关于注浆技术在公路工程施工中应用

郝祥宝

摘 要：本文结合实例对黄沙岭隧道施工建设期间超前支护方式展开细致分析，对其所选的超前小导管技术和超前锚杆支护技术在施工中的运用做出总结，以备日后同类工程施工借鉴参考。

关键词：隧道工程;超前支护;超前小导管;超前锚杆

1 工程概况

国道318岳西段改建工程长达70公里，处于大别山腹地部位，地形多为山岭重丘区。工程量包括：按一级公路线型标准设计，二级公路标准新建15公里、改建55公里，除新建长2 442 m的黄沙岭隧道外，还新建来榜、骆畈、白帽、江河等大桥4座，6座老桥改建利用。全线频频使用注浆技术，包括砼路面上的面板空洞处理、锚索挡土墙内的锚索、GPS防护网当中的锚杆、隧道中的超前锚杆与小导管等。

2 超前小导管施工过程

图1为超前小导管施工工艺流程图。

2.1 钻孔并将小导管顶入

钻孔前，需向开挖面喷射厚度约为3 cm～5 cm混凝土，形成止浆墙，对拱部开挖工作面当中裂隙做封闭处理。然后让钻机按设计外插角度在钻孔轮廓线外钻进，再用风动凿岩机以冲击振动方式将小导管向内顶进，风钻的回转爪在顶进期间需要取下，同时待进钢管中需要插特制的短钎尾，并将导管尾端焊牢在型钢钢架上。小导管施工一般包括两个循环，先将所有奇数号钢管全部打设完毕，并等到注浆后，再对偶数号钢管实施同样的操作，以便对第一循环中的具体注浆质量展开检查，并方便补充注浆。等到钢管注浆结束且强度达到一定程度后，方可开挖。

2.2 注浆

为了连注浆管时方便，小导管应该留有一定的长度外露，且其周边一定要用40Be水泥玻璃掺入52.5号水泥拌成塑胶泥进行密封，再以混凝土补喷，工作面做封闭处理。预先对机械设备状态展开检查，并确认浆液配比符合与设计需求相符，接口被密封，管路被正确连接，注浆机也被调试至标准状态，然后在注浆机储浆筒中加入配好的1：1水泥浆，打开注浆机利用小导管自低而高向围岩隔孔注浆。注浆压力一开始用的是0.5 MPa，当压力增至1.0 MPa后，保持10 min并停止注浆。为避免注浆期间，因沉淀分层而造成浆液稀浓不均，需不停对浆液做搅动，确保浆液均匀混合。要求浆液浓度及其凝固时间与设计要求相符。注浆后要马上将钢管孔口堵好，否则浆液会外流。

2.3 施工要点

正式注浆施工前，要对机具设备实施检修，以免在高压注浆时出现脱扣故障。为免发生变形、串浆等不正常现象，注浆期间要密切关注注浆压力，结束注浆前压力一定要升至设计强度，并确保维持终压的时间够长，能够使浆液的渗透范围符合标准。注浆发生问题时，可用的处理方式有：降低注浆压力或改为间隙注浆;调整注浆材料使浆液能够更快凝固;优化注浆方案，调整注浆流程;对于串浆问题，应同时以两台注浆机注浆，或将串浆孔暂时封堵，等需要用到该注浆管时再开启，借助铁丝或细钢筋将管内杂物清除，再用高压风或水冲方式将其清理干净后方可注浆，若打开后管中有浆液流出，则无须清理。现场注浆时，务必要服从统一指挥，配合操作，若浆液注浆后凝结时间不符合要求，要即刻查找原因并及时排除。若孔口出现漏浆，可用麻丝与锚固剂对管尾处的孔隙做封堵处理。注浆管花管的时候要用活接头，这样拆装会方便一些。注浆顺序为自下而上，要求两侧同时、对称往中间推进。

3 超前锚杆施工

3.1 制备原材料

（1）锚杆用的是砂浆Φ25锚杆，材料一定要按设计中规定的规格、材质选择，锚杆制成后，要祛除表面油迹并做除锈、调直处理，使锚杆外观能够符合要求，好让接下来的施工能顺利完成。（2）水泥砂浆原料为P42.5硅酸盐水泥，并结合工地具体情况依据设计标准添加适当品种、剂量的早强剂。（3）砂用的是清洁的过筛中细砂，粒径在2.5 mm以下，要求质地坚硬。（4）备制砂浆时，务必要拌匀，而且要随拌随用。为了确保砂浆能可靠的与锚杆、孔壁黏结起来，砂浆的拌制量要适当。

3.2 钻孔

（1）布置孔位时需依照围岩具体情况，严格依据设计要求做标记，偏差必须在5 cm以内。（2）锚杆孔径要求与设计要求相符。（3）钻孔时应该沿隧道周边纵向钻进，锚杆孔的外插角需要按10°～15°钻出。（4）锚杆孔要求圆而直，锚杆深度要比设计长度超出10 cm，误差不允许超过±50 mm。（5）钻完孔后，务必用高压风或高压水及时做清理，确保孔内无任何杂物，包括积水和岩粉、碎屑等。

3.3 装锚杆

（1）用灌浆罐通过注浆管向孔内灌注砂浆。若需要暂停灌浆0.5 h以上，所用灌浆罐，还有整个管路均需要用水做润滑处理。将孔口堵住时，孔口压力不允许超过0.4 MPa。注浆管的插深要求是与孔底保持5 cm～10 cm距离，并在注浆时，匀速、同步、缓慢拔出。若选择砂浆锚杆作业，则要先注浆，再插锚杆。操作时，牛角泵中需要先注水，使其达到泵体积的2/3处，再灌入一些砂浆，以此将整个管路润湿，再将预制砂浆倒到泵中，并向锚孔按要求插入注浆管、将泵盖压紧，使其处于密封状态，然后开风阀注浆。在气压推动下，水在前，砂浆紧随其后，等到泵体和整个管路都被水润湿之后，砂浆也紧接着被压入锚孔。等到砂浆被一点点压到孔底时，注浆管随之缓缓退出。在浆满后，把锚杆通过风枪或锤击的推送方法，插到眼底，再以木楔将眼口堵塞起来，以免流失砂浆。锚杆插入期间不允许左右晃动，不然锚杆和孔壁间将会出现空隙。注浆压力要控制好，使其在0.2 MPa上下。（2）锚杆头移至孔口后一定要马上插入对应位置。若未见砂浆自孔口溢出，即为砂浆量未注足，此时一定要将杆体自孔中拔出，重注浆后，还要重装锚杆;要求锚杆的插长至少达到95%的设计长度。（3）插好的注浆管与孔底相距5 cm～10 cm，注浆期间务必将其同步匀速缓慢拔出，使锚固达到预期效果。

4 结语

本文主要針对注浆技术在公路工程中的施工应用，以及施工期间的管理控制等相关问题展开分析，结合具体的公路改建工程黄沙岭隧道施工案例，围绕注浆施工技术的应用，探讨了其施工中的几项要点，望能促进施工效率和质量的提升。

参考文献：

[1]中国路桥工程有限责任公司.JTGD70/2-2014，公路隧道设计规范[S].北京：人民交通出版社股份有限公司，2014.

[2]中国交通建设股份有限公司.JTGF90-2015，公路工程施工安全技术规范[S].北京：人民交通出版社股份有限公司，2015.