灌浆法在道路桥隧道养护维修中的运用

（甘肃省武威公路局，甘肃 武威 733000）

在科学技术不断发展的大背景下，各项新技术纷纷诞生，其中，科研人员不断研究与实践得知，灌浆法能够对各种荷载或非荷载作用造成的桥隧裂缝病害问题进行有效解决，通过结构裂缝修补，进一步提升桥隧的安全、耐久性，是值得探究的技术之一。

1 灌浆法技术的基本概述

1.1 灌浆技术

在桥隧结构病害处治过程中所采用的灌浆技术主要是指在电渗、高压等作用下，在桥隧结构裂缝内注入相应的灌浆材料，是目前较为常见的施工技术之一。从原理上分析，灌浆技术有效应用的主要目的是解决混凝土结构裂缝问题，所具有以下特点，一是具有防渗性，在应用灌浆技术之后能够在一定程度上将材料本身的渗透性降到最低，且在无形中减少渗透量[1]。二是具有加固性，积极应用灌浆技术可以从不同方面提高混凝土的强度及硬度，起到加固作用，对提高混凝土结构耐久性具有明显优势。三是防堵漏性，应用切实有效的材料对裂缝或孔洞进行填充，可以起到水流堵漏的作用[2]。四是对建筑物垂直度进行纠正，建筑物发生倾斜，则可通过灌浆法对其垂直度进行校正，简单来说就是利用灌浆促使地基不均匀沉降恢复，所以在道路桥梁隧道养护维修中灌浆技术的作用较为明显，是处治各类病害的有效措施之一。

1.2 灌浆材料的种类与用途

第一，水泥砂浆，施工要求比较高，极易发生沉淀，能够处理渗漏病害或者面层修补。第二，水泥浆，施工较为简单，凝结时间长，但可观性较差，主要用于防震粗砂地基加固。第三，水玻璃液浆，液浆的粘度与水保持一致，虽可观性强，但是整体的造价比较高，主要适于防渗加固。第四是水泥--水玻璃液浆，施工要求比较高且容易调节，主要应用于动水状态下防渗粗砂地基的加固。

1.3 灌浆技术的种类

从整体上看，可将灌浆技术划分为四类，分别是电动化学灌浆法、渗透灌浆法、填充灌浆法、压力灌浆法。其中，应用较多的是填充灌浆法，在道路桥梁隧道运营过程中，因荷载作用会出现不同程度的裂缝及孔洞，如果不加以处理，还会引发各类结构性病害，对此可以采取填充灌浆方法，在保证施工质量的同时也能延长使用年限。

2 桥隧施工运营中所出现的问题

2.1 裂缝

毋庸置疑，裂缝是常见的工程病害问题之一，主要出现在桥梁、隧道结构上，其特征表现为施工前期不明显，日常检查易忽视，易留下安全隐患。在后期使用过程中，缝宽和长度会逐渐增大，甚至会贯通整个截面，假如宽度超过2mm，则需及时采取有效措施进行补强修复，否则会导致桥梁结构承载力下降[3]，隧道衬砌开裂、错台变形。

2.2 砌浆脱落

砌浆是道路桥梁隧道施工中不容或缺的一部分，是提高加固性的关键所在，但是如果发生砌浆脱落的现象，墙面就会失去保护层，进而对安全性产生影响。

3 案例概述

本文以某高速公路病害路段为研究对象，该路段全长11.2km，双向四车道，路基宽度28.2m，公路等级为一级，其中涉及2 座隧道，2 座桥梁，设计时速80km/h，且该路段车流量大，超重载车辆多。该桥梁隧道的地质结构属于页岩混合砂岩，属于软性岩土，经过长期的负载使用，极易发生裂缝现象，在加固与堵漏中则需使用灌浆法，以此提高行车的安全性。

