公路隧道工程施工中灌漿法加固技術(shù)的應用

張 林 陶張志

中國交建總承包公司暨中交機電工程局

公路隧道工程施工中灌漿法加固技術(shù)的應用

張 林 陶張志

中國交建總承包公司暨中交機電工程局

伴隨我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展，高速公路里程、規(guī)模都在持續(xù)增加，橋梁、隧道等工程項目也有所增多，在為人們?nèi)粘Ｉ钐峁┍憷耐瑫r，對工程施工也提出了嚴格的要求?；谶@種實際情況，公路隧道病害時有發(fā)生，不僅影響其正常使用，還威脅人們的出行安全。為此，在實際情況中，應積極運用灌漿法加固施工技術(shù)，通過合理的設計與施工，發(fā)揮技術(shù)最大化作用，從而有效提升工程質(zhì)量。

灌漿法；加固技術(shù)；應用

1 公路隧道灌漿法加固原理

公路隧道時常會出現(xiàn)一些病害，不僅影響工程的正常使用，還會縮短其使用壽命，因此工程維護至關重要，是保證工程質(zhì)量的重要基礎。在實際情況中，較為常用的維護技術(shù)包括：鋼板加固、復合材料加固、預應力加固以及灌漿加固等。這些維護技術(shù)都有其自身的特點和優(yōu)勢，在工程中應用廣泛。以灌漿法加固技術(shù)為例，其不僅施工方便，而且經(jīng)濟性高，具有相對較大的應用優(yōu)勢。對灌漿法而言，其主要是將各種原材料(包括砂、石、水泥等)按照一定比例進行混合，混合拌勻以后將其灌注到地基的裂縫或斷裂中，以起到封堵裂縫、提升結(jié)構(gòu)強度的作用。從作用機理角度分析，灌漿法基本原理為改善結(jié)構(gòu)物理化學性質(zhì)，通過灌注，漿液會在裂縫等結(jié)構(gòu)中形成穩(wěn)定的漿柱，以實現(xiàn)與工程之間的復合，提升表面承載能力的同時，降低沉降量，從而更好地保證工程安全。

2 用灌漿法對公路隧道進行加固的技術(shù)

2.1 灌漿施工前的準備

在進行灌漿之前，首先要將材料調(diào)配好，灌漿的漿液中主要有水泥、黏土和混合的砂子構(gòu)成，結(jié)合高分子化學溶液，在灌漿材料的配置中也可以選擇水泥灰，因為水泥灰的成本比較低，可以使灌漿的成本降低，而且其可塑性比較好。水泥和煤灰的比例控制在4∶1，水泥的類型為硅酸鹽水泥，水泥選擇C32。在灌漿的材料配置好以后，可以對施工的地段進行選擇，在道路隧道進行灌漿前，應該選擇合適的施工地段，按照地段發(fā)生沉降的問題，合理地選擇灌漿的位置，在一些裂縫嚴重的地區(qū)，應該增加灌漿的用料。最后要完善施工隊伍的建立，并且確保材料已經(jīng)準備齊全，組建一支專業(yè)能力比較強的施工隊伍，確保工程可以順利地完成，在施工中需要的設備要提前準備好，并且確保設備可以正常的運行，在施工前，要對攪拌車和電機設備進行試驗。

2.2 根據(jù)實際情況確定施工標準

在進行灌漿施工的過程中，要完善施工標準的執(zhí)行，在對道路隧道進行灌漿技術(shù)中，要結(jié)合工程的質(zhì)量標準進行，在進行基礎部分加固的過程中，要通過對工程的實際情況進行分析，如果工程要承受很大的車流量，那么應該進行科學地分析，從而制定合理的質(zhì)量控制方案。在進行公路隧道進行灌漿的過程中，應該確定好灌漿的壓力，在工程進行加固之前，要先對工程的抗壓能力進行模擬實驗，確定好灌漿的壓力。在工程實施的過程中，如果遇到突發(fā)的狀況，應該通過對地質(zhì)情況進行科學地分析，從而可以從容地調(diào)整灌漿的壓力。一般情況下，公路隧道的灌漿壓力控制在0.3MPa～0.5MPa。

