公路隧道工程灌浆加固技术

邓龙

（江西省公路工程监理有限公司，江西南昌 330000）

0 引言

在公路隧道加固施工中，常见的施工方式包括预应力加固、复合材料加固和灌浆材料加固等，这些施工方式的适用情况不同，且具有不同的特点和优势。灌浆加固施工技术成本低、施工简单、加工效果好，应用范围比较广泛，因此目前广泛应用于公路隧道项目的加固施工中。灌浆加固施工可以有效提高隧道结构的承载能力和稳定性，保证公路隧道项目的正常使用。因此，加强对灌浆加固技术的研究，对提高公路隧道加固效果，以确保公路隧道的安全性和稳定性有重要意义。

1 隧道工程病害问题分析

公路隧道工程的任一施工环节都对工程整体质量、道路系统通行效果有一定的影响。因此，为保证公路隧道工程的施工质量，在施工过程中需要明确公路隧道工程的常见病害问题，并结合工程的具体情况，选择最佳的加固施工技术，以提升隧道工程质量水平。

当前，公路隧道工程中主要存在以下病害问题：第一，裂缝。在隧道工程施工中，混凝土结构是主要组成部分，裂缝问题的发生概率较高。例如，温度波动造成的收缩裂缝，其中大体积混凝土结构的收缩裂缝问题发生率较高；地基沉降不均匀造成的裂缝；混凝土材料配比设置不当或者质量控制不严格（如骨料质量不合格）引发的裂缝问题。裂缝病害会给公路隧道项目造成很大的危害，因此必须采取针对性措施加以处理。第二，砌石松动。混凝土结构出现裂缝问题之后，会引发结构松动问题，导致结构承载性能不合格，甚至可能导致坍塌事故。第三，砌浆脱落。砌浆是公路隧道工程中的重要施工环节，该环节的施工质量关系到整个工程的施工效果。如果砌浆脱落，会造成路面的稳定性下降，可能引发安全事故。

2 灌浆加固技术的优势

与其他加固技术相比，灌浆加固技术有明显的优势。在公路隧道工程加固施工中合理应用灌浆加固施工技术，可以实现更好的加固效果。

灌浆加固技术有如下优势：第一，可降低路基沉降量。路基不均匀沉降会给隧道造成严重的危害，而采用灌浆加固技术可以提升路基结构的整体性能，降低沉降危害，保证结构运行的安全性。灌浆加固技术可以实现对缝隙的填充，避免裂缝问题扩大，同时能防止渗漏造成的结构损坏。第二，加固效果好。灌浆加固技术可以提升公路隧道结构的整体强度、承载性能，可避免裂缝引发的结构损坏问题[1]。

3 技术应用流程分析

第一，施工准备。正式施工之前，需要对整个公路隧道结构进行全面的检查，确定是否符合施工要求，如果实际情况无法满足施工需要，应该及时对施工方案进行改进和调整，并和相关参与方进行协商沟通。

第二，测量放样。在隧道加固施工中，灌浆加固是一种常见的施工方式。为确保施工质量，应在现场进行准确的测量放样，以保证桩位设置合理，符合标准要求，如保证相邻孔位的间隔距离为1.5m，为后续施工提供有力保障。

第三，钻孔。进行钻孔工作之前，应选择合适的钻机型号，确保符合现场施工需要。钻机进入现场后，应对其进行全面的性能检测，防止其在施工过程中出现性能不足等问题，如果发现钻机性能不合现场施工需要，应及时进行相应的维修和养护处理，防止影响钻进施工进度。通过检查确定钻机的性能符合工程要求，才能将之移动到钻孔作业位置，并布置钻孔作业平台，同时需确保钻机安装精度合格，避免在施工中出现松动情况。安装工作结束后，开始进行钻孔作业，钻孔作业应严格执行设计方案和工艺标准，确保钻孔深度、角度达到工程标准。钻孔施工现场如图1 所示。

图1 钻孔施工现场

此外，需做好现场施工记录工作，记录内容包含孔位编号、钻进过程中的钻头消耗情况等。在钻孔阶段还要对施工现场进行全面的监督，如检查设备是否存在异响等情况，如果出现问题，应立即停止钻孔作业，并调整施工方案。例如，在钻孔过程中，如果出现卡钻现象，应使用空压机、钢管等进行处理，清理作业合格之后，再次进行钻孔作业[2]。

