鐵路橋梁隧道施工灌漿技術(shù)應用分析

李 林

（中鐵十九局集團第五工程有限公司，遼寧朝陽 122000）

0 引言

我國地域遼闊，各個地區(qū)之間的地形條件存有較大差異，部分地區(qū)甚至分布著較多的山川河流。對這些地區(qū)進行鐵路橋梁隧道施工時，施工難度較大。一旦施工人員在進行鐵路橋梁隧道施工時，存在施工不規(guī)范或施工操作失誤等情況，難免整體上影響鐵路橋梁隧道施工的質(zhì)量，引發(fā)出裂縫、漿脫落等質(zhì)量問題。相對于其他鐵路橋梁隧道施工技術(shù)，灌漿技術(shù)作為一種能夠改善鐵路橋梁隧道出現(xiàn)裂縫問題的施工技術(shù)，在鐵路橋梁隧道施工中有效運用，對于提升鐵路橋梁隧道施工質(zhì)量，具有十分重要的保障意義。

1 工程概括

1.1 工程簡介

錦承線起自遼寧省錦州市，向北經(jīng)義縣折向西至朝陽，經(jīng)葉柏壽向南至河北省承德，與京承、京通、高新、大鄭和沈山線相通。錦承線朝陽至葉柏壽段位于遼寧省西部，線路均位于朝陽市境內(nèi)。本標段錦承線朝陽至葉柏壽段鐵路擴能工程起點為朝陽站DK136+950，終點為DK182+800。

畸架山隧道位于朝陽市東大道鄉(xiāng)，總體呈近東西向展布，起止里程為DK178+530～DK182+740，全長4210 延米，為單洞雙線隧道，隧道進出口均位于直線段上，線路縱坡為單面坡，為4.5‰的上坡，隧道最大埋深為140 m（表1）。

1.2 工程建設區(qū)域自然地理特征

1.2.1 地形地貌

畸架山隧道位于低山丘陵區(qū)，地勢起伏較大，屬于一種低山丘陵地貌單元，沖溝發(fā)育。

1.2.2 工程地質(zhì)

地層巖性：畸架山隧道處地層為表覆第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4dl+pl）新黃土，細角礫土；下伏白堊系下統(tǒng)（K1）砂巖、泥巖、礫巖。自上而下為：

（1）第四系全新統(tǒng)。新黃土：黃色，硬塑，蟲孔發(fā)育含少量姜結(jié)石，層厚0.0～3.6 m，主要分布在洞身地表。

表1 畸架山隧道基本情況

（2）白堊系下統(tǒng)。砂巖按風化程度分為全風化、強風化、弱風化，特征：①砂巖，全風化，灰色，灰褐色，結(jié)構(gòu)構(gòu)造已破壞，節(jié)理發(fā)育，巖芯呈砂土狀，層厚0.0～4.2 m。②砂巖，強風化，灰色，灰褐色，粉砂結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，節(jié)理很發(fā)育，巖芯呈碎塊狀，層厚0.0～23.7 m。③砂巖，弱風化，灰色，灰褐色，粉砂結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，節(jié)理發(fā)育，巖芯呈柱狀，層厚0.0～35 m。

2 灌漿技術(shù)概述

2.1 灌漿技術(shù)簡介

灌漿技術(shù)也稱為灌漿法加固技術(shù)，是一種比較常見的鐵路橋梁隧道施工技術(shù)，主要應用在鐵路橋梁隧道施工出現(xiàn)質(zhì)量問題時，例如裂縫、孔隙等質(zhì)量問題。根據(jù)實際情況，選擇液壓或氣壓方式，將漿液灌入到裂縫孔隙，使這些裂縫能夠進行一定彌合，避免出現(xiàn)裂縫擴大情況。

2.2 灌漿技術(shù)的使用優(yōu)勢

根據(jù)灌漿技術(shù)在鐵路橋梁隧道施工中的實際應用情況而言，灌漿技術(shù)主要具有以下使用優(yōu)勢。

（1）有效防治鐵路橋梁隧道滲透問題。實際進行鐵路橋梁隧道施工時，合理將灌漿技術(shù)應用在鐵路橋梁隧道施工中，能夠?qū)﹁F路橋梁隧道的地基進行有效加固，使得地基與漿柱能夠進行緊密結(jié)合，進而提升鐵路橋梁隧道工程的整體密實度，保障鐵路橋梁隧道的抗?jié)B透能力。

（2）填堵孔洞。施工人員在對鐵路橋梁隧道進行施工時，由于各種操作不規(guī)范，可能會使鐵路橋梁隧道出現(xiàn)一定孔洞，這些孔洞難免會對鐵路橋梁隧道施工質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，嚴重時甚至會引發(fā)較大的鐵路橋梁隧道使用問題。利用灌漿技術(shù)對鐵路橋梁隧道進行加固施工，可以在灌漿技術(shù)滲透作用下，將這些存在的孔洞進行填堵處理，避免水滲入到孔洞中，確保鐵路橋梁隧道施工質(zhì)量。

