公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的运用研究

刘新明

摘    要：随着我国经济实力的不断提升，社会发展状态也可以说是日新月异，人们的生活质量和生活水平也在直线上升。公路建筑作为人们日常出行和交通运输中的主要载体，占据着十分重要的地位。在工程项目的施工过程中，公路桥梁隧道是重要的组成部分，其中最为常见的施工方式就是灌浆法，主要是由于灌浆法具有灵活性高的特点，也被视为公路桥梁建设中的核心施工方式。在公路桥梁隧道建设过程中运用灌浆法，能够不受天气自然等因素的影响，在最大限度内降低工程施工的成本和投入，使工程建设的整体质量和效率得到显著的提升。基于此，本文首先提出灌浆法加固技术原理，结合工程案例分析灌浆法加固技术的应用。

关键词：路桥隧道工程;灌浆法;加固技术;应用

1  引言

科学的施工方式能够有效的改善公路桥梁隧道建设过程中存在的质量和安全隐患问题。随着科学技术的不断发展，灌浆法逐渐被应用到公路桥梁隧道建设过程中，使工程建设的整体水平和质量得到了优化和改善，提高了整体施工效果。

2  工程概况

某路桥工程全长为45.23km，路桥隧道长度占据30%左右，工程量较大，隧道工程设计宽度为22m整体式路基以及宽度为9.96m分离式路基，路基与桥梁宽度相等。该路桥工程设计时速为100km/h。该路桥工程贯通段的地质结构主要为砂岩、英砂巖，再加上山体结构复杂、有山泉，爆破不到位可能会出现泥石流、砌石松动、内部开裂、砌浆脱落等质量问题。为了减少路桥工程质量缺陷，采用了灌浆法加固技术，并且取得了非常好的效果。

3  灌浆法技术原理

在路桥工程建设中，通常会产生一些不可预见的病害问题，这些病害严重影响路桥隧道正常通行以及运行安全性，部分隧道工程采用了灌浆法进行了加固，取得了良好的效果[1]。灌浆法是指将水泥、砂子、粘土、水、添加剂按照相关比例配置成砂浆，之后将加固对象钻孔，将砂浆灌入到加固结构当中，在水泥砂浆凝固之后强度会变高，从而起到加固作用，也可以填补结构中的裂缝，提高隧道的安全性、稳定性、荷载性能。在路桥隧道工程施工中，灌浆法可以分为两种形式，一种是高压注浆;另一种是低压注浆，通常以高压注浆为主。砂浆在进入加固主体后会在裂缝位置形成浆柱，在一段时间后冷却凝结填补结构裂缝，提高基础强度，从而解决病害问题，起到加固作用。

4  公路桥梁隧道工程施工中灌浆加固技术的应用

4.1  施工标准

想要确保工程整体施工质量，就必须要确定工程加固标准，不同施工环境的加固标准不同，案例工程采用了复合型地基，要求在灌浆加固之后地基承载力不得低于130kPa，还要严格控制施工灌浆时间、灌浆速度，通常保持在5L/min，持续灌浆30min。在水泥砂浆配比中，水泥砂浆最低强度为32MPa，采用高性能硅酸盐水泥。在打孔的孔深、灌浆管排布中，可以采用梅花状灌浆管排布形式，打孔半径控制在40-50mm，孔深保持在5m。注浆时必须要填充隧道结构主体的裂缝，提前做好压力测试，灌浆压力不得低于0.4MPa，只有各项指标都能够达到标准要求，才能够实现最终的注浆加固目标。

4.2  灌浆加固施工方案

4.2.1  打孔

在正式打注浆孔之前，要提前选择好打孔工具，钻头半径为40mm。钻孔过程中，要保证与钻孔面的垂直度，误差控制在±1%以内。本工程在钻孔当中发现了粉状土壤，此时要先下入导管，保护好灌浆孔孔壁，避免粉尘泥砂进入到灌浆孔当中造成堵塞问题，防治正常施工。下入到管之后即可继续钻孔作业。