4 灌浆法在道路桥梁隧道养护维修的应用

4.1 做好前期施工准备工作

提前做好施工准备工作是保证灌浆质量的前提。一是严格按照桥梁结构实际情况和设计施工图，准确标记裂缝位置，对裂缝几何尺寸进行分类汇总，制定切实可行的施工方案。采用吹风机械清除缝内杂物，选取符合质量要求的灌浆材料，合理确定浆液施工配合比，确保灌浆质量满足相关要求，本工程中，浆液配合比拟设定在0.8～1.2 之间[4]。同时严格控制施工各项措施，保证工序落实到位。二是对施工中所用机械设备进行维修保养校正，保证设备能够正常运转，提前做好试验校正，调整各项工程参数，保证灌浆施工顺利进行。三是对施工团队的选择加以重视，尤其是要从细节入手，保证每个工作环节都能加以监督，及时的测量隧道的施工半径，对灌浆孔的距离加以设置，以此在符合施工要求的同时保证施工的有序开展。需注意到的一点，在该工程当中，隧道的地形具有复杂性，跨度比较大，所以整体难度比较大，所以在隧道灌浆施工当中需要进行裂缝处理，实施防渗施工、修补施工。所以无论从哪一点分析，需积极的做好前提准备工作，这样才能为后续的施工提供条件，保证其有效性。

4.2 进行布孔

在布孔时需要先明确孔洞的位置，严格按照设计方案以及施工现场的现状明确钻孔的位置，同时，还要做好测量放线，只有做好测量放线才能保证钻机的正常运行，才能有效提高施工质量与效率。

4.3 进行钻孔

通常情况下，在确定钻孔位置之后，便需采取钻孔设备进行施工，在本工程中主要采取的钻机型号是XVI-50，其应用效果比较好，无论是钻孔的效率还是钻孔的质量都比较。，除此之外，在钻孔的时候，要按照工程的规定辅助相应的钻机设备，实施高喷灌浆孔施工，保证钻孔位置的合理性与科学性，在钻孔的时候还要保证钻孔与钻竿始终处于水平线之上，这样可以避免发生倾斜，影响桥梁隧道施工的准确性与精准性。

4.4 技术应用

灌浆技术应用当中需要做好三点：第一，明确桥梁裂缝的位置，一般而言，在桥墩以及桥台发生裂缝的几率比较大，所以需进一步明确桥梁裂缝的位置，而且还要对其原因加以分析，针对性的选择灌浆材料与方法。第二，对灌浆进行搅拌，合理选择搅拌机，在工程当中采取的搅拌机是JZ500，搅拌时需要再加入水，按顺时针方向进行搅拌，合理控制转速。在搅拌过程当中，如果没有严格按照相应的规定与要求，那么则会导致搅拌质量不容乐观，此外在搅拌过程当中还要加入硅盐酸水泥，并利用过滤网将浆液注入到储浆桶之中，以此才能发生中和反应。第三，合理且有效的选择灌浆工艺，要严格按照实际的操作选择施工工序，提高灌浆的质量，其中如果钻孔出现了粉状土，那么要将导管埋入到钻孔之内，并且在成形之后还要埋设灌浆管道，封闭所有的孔口，这样可有效避免杂质进入，此外在灌浆的时候，需遵循自上而下的原则，缓慢的进入到钻孔之中，等到填满要静待30 分钟，给予凝固的时间[5]。在该桥梁施工中采取了分批灌浆的方式，并且遵循了先疏后密的原则，从本质上避免了串浆现象的发生。当然，为进一步提高灌浆的有效性，灌浆的速度需加以确定，设置在30—80L/min，做好各项检查工作，如果再发生沉降要重新进行灌浆。

4.5 浆材配比

无论从哪一个角度分析，均可以清楚的了解到浆材配比对灌浆料的质量造成影响，对公路桥梁隧道施工水平产生制约，所以需要严格把控浆材配比。其中灌浆料强度的主要决定因素包括水灰比、骨料、外加剂、密实度、养护等等，浆材配比要保证比例的科学与合理，并且还要从根本上满足道路桥梁隧道稳固性的基本要求。笔者认为在浆材配比的时候，需要对浆材的密度以及养护也要加以分析，尤其是在养护当中要定期进行检查，这样也是提高道路桥梁隧道质量的重中之重。

