注浆法在公路桥梁隧道施工中的应用

曹利和

（湖口县交通运输局，江西九江332500）

0 引言

所谓注浆法，其本质是在实操过程中，利用特殊的设备及相应的方法将一定浓度的浆液，注入工程要求的结构中，全面提升工程建筑的稳定性。施工人员可尝试以新型注浆方式，确保工程质量达标，最大限度地避免工程存在安全隐患。通过分析不同的注浆法，对注浆法在桥梁隧道施工中的具体应用方案，做了较为详细的阐述。

1 注浆法概述

1.1 注浆法的概念及作用

注浆法是一种常用于桥梁、隧道建造中的施工技术，通过把满足设计要求的注浆液注入裂缝中从而起到改善裂缝、提高工程安全系数的效果。注浆的目的是减少桥梁、隧道的渗流量，有效避免渗漏，充分缓解桥梁孔隙之间的压力，以此确保工程质量。此外，注浆法还能有效地封堵隧道的孔洞，达到良好的截流效果；提高施工岩土的物理变形模量及力学强度，恢复施工混凝土的整体结构（见图1）。此外，该类施工方法还能够有效地减轻建筑物的倾斜度[1]。

图1 高压喷射注浆法处理工艺

1.2 注浆法的相关分类

填充注浆法：填充注浆法在实际操作过程中，主要用于桥梁工程坍塌等类大型裂缝。

渗透注浆法：主要用于部分隧道的侧壁维修，或加固桥梁地基等领域。在施工过程中，主要由技术人员将注浆液送到隧道裂缝中或岩土地层，该法能有效固定整体结构，使岩土层强度符合设计标准。

压密注浆法：主要适用于隧道施工，相关的技术人员通过高压注射法，将高浓度的注浆液送入岩缝中，使其在压力的作用下直接注入所需岩缝中凝固成型。通常情况下，该法的注浆液主要是两种形，即条状的胶结层、脉状形态。

电动化学注浆法：主要用于实际施工中的加固桥梁基础。以电渗形成通道的方法，将所需加固的岩层分为正、负两极，然后在金属管中接入底层正极，便于注浆；另一端则与电源的负极相连接，使电渗方向与注入压力保持统一，利用电渗作用，促使所注浆液能够作用于桥梁底层，进而形成所需的结层。

2 注浆法施工工艺的相关要求

使用注浆法时，首先应控制相应的注浆压力，因为这相当于注浆液的动力来源。整体工程加固的具体效果，受实际施工地层条件、施工材料及注浆方法等方面因素的影响。因此，若想控制好注浆压力，就必须根据现场的具体情况而定，通常浅层注浆施工所需的注浆压力小于深层注浆压力，而且工程项目的渗透系数越大，则其所对应的注浆压力越小。因此实际施工时，必须合理控制注浆压力，严格控制注浆扩散的半径，因为浆液扩散半径的参数越大，扩散范围就越大，这不仅会影响工程项目的实际造价，还会影响施工进度。而注浆扩散半径受注浆压力及注浆时间等因素的制约。所以在进行注浆工作时，必须根据注浆时间的相关变化，合理调整浆液浓度，使浆液的黏结度符合预期效果。

此外在注浆时，应根据浆液自身特点，严格控制的浆液凝固时间，在施工过程中根据工程项目的特点及设计方案，合理添加分散剂、膨胀剂等，精准调节浆液的凝固时间，使凝固强度达到最佳。只有通过精确的运算，才能确保浆液的凝固时间保持在可控范围内，如此便能满足施工中的各种不同需求，使施工人员的实操更为便捷[2]。

3 注浆法在桥梁隧道工程中的具体应用

3.1 工程案例

该工程位于江西山区，隧道为双连拱的短隧道，其隧址的进出口位置，全是V 级围岩，而且以风化片岩居多，其整体稳定性无法符合预期效果。结合围岩自身特点，其洞口位置全面采用钢拱架辅助的超前支护方式。在施工过程中，应逐步稳定进口围岩，避免洞口位置片压或浅埋，有效解决岩体破碎的问题，从而保证工程顺利实施。

