发育，岩芯呈碎块状，层厚0.0～23.7 m。③砂岩，弱风化，灰色，灰褐色，粉砂结构，层状构造，节理发育，岩芯呈柱状，层厚0.0～35 m。

2 灌浆技术概述

2.1 灌浆技术简介

灌浆技术也称为灌浆法加固技术，是一种比较常见的铁路桥梁隧道施工技术，主要应用在铁路桥梁隧道施工出现质量问题时，例如裂缝、孔隙等质量问题。根据实际情况，选择液压或气压方式，将浆液灌入到裂缝孔隙，使这些裂缝能够进行一定弥合，避免出现裂缝扩大情况。

2.2 灌浆技术的使用优势

根据灌浆技术在铁路桥梁隧道施工中的实际应用情况而言，灌浆技术主要具有以下使用优势。

（1）有效防治铁路桥梁隧道渗透问题。实际进行铁路桥梁隧道施工时，合理将灌浆技术应用在铁路桥梁隧道施工中，能够对铁路桥梁隧道的地基进行有效加固，使得地基与浆柱能够进行紧密结合，进而提升铁路桥梁隧道工程的整体密实度，保障铁路桥梁隧道的抗渗透能力。

（2）填堵孔洞。施工人员在对铁路桥梁隧道进行施工时，由于各种操作不规范，可能会使铁路桥梁隧道出现一定孔洞，这些孔洞难免会对铁路桥梁隧道施工质量产生较大影响，严重时甚至会引发较大的铁路桥梁隧道使用问题。利用灌浆技术对铁路桥梁隧道进行加固施工，可以在灌浆技术渗透作用下，将这些存在的孔洞进行填堵处理，避免水渗入到孔洞中，确保铁路桥梁隧道施工质量。

3 对灌浆技术工艺条件的控制

3.1 控制好灌浆技术的压力

施工人员进行灌浆技术施工时，必须要对灌浆技术压力的大小，进行严格的灌浆过程控制。具体而言，在进行灌浆过程中，受到灌浆方法、灌浆材料与当地水文地质条件等各种因素影响，都会使灌浆过程中的压力，出现一定程度变化。若没有对压力进行有效控制，难免会影响到灌浆效果。因而，在进行实际灌浆时，对于浅层地区，需要将压力控制在较小范围，使得渗透系数能够有效提升，对于其他情况下的压力控制，需要根据其实际情况进行压力对应控制，避免灌浆效果受到不利影响。

表2 畸架山隧道各作业面机械设备配备

3.2 控制好灌浆技术的扩散半径

在灌浆过程中，扩散现象出现概率较高，因而，注重对扩散半径的控制也十分重要。一般情况下，若灌浆时的扩散半径较大，浆液会覆盖到较大区域内，这会对铁路桥梁隧道工程的施工质量，产生较多不利影响，甚至会引发相应的铁路桥梁隧道施工质量。经过相关研究发现，灌浆时出现半径过大的原因，是由于灌浆时间与压力管控不够合理。

3.3 控制好浆液的凝固时间

浆液本身具有一定的凝固点，合理利用凝固点的优势，利于对浆液的凝固时间进行有效控制。为此，施工人员在进行灌浆施工时，可以使用一些具有催化效果的产品，对灌浆的浆液强度与凝固时间进行有效控制，最大程度确保其数据计算准确度。但要注意，控制浆液凝固时间，应当尽可能缩小浆液的控制范围，使得浆液的凝固时间符合铁路桥梁隧道工程的施工要求。

4 灌浆技术在铁路桥梁隧道施工中的应用

4.1 隧道施工前的准备工作

4.1.1 进行完善的灌浆试验

进行隧道施工前，为对后期隧道施工提供准确、有效的数据参考，需要进行灌浆实验操作。具体而言，施工人员应当参考相关技术规范与施工标准，搜集隧道裂缝扩张半径的数据，然后在资料整合与分析后，对隧道灌浆中的扩散半径与孔距，根据实际使用需求，合理调整浆液配比。对于灌浆的浆液，施工人员可参考我国铁路施工标准，对浆液的各种材料配比，进行明确的比例拌合处理，确保浆液强度与使用性能。

4.1.2 准备施工机械与浆材

进行灌浆施工前，相关管理人员需要对灌浆使用的施工机械与浆材，进行严格质量抽查，无任何质量问题后，才能允许其进入施工现场。根据本隧道工程内容和特点，拟配备的主要施工机械设备见表2。

4.1.3 重视施工管理

进行灌浆施工管理时，应当做到预防为主、养护与维修并重。在进行灌浆过程中，应当在灌浆前、灌浆中与灌浆后，有效确定各项工作管理制度、管理进度、管理标准与管理人员，以在全面化的监督与安排下，对灌浆过程进行有效管控。

4.2 施工工艺

灌浆技术的施工工艺，主要分为钻孔、灌浆管道铺设、堵孔口处理、搅拌过滤与灌浆封口等，具体施工工艺内容如下。

（1）进行打孔时，施工人员需根据实际情况选择钻头。一般情况下，可选择直径为89 mm 的钻头。在利用钻头进行打孔时，若土质为黏性土，需要做好对孔壁的防护，如导管防护措施，使得黏性土能够顺着导管，从沙筒中进行取砂成孔，避免孔壁出现倒塌的质量问题。

（2）打孔处理完毕后，需要将灌浆管埋入其中，然后对灌浆管的孔口进行仔细封闭，防止灰尘进入到孔中，影响后期的施工效果。

5 结语

铁路桥梁隧道施工作为一项社会基础建设设施，铁路桥梁隧道施工的质量，不仅影响铁路桥梁隧道的正常运用，对于当地地区的经济发展，也具有较大促进性意义。灌浆技术作为一种铁路桥梁隧道常见施工技术，确保灌浆技术在铁路桥梁隧道施工中的有效应用，有利于对铁路桥梁隧道起到加固作用，为人们提供更好的铁路桥梁隧道服务。