第四，放置注浆管。根据现场施工要求，明确钻孔直径，选择合适的注浆管进行现场施工作业。为了避免在施工环节发生漏浆问题，实施注浆工作前要在周边粘贴密封胶布，达到密封性要求，才能继续开展后续施工作业，将注浆管插入孔内，并做好封堵处理。

第五，注浆。完成上述工序后，需要进行注浆施工。其中，浆液材料的性能最为关键，必须保证其性能符合要求。在公路隧道灌浆加固施工中，主要采用42.5 强度的水泥材料，加入一定量的添加剂和水，按照规定配比进行搅拌制作。为了提高制备效率，应使用高效搅拌机，并根据实际情况合理调整搅拌时间。通常搅拌时间为30s。同时，应加强对水的温度控制，通常应控制在30℃以内，搅拌过程还要避免太阳直射，否则会导致浆液凝固，无法完成灌浆施工作业。此外，需根据实际施工用量，合理确定浆液制备量，以免浆液制备过多，存放时间过长，发生凝固情况，影响施工质量。

在第一次注浆施工环节，水灰比设定为0.5，注浆过程中采取长压的方式继续钻孔作业，待孔口有泥浆流出，且浓度达到标准，才能停止注浆。第二次注浆施工通常在第一次注浆完成后的10～14 小时内进行，水灰比调整为0.6，并从加强压力、时间等方面的控制。在现场注浆施工过程中，应严格执行工艺方案的要求，做好质量管控工作，确保注浆阶段不再出现冒泡等问题。注浆工作结束后，需要对钻孔内杂质进行全面清理，并使用水泥进行封闭，达到密实度要求。封堵结束后，应观察孔内情况，如果浆液不再下沉，则判定为注浆合格。浆液达到凝固状态后，应全面检查注浆施工质量，承载性能超过300kPa，说明灌浆施工质量合格，满足工程的使用需要[3]。

4 灌浆加固技术应用注意要点

在公路隧道工程项目中，为了提高灌浆加固技术的应用效果，需要在前期准备工作中做好材料应用标准的分析，明确技术标准，并在施工过程中加强对施工过程的控制。

4.1 做好前期准备工作

在灌浆加固施工中，需要做好以下准备工作：第一，通过现场勘察，收集相关数据信息，并根据实际情况调整灌浆加固施工的相关参数。根据现场的地质、水文等因素，合理选择灌浆加固技术，如在土层结构硬度较高的情况下，可以使用劈裂灌浆方式完成加固处理，对于砂土地基，则可采用渗透灌浆的方式进行加固处理[4-5]。第二，选择合适的设备和材料，并落实各项性能检测工作，确保设备和材料的每项性能都符合标准。第三，组建高水平施工团队，对施工人员进行专业技术及安全生产培训，以更好地满足施工要求，保证施工质量。

4.2 明确技术应用标准

为了有效发挥灌浆加固施工技术的应用效果，解决公路隧道结构的裂缝、松动、脱落等病害问题，确保公路隧道项目施工质量达到规定标准，必须明确灌浆加固施工技术应用标准，并严格落实施工质量管控。主要需要做好以下几个方面的工作：

第一，加强灌浆压力控制。在注浆施工环节，应确定合适的灌浆施工压力，以确保灌浆施工顺利进行、工程质量达到要求。确定灌浆压力时，需要分析现场地质条件、施工环境等因素，确保各方面参数准确。明确灌浆施工压力后进行现场试验检测，并落实各项检测控制措施[6]。

第二，确定注浆量。确定隧道注浆量需要考虑多个因素。需要进行地质勘察，以了解地层情况和隧道结构要求；根据设计要求和地质条件，确定注浆量。

第三，检测路基承载力性能。可以选择单桩载荷试验或复合地基载荷试验方法开展检测工作。采用单桩载荷试验时，通过在单个桩身施加荷载，检测其承载力性能，可以评估桩基的承载能力和稳定性。采用复合地基载荷试验，则是通过在地基上施加荷载，观测地表下沉情况，评估整个地基的承载能力。进行承载力性能检测时，需要控制检测点的数量和位置，一般来说，检测数量控制在成桩数量的0.5%～1%之间，且至少应设置三个试验点，以全面了解路基的承载能力分布情况，确保检测结果具有代表性[7]。