3.2 注浆法施工的相关设计

为了降低施工风险，提升工程整体质量，首先应确定桥梁隧道工程中注浆强度及相应的质量指标，确保施工结束后，质量检测能够符合设计标准。科学配比注浆材料，一般情况下，注浆主剂的应用率最高的是粒装浆材与化学浆材。其中以水泥为主的粒装浆材，属于悬浊液，价格便宜、制作较简单，因此被广泛应用于各个工程领域。而化学浆材则是一种灌注效果极好的真溶剂，能适用于各种不同条件。根据工程的自身特点，案例隧道所采用的是水灰比为1∶1 的水泥水玻璃双浆液，充分考虑裂缝可能存在的原因，将水玻璃的设置标准调整为全部水泥量的5%，双浆液中水玻璃的波美度控制在40～45，模数为2.9～3.2，根据工程地质情况，这里选用硅酸盐32.5R 型的水泥主材（见图2）。在进行注浆工作时，刚开始注浆压力控制在0～1.0MPa，临近结束时注浆压力为1.5MPa，注浆液浓度由稀到浓逐渐变化，其所对应的整体注浆压力也是由低到高逐渐递增，直到符合要求。遵循先里后外、先下后上的注浆原则，做好整体水泥浆的稀浓的过度，避免凝结时间过快导致堵管，然后根据具体的施工要求，及时调整施工现场的注浆量[3]。

图2 常用止浆塞结构

3.3 工程施工的前期准备

施工人员应在注浆工作开始之前，通过相关的实验确认其实际注浆参数及缓凝剂的渗入量，全面检查施工所需的各种仪器、设备及注浆材料等，进一步落实工程施工的前期准备工作。确保一切都符合正常需求时，全面检查注浆泵并做好调试，合理安装注浆管路，配备专业技术水平较高的施工人员。此外，还应确保其他技术辅助条件足够完善（如封闭管棚上方的山体等），然后进入试泵环节，先做5min 以上的压水试验，查看混合器内部有无窜水情况。然后确定注浆法的具体施工流程：施工前期准备—布设孔位—孔位钻进—浆液准备—灌注浆液—封孔。

3.4 注浆施工环节

首先应根据设计规定的配合比调配浆液，压注浆液时，所有水泥的浓度符合参数。技术人员可将初始阶段的注浆压力调整为0.4MPa，运行过程中注浆压力调整为1.0MPa，快结束时压力在1.5～2.2MPa，然后根据需要，控制注浆泵的油压参数处于规定范围内。等到泵压达到恒定值，仔细查看排气孔位置，若发现有浆液流出，则表明浆液注入已经达到饱和且密实的状态，可以停止注浆。等到注浆工作结束之后，应选用M30 型水泥砂浆，做好相应的填充，提升管棚的实际强度，最后全面清洗所用的设备，进一步检查施工现场做好收尾、清理工作[4]。

3.5 整体注浆效果

由于桥梁隧道砌浆脱落、隧道墩台裂缝等问题颇为常见，但一旦出现安全事故，后果将不堪设想。为了解决公路桥梁隧道的各种问题，必须充分结合工程实际情况改进注浆方案。在注浆工作完成后，应同步做好工程维护工作，采用便捷的注浆法完成加固，严格执行相关的操作规范，做好细节处理，比如为防止泥沙等杂物进入花管，可以采用软橡皮包裹花管等方法，严格进行过滤操作，提高注浆成功率，力求注浆总量与计算数据相吻合，同步解决其他位置施工存在的质量缺陷。全程使用最佳注浆方案，不仅能改善工程结构还能提升工程强度与质量，最终实现后续隧道畅通、顺利交工的目标。

4 结语

总之，在公路桥梁隧道建设中，应充分分析各环节裂缝产生的原因，采用新型技术与方法，妥善处理各种裂缝问题，全力消除施工过程中存在的各种安全隐患。从不同层面优化注浆施工方案的设计，持续升级注浆法施工技术，延长工程建筑的使用寿命。在规范化的实操过程中，不断积累经验，充分考虑工程实际，精确处理每个细节，力求公路桥梁隧道工程能够充分发挥其应有的价值。