4.6 扩散半径

在道路桥梁隧道施工当中，扩散半径是灌浆法应用的主要环节之一，一般而言，公路地质差异性比较大，所以孔隙率与渗透系数具有一定的区别，在施工当中需要从不同的角度出发加以合理规划，包括对裂缝、深度、宽度、灌浆压力、渗透系数进行分析，其中在本次研究当中正处于山区，气候条件多变，会受到天气、温度、湿度等众多因素的影响，岩土的松紧程度会发生改变，进而无法准确的利用公式对扩散半径进行计算。在施工当中可以根据经验做好扩散半径的计算，然后按照实际的情况加以调整。在计算扩散半径的时候，还需要对周边的地理位置以及环境进行分析，只有将全部的因素加以考虑，它能避免发生其他变化。

4.7 灌浆法的流程

在灌浆法流程方面主要包括以下几点，第一，要对灌浆量进行控制，满足工程开展的要求，在工程开展之前，要对灌浆量进行计算。第二，做好灌浆压力的控制，将其控制在相应范围之内，其中灌浆法在应用时主要的核心是通过气压、液压的方式处理所存在的裂缝，所以要保证压力控制在合理范围之内，如果压力过高或者或过低均会对裂缝的处理产生影响。第三，灌浆孔的深度，在打孔的时候需要按照基本的要求选择直径80mm 的钻孔进行钻进。在钻孔当中，遇到其他物质要及时的下导管，将粉尘进行打捞。第四，灌浆结束的标准，什么时候灌浆结束是值得思考的问题之一，要结合灌浆的压力，灌浆孔的深度，在实施半小时之后方可结束灌浆。

5 灌浆法应用中需注意到的问题

通常情况下，在桥梁隧道施工当中为进一步提高灌浆的质量，需要做到五点，第一，假如钻孔发生了涌水，需要即刻停止钻孔，并且按照相关的规定加以灌浆。第二，在短时间内灌浆的压力加快，那么需要及时的调整灌浆的液体，包括清水、泥浆，保证灌浆压力能够达到正常情况，否则会对灌浆的实际效果造成影响。第三，在灌浆的时候往往会出现灌浆压力，对此需要合理调整浆液的配合比，减少凝结时间，并针对性的采取间歇灌浆，将灌浆的压力控制在0.4--0.8MPa。第四，在应用灌浆法的时候要做好各项安全管理工作，尤其是要提高施工人员的安全意识以及安全技能，并采取培训教育的方式，减少安全事故的发生，这样才能从根本上提高施工的有效性，保证施工的有序开展。第五，在施工当中会受到诸多因素所带来的影响，道路桥梁隧道会产生裂缝，其中不仅包括温度，还包括人工操作，对此在灌浆法应用当中要对温度的变化以及人工操作的不确定性加以考虑分析，除此之外还要对灌浆料的质量加以严格的要求，避免各类问题的发生。

6 结语

在我国交通事业的不断发展下，道路桥梁隧道施工水平越来越高，各类新型技术的出现，在一定程度上推动了施工的有效性，其中灌浆法该技术在不断研究当中趋于成熟化。作为一种辅助技术，可以修补裂缝，起到加固作用，施工技术人员需要注重安全问题，提高操作技术，避免因人为因素而对隧道施工产生的二次伤害，除此之外，还要严格按照施工现场的实际情况，针对性的进行灌浆方法，发挥出灌浆技术的作用与价值，当然，当前社会的发展下，尤其是环保理念的有效应用下，还需对灌浆法进行全面研究，实现功能性的多样性以及操作的简单性，这样才能真正为道路桥梁隧道施工提供基础保障。