第四，扩散半径的控制。隧道扩散半径的控制，需要从以下几个方面入手：其一，选择爆破参数设计、控制爆破振动和冲击力的传播方式，有效控制隧道扩散半径。同时，采用预裂爆破、分段爆破等方式，有效缩小爆破影响范围，降低扩散半径。其二，在施工过程中，合理设置振动监测点的数量和位置，监测爆破振动的传播情况，通过及时收集和分析监测数据，评估隧道扩散半径的情况，并及时采取必要的控制措施。此外，可在隧道周围布置缓冲带，采用挡土墙、设置防护屏障等，以降低扩散半径对周边环境和结构物的影响[8]。

4.3 做好应急处理

第一，灌浆中断处理。施工环节出现灌浆中断的情况，会影响灌浆加固施工效果，因此在灌浆施工前需要采取科学合理的处理措施，避免此情况。如果因意外情况出现了灌浆施工中断，应尽量在30min 内恢复灌浆施工，确保灌浆设备和材料的正常供应。这便要求操作人员熟悉操作流程，能够迅速重启设备，重新开始注浆工作，保证施工的连续性。如果中断时间较长，则需要进行钻孔清扫处理，以确保再次灌浆施工顺利进行。进行钻孔清扫处理时，应检查注浆孔口是否有结块或堵塞物，如有需要使用适当的工具将其清除。之后对钻孔进行冲洗，以保证管道清洁、通畅。

第二，漏浆处理。在公路隧道工程的灌浆加固施工中，漏浆问题是经常出现的问题。若出现漏浆问题，需要及时分析原因，查看是否是压力过大、施工管控不到位、灌浆材料质量不佳引起的，同时应仔细检查施工设备、灌浆材料等。首先，如果漏浆是压力过大引起的，可以采取降低压力的方式来处理。调整灌浆设备的操作参数，减小注浆压力，使其在可控范围内进行灌浆，以防止漏浆情况再次发生。此外，需要检查灌浆管道和接头，确保其密封性良好，防止漏浆。其次，如果漏浆是现场施工管控不到位导致的，需要调整管理措施和改进施工方案。还要加强对施工人员的培训和技术指导，提高他们对施工过程的认识和操作技能，以保证灌浆作业质量。同时，加强对施工现场的监督和检查，及时发现和解决潜在的问题，避免漏浆情况。最后，在施工过程中，各专业之间应保持密切的沟通和协调，及时解决可能影响灌浆质量的问题。同时，对施工过程进行全面监测和记录，以便对施工质量进行实时评估和分析，确保灌浆加固效果符合设计要求[9-10]。

第三，混凝土衬砌裂隙变形处理。在现场灌浆过程中，控制速度和压力非常重要，若是灌浆速度和压力超过允许范围，可能导致混凝土衬砌出现裂缝、变形，会严重影响工程质量和安全性。因此，必须采取措施避免这种情况，或在出现上述情况时能够迅速应对。

如果灌浆过程中速度和压力超过了允许范围，首先，要立即停止灌浆作业，以防止混凝土衬砌进一步变形和损坏。其次，对变形位置进行全面检查，评估变形程度和对结构的影响。最后，根据变形程度和结构安全性评估结果，采取重新补充混凝土修复裂缝或其他加固措施，以恢复结构的完整性和稳定性。处理完成后，在后续施工中，必须加强监督管控，以避免再次发生此类情况。

5 结语

综上所述，灌浆加固技术可以有效修复公路隧道结构损坏问题，提高结构稳定性和承载性能。因此，在灌浆法加固施工过程中，需要严格执行技术标准和规范要求，合理设置各项技术参数，保证浆液的配合比、注浆压力、注浆速度、扩散半径等参数都符合工程要求，以预防漏浆、中断等问题，提高灌浆加固施工效果，满足当前公路隧道项目的使用需求，提高工程总体水平。