4.2.2  灌浆管道安装

在打孔工作完毕之后，要安装灌浆管道。灌浆加固技术的应用是为了提高隧道工程强度，但由于路桥隧道工程施工环境、使用环境的特殊性，采用普通灌浆管道在使用中产生外壁裂缝几率非常高，影响工程正常使用，为了避免此类问题，可以在安装灌浆管同时在外部包裹一层软胶保护层。管道破裂会导致浆液溢出，除了会影响工程质量，还会导致材料浪费，而在软胶保护层包裹下，泥沙不易流入到灌浆管到中，起到了双层防护作用。在灌浆管道铺设完毕之后，还要做好管道衔接部位孔隙、钻孔孔隙填补工作，选择与管道周围相同材料填补即可[2]。

4.2.3  水泥砂浆搅拌

灌浆管道施工完毕后，要搅拌水泥砂浆，按照试验段设计比例进行搅拌，搅拌要按照一个方向进行，不可切换方向。搅拌振捣速度不宜过快，要保持匀速搅拌，搅拌机运行30s以上，根据实际情况适当调整搅拌速度，避免砂浆出现离析、沉淀等问题。搅拌完成后立刻运往施工现场，尽可能在2h内使用完毕，避免长时间搁置造成初凝或变质等问题，影响正常使用。本工程砂浆材料采用了42·5硅酸盐水泥，在监理工程师检定之后，加入适量的外加剂，如粉煤灰、水玻璃等，改善砂浆整体性能，集料粒径不超过3mm，所有外加剂质量都应满足技术标准。

4.2.4  灌浆施工

在正式灌浆前要做好区分工作，每个区段长度不得超过50m，并且在灌浆完毕后都要做好封堵工作。同时，还要对衬砌结构缺陷、施工缝进行全面检查，制定漏浆的应对措施，之后再次进行检查，合格之后即可注浆。注浆要由下到上的顺序进行，在地处孔注浆中，气体从高处孔排除，待到高处孔溢出浆液之后将底孔封堵，从高处孔向下注浆，反复注浆直到填满为止。注浆压力要根据衬砌界沟厚度确定，考虑内部钢筋布置情况[3]。开始注浆后要保持连续性，直到注浆结束，如果中途注浆中断，要立刻扫孔并复灌。本工程采用了分次注浆法，第一次注浆的水灰比为1：0.5，以常压注浆，从孔底持续向上注浆，在上孔溢出浆液后完成第一次注浆。待到将第一次注浆完成12h之后开始第二次注浆，也就是劈裂注浆法，此时泥浆水灰比为1：0.6。根据现场实际情况确定注浆压力、时间，通常注浆压力不超过1.2MPa，地表等部位出现冒浆、串浆问题要立刻采取防护措施，可以间歇式注浆减小压力。在注浆完成之后要检测地基承载力，通常经过注浆加固之后的地基承载力可以达到300kPa，远超标准的130kPa。

4.2.5  灌浆孔封堵

在灌浆压力升到设计标准压力后，还要持续灌浆10min，严控注浆量操持在10L/min左右，最高不得超过20L/min，注浆完毕之后马上封堵注浆口，封堵一天时间观察情况。为了能够提高注浆加固效果，可以采用以下几点措施：①根据砂浆固结面实际情况检查钻孔中是否出现了空白区。②检查注浆量、灌浆压力等施工信息，判定注浆效果[4]。③按照注浆孔数的5%比例进行取孔，进行压水试验。特别是对土质条件差、冒浆严重、耗灰量多的孔洞进行重点检查。如果持续灌水30min吸水率都低于标准数值，则确定灌浆质量达标，反之要再次补压。本工程采用劈裂注浆法，几乎不会出现此类问题。

5  结束语

综上所述，灌浆加固技术的应用有助于提升路桥隧道工程整体质量，这就需要根据工程实际情况和设计标准，严格控制灌浆加固法的每个施工流程，掌握施工要点、满足工程施工标准，同时还要关注施工中的注意事项，保证施工安全，发挥灌浆法加固技术的真正效益。

参考文献：

[1] 邢明毅.公路桥梁与隧道施工中灌浆法加固技术的应用[J].居舍，2019（10）：80+39.

[2] 蒋磊.公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的运用[J].科技创新与应用，2019（5）：168～169.

[3] 朱乾，辜培.灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[J].中华建设，2019（2）：152～153.

[4] 尹崇林.灌浆法在隧道施工中的应用[J].黑龙江交通科技，2018（11）：148～149.