公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术研究

陈为锋

摘 要：本文对灌浆加固技术原理进行分析，并以某公路工程为例，阐述该技术在实际工程中的应用方法，包括施工前准备、施工设计、施工工艺以及相关注意事项等方面。力求通过本文研究，做好各项准备工作，严格把控施工工艺，达到最佳灌浆加固效果，促进路桥隧道工程的高效完工。

关键词：路桥隧道工程;灌浆加固技术;应用方法

当前我国交通事业不断发展，道路、桥梁、隧道数量不断增加，为人们的出行提供极大便利。但是，一旦路桥隧道出现病害时，不但会影响交通的顺利通行，甚至会造成人员伤亡。对此，在工程施工中应积极采用灌浆加固技术，使工程质量与安全得到切实保障。

1 灌浆法加固技术原理

在路桥隧道应用中经常出现一些病害，对工程的正常使用产生干扰。对此，可采用灌浆法进行加固，预防和减少质量问题发生。该技术较为简单，主要采用水泥、石浆与煤灰等材料，通过搅拌的方式形成浆液，具有较强的加固效果。将浆液注入围岩裂缝之中，待其凝固之后形成注浆柱，便可将围岩的裂缝填满。通过该方法的应用可使围岩的力学性能得到显著提升，提高其承载力，使其变得更加坚固耐用，同时对二衬变形也具有较强的预防作用，可使整体工程质量得到显著提升，建筑的使用寿命得以延长。从作用机理来看，其基本原理是对结构物化性能进行改善，通过灌注浆液的方式，使浆液在裂缝中变为浆柱，与工程充分贴合，由此提高工程的稳定与安全^[1]。

2 路桥隧道工程中灌浆法加固技术应用

本文以CR公路为例，项目范围为K15+660～K51+060，全长约35.335km，桥隧比为27%，为四车道高速公路。根据JTG B01-2017标准，该公路等级为高速公路，设计速度为80km/h，整体路基宽度为21.5m，且路基与桥梁宽度相同。针对该工程采用灌浆加固技术进行施工，以期提高工程整体质量。

2.1 施工前准备

在路桥与隧道施工中，可采用灌浆加固技术提高工程质量，施工前期的准备工作包括以下内容。

一是编制设计方案。由专业人员对施工现场进行环境勘测、选择灌注方式、浆材配比、确定灌注控制基准等等。针对施工场地的地理条件、地质情况、四周环境等进行实地考察，对各项数据进行记录，为灌浆加固提供准确的数据参考。同时，根据灌浆材料的强度与性质，合理设置浆材比例。此外，根据实际地质情况采取相应的灌浆方法，例如，硬质土层可采用劈裂缝灌浆法;对于砂砾层可采用渗透灌浆法等等;

二是准备材料与设备。在灌浆法加固之前，应准备充分的施工材料与设备，使其与工程要求相符合，这会对工程进度与质量起到直接影响。在施工过程中，还应结合灌浆法的特点与工程实际情况，配制合适的浆材与设备，为工程施工营造良好的环境，确保施工顺利开展;

三是科学开展灌浆实验。在灌浆法正式开展之前，应开展灌浆实验，寻找该方法存在的不足与缺陷，并对其灌浆方案进行调整和优化，使灌浆加固作用得到充分发挥，确保路桥与隧道施工质量^[2]。

2.2 施工设计

在灌浆法应用之前，还要做好施工设计工作，涉及内容包括以下几方面。

2.2.1 在施工标准方面，在灌浆加固之后墩台基础稳定性得以提升，各项施工标准如下表1所示。对于不同类型的浆液来说，其凝固时间也有所区别，灌注时间与外加剂用量等因素均会影响凝结时间，应根据工程的实际需求严格控制灌注开始与结束的时间。对于该路桥工程来说，在特定压力下，施工孔段吸浆量应低于0.6L/min，持续30min后灌浆结束。

2.2.2 在浆材配比方面，一般路桥隧道工程采用的灌浆材料主要为水泥粉煤灰，水泥与粉煤灰的比例为4：1，水灰比范围为0.5～0.53之间，水泥采用普通硅酸盐水泥，强度为32.5。