3 對灌漿技術(shù)工藝條件的控制

3.1 控制好灌漿技術(shù)的壓力

施工人員進行灌漿技術(shù)施工時，必須要對灌漿技術(shù)壓力的大小，進行嚴格的灌漿過程控制。具體而言，在進行灌漿過程中，受到灌漿方法、灌漿材料與當?shù)厮牡刭|(zhì)條件等各種因素影響，都會使灌漿過程中的壓力，出現(xiàn)一定程度變化。若沒有對壓力進行有效控制，難免會影響到灌漿效果。因而，在進行實際灌漿時，對于淺層地區(qū)，需要將壓力控制在較小范圍，使得滲透系數(shù)能夠有效提升，對于其他情況下的壓力控制，需要根據(jù)其實際情況進行壓力對應控制，避免灌漿效果受到不利影響。

表2 畸架山隧道各作業(yè)面機械設備配備

3.2 控制好灌漿技術(shù)的擴散半徑

在灌漿過程中，擴散現(xiàn)象出現(xiàn)概率較高，因而，注重對擴散半徑的控制也十分重要。一般情況下，若灌漿時的擴散半徑較大，漿液會覆蓋到較大區(qū)域內(nèi)，這會對鐵路橋梁隧道工程的施工質(zhì)量，產(chǎn)生較多不利影響，甚至會引發(fā)相應的鐵路橋梁隧道施工質(zhì)量。經(jīng)過相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，灌漿時出現(xiàn)半徑過大的原因，是由于灌漿時間與壓力管控不夠合理。

3.3 控制好漿液的凝固時間

漿液本身具有一定的凝固點，合理利用凝固點的優(yōu)勢，利于對漿液的凝固時間進行有效控制。為此，施工人員在進行灌漿施工時，可以使用一些具有催化效果的產(chǎn)品，對灌漿的漿液強度與凝固時間進行有效控制，最大程度確保其數(shù)據(jù)計算準確度。但要注意，控制漿液凝固時間，應當盡可能縮小漿液的控制范圍，使得漿液的凝固時間符合鐵路橋梁隧道工程的施工要求。

4 灌漿技術(shù)在鐵路橋梁隧道施工中的應用

4.1 隧道施工前的準備工作

4.1.1 進行完善的灌漿試驗

進行隧道施工前，為對后期隧道施工提供準確、有效的數(shù)據(jù)參考，需要進行灌漿實驗操作。具體而言，施工人員應當參考相關(guān)技術(shù)規(guī)范與施工標準，搜集隧道裂縫擴張半徑的數(shù)據(jù)，然后在資料整合與分析后，對隧道灌漿中的擴散半徑與孔距，根據(jù)實際使用需求，合理調(diào)整漿液配比。對于灌漿的漿液，施工人員可參考我國鐵路施工標準，對漿液的各種材料配比，進行明確的比例拌合處理，確保漿液強度與使用性能。

4.1.2 準備施工機械與漿材

進行灌漿施工前，相關(guān)管理人員需要對灌漿使用的施工機械與漿材，進行嚴格質(zhì)量抽查，無任何質(zhì)量問題后，才能允許其進入施工現(xiàn)場。根據(jù)本隧道工程內(nèi)容和特點，擬配備的主要施工機械設備見表2。

4.1.3 重視施工管理

進行灌漿施工管理時，應當做到預防為主、養(yǎng)護與維修并重。在進行灌漿過程中，應當在灌漿前、灌漿中與灌漿后，有效確定各項工作管理制度、管理進度、管理標準與管理人員，以在全面化的監(jiān)督與安排下，對灌漿過程進行有效管控。

4.2 施工工藝

灌漿技術(shù)的施工工藝，主要分為鉆孔、灌漿管道鋪設、堵孔口處理、攪拌過濾與灌漿封口等，具體施工工藝內(nèi)容如下。

（1）進行打孔時，施工人員需根據(jù)實際情況選擇鉆頭。一般情況下，可選擇直徑為89 mm 的鉆頭。在利用鉆頭進行打孔時，若土質(zhì)為黏性土，需要做好對孔壁的防護，如導管防護措施，使得黏性土能夠順著導管，從沙筒中進行取砂成孔，避免孔壁出現(xiàn)倒塌的質(zhì)量問題。

（2）打孔處理完畢后，需要將灌漿管埋入其中，然后對灌漿管的孔口進行仔細封閉，防止灰塵進入到孔中，影響后期的施工效果。

5 結(jié)語

鐵路橋梁隧道施工作為一項社會基礎(chǔ)建設設施，鐵路橋梁隧道施工的質(zhì)量，不僅影響鐵路橋梁隧道的正常運用，對于當?shù)氐貐^(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，也具有較大促進性意義。灌漿技術(shù)作為一種鐵路橋梁隧道常見施工技術(shù)，確保灌漿技術(shù)在鐵路橋梁隧道施工中的有效應用，有利于對鐵路橋梁隧道起到加固作用，為人們提供更好的鐵路橋梁隧道服務。