在灌漿技術(shù)采用的過程中，要根據(jù)公路隧道破損的程度，確定好灌漿的用量，而且還要分析工程量，在進行灌漿修復之前，應該準備好充足的配料，確保在灌漿的過程中，進入到空隙中的漿液是飽滿和密實的，使?jié){液可以完全地填補縫隙。通常情況下，在進行將液量的準備中，要多準備20%。

在灌漿的過程中，要確保工程完成后，其承載力可以達到標準，在復合地基中，其承載力應該更大，在淤泥地段，地基的承載力一般在90kPa，在復合地基地段，承載力應該達到135kPa以上。在工程實施的階段，要根據(jù)工程的實際情況，確定好灌漿口的大小和深度，一般深度控制在3.5m～5.5m之間。在灌漿工程完成后，再灌漿孔吸收完成后，結(jié)束灌漿。

2.3 灌漿法施工流程

在公路隧道工程施工中，應按照相應的施工流程進行，具體流程為：將公路基礎或隧道圍巖進行鉆孔，為進行灌注相應泥漿做準備，隨后安放漿管并將孔口封堵，然后進行攪漿、灌漿、待凝、成孔、安放灌漿管及封堵孔口，并進行攪漿、灌漿，最后進行封孔。

2.4 灌漿法施工工藝

灌漿施工過程中，首先要對工作流程給予足夠重視，做好每個環(huán)節(jié)的控制工作，以此保證施工有序性，不同施工環(huán)節(jié)對應的要點為：1)鉆孔。鉆孔施工主要使用截面直徑為85～90 mm的鉆頭，將鉆頭正對地面進行鉆孔，在鉆頭達到粉性土層時，應先將導管放置到孔中，然后對孔壁進行有效保護，最后使用撈砂筒繼續(xù)鉆孔。2)灌漿管布置。施工過程中，為保證灌漿管的嚴密性，可將軟橡皮包裹放置在管外側(cè)，以此有效防止灌漿過程中出現(xiàn)漿液外溢的情況。在灌漿管布置完成后，需對鉆孔和灌漿管之間的空隙進行封堵，使用和土層相適應的回填材料，以免造成不必要的影響。3)漿液調(diào)制攪拌。按照設計比例對材料進行混合，混合后進行均勻攪拌，確保漿液均勻性，制備完成后要求及時使用，不得放置太長的時間。4)灌漿準備。灌漿機械設備進場，現(xiàn)場施工人員對機械設備進行檢查，保證良好工況，灌漿口對準孔口，保證灌漿嚴密性。5)灌漿施工。灌漿過程中，要按照從上至下的順序緩慢注入，直至漿液完全飽和，施工中應做好監(jiān)測工作，以保證施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。6)待凝。灌漿達到完成標準后停止灌漿，等待其完全凝固。7)封堵灌漿口。灌漿結(jié)束且完全凝固后，需立即對灌漿口進行封堵，封堵后要密切觀察封孔位置，若發(fā)現(xiàn)漿液下沉，則需開孔補漿。

2.5 灌漿法的相關注意事項

實際工程中灌漿法操作具有很高靈活性，不同工程，不同地點可以選擇不同施工方法和施工材料，但遵循一定的標準是保證灌漿質(zhì)量的首要條件，其中灌漿參數(shù)的控制是其中最需要注意的部分。需要計算控制的灌漿參數(shù)有灌漿壓力，漿液擴散半徑以及有效距離，漿液凝固時間。灌漿壓力的確定要綜合考慮工程的實際狀態(tài)，若所需壓力較小則選擇化學灌漿或淺層灌漿，若所需壓力較大則選擇水泥灌漿或深層灌漿。漿液擴散半徑及有效距離直接影響工程成本，需要提前確定。漿液凝固時間關系工程進度，受選擇的灌漿材料和工程前期預算限制，但確定了灌漿材料可以精確估計出凝固時間，從而準確估計工程進度。