2.2.3 在扩散半径方面，该项指标的大小对工程造价具有直接影响，同时还会影响施工进度与加固成效。对此，在施工过程中，应与深度、宽度、渗透系数与灌浆压力等因素相结合，提高设计合理性。例如，当灌浆时间发生改变后，应适当调整浆液配比与扩散距离;

2.2.4 布孔与孔深。灌浆施工主要为梅花形布孔方式，孔直径为9m，深度为4～6m之间，具体数值应根据该工程的实际情况而定;

2.2.5 灌浆压力与数量。灌浆压力主要是指材料在地层中运动时的驱动力，其数值对加固效果具有较大影响。在灌浆量方面，通过为对象土量的20%，并与施工现场的地层条件、渗透系数、灌注材料等因素相结合，确保灌浆量充足能够填埋地基。该项指标的计算公式如下：

式中，V代表灌浆量;x代表的是水泥比例;Z代表的是浆液体积;A代表的是水泥比重;B代表的是粘土比重;C代表的是砂比例数;D代表的是水比例数。根据该项目的勘查结果，将灌浆压力设置为0.3～0.45MPa之间，在正式施工时还可根据现实需求灵活调整。

2.3 施工工艺

在正式灌浆施工中，应重视工艺流程，对各个环节进行严格控制，确保施工有序开展。各项施工工艺为：一是钻孔，在本项目中采用截面直径为85～90mm的钻头，将钻头与地面相对进行钻孔;当钻头处于粉性土层时，先将导管放入孔中，再对孔壁进行保护;最后采用捞沙筒进行钻孔;二是灌浆管布设。为了提高灌浆管严密性，可将软橡皮包裹在管的外侧，以免灌浆时出现浆液外溢情况。在灌浆管布设完毕后，对钻孔与管之间的缝隙进行填充，可采用与土层相适应的回填材料，避免产生不良影响;三是浆液调制搅拌，按照设计比例对材料进行混合搅拌，确保浆液均匀性，在制备后与现场要求相符合，禁止放置过长时间;四是灌浆准备。在机械进场后，由现场质检人员对设备进行检查，确保其工况良好，灌浆口与孔口相对，提高灌浆严密性;五是灌浆施工，在灌浆过程中，应由上至下缓慢注入，直至浆液饱和，并做好施工监测工作，确保工程质量，减少病害发生;当灌浆与设计标准相符后停止灌浆，等待一段时间，当其完全凝固后，将灌浆口封堵起来，并观察封孔的位置，一旦发现浆液下沉，则应开孔补浆^[3]。

2.4 注意事项

在工程施工中，灌浆法的操作较为便利且灵活，可针对不同工程与地点采取与之相对的施工材料与方法，但务必要遵循相应的标准，这也是提高灌浆质量的基础和前提，尤其是灌浆各项参数的控制更是重中之重，需要对灌浆压力、扩散半径、有效距离、凝固时间等因素进行综合分析，使灌浆压力与工程实际情况充分符合。对于部分工程来说，对灌浆压力的需求较小，可采用化学灌浆、浅层灌浆等方式;一些工程对灌浆压力的需求较大，可采用水泥灌浆、深层灌浆等方式。此外，浆液的扩散半径与距离与工程造价直接挂钩，应提前做好计算;凝固时间与工程进度相关，还受到施工材料、前期预算等因素的限制，应在确定灌浆材料后，对凝固时间进行精确计算，以此控制施工进度。

3 结语

综上所述，为了提高路桥隧道施工质量，可将灌浆加固技术应用其中，根据工程实际需求，严格按照施工流程与操作规程，把控各项工艺质量，包括灌浆材料配比、设计方案、工艺标准等等，对多种影响因素进行综合考虑，使灌浆加固达到最佳效果，桥梁基础承载力得到显著提升，整体工程质量与稳定性得到切实保障。

参考文献：

[1]熊振成.公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的运用研究[J].文摘版：工程技术，2019（41）：47-47.

[2]陈刚，李炜莉.公路桥梁隧道工程施工中灌漿法加固技术的应用研究[J].现代物业旬刊，2018，431（08）：197.

[3]朱祖岭.公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用探析[J].建筑·建材·装饰，2019，000（023）：50.