鐵路橋梁隧道施工灌漿技術(shù)應(yīng)用

方建強(qiáng)

（北京中鐵誠(chéng)業(yè)工程建設(shè)監(jiān)理有限公司 北京 100070）

注漿技術(shù)在工程實(shí)踐中是可行的，既可以解決工程中的裂縫和局部脫空問(wèn)題，又可以提高工程的施工效率和降低施工造價(jià)。采用注漿加固墩臺(tái)地基，既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)，克服了以往需要中斷交通、大規(guī)模開(kāi)挖、換填等常規(guī)加固方式帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)損失，并解決了處理質(zhì)量不能保證的問(wèn)題。對(duì)于不均勻沉降的墩臺(tái)基，宜采用注漿加固。我國(guó)幅員遼闊，不同地區(qū)的地貌差異很大，很多區(qū)域分布著山川河流，在這些地區(qū)進(jìn)行鐵路隧道與橋梁的建設(shè)是一件非常困難的事情。在進(jìn)行鐵路橋梁隧道工程施工過(guò)程中，由于施工過(guò)程中的管理缺陷、操作不當(dāng)?shù)仍?，將?huì)對(duì)工程的實(shí)體質(zhì)量造成很大的影響，導(dǎo)致裂縫、脫空等。在鐵路隧道工程中，灌漿技術(shù)可以有效地解決鐵路橋梁隧道的開(kāi)裂與脫空問(wèn)題，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

1 注漿工藝概況

1.1 注漿工藝

注漿技術(shù)是利用壓力（氣壓、液壓）將注漿液注入構(gòu)筑物（橋梁隧道）的裂縫中，以填充裂縫，從而改善結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。用該注漿料填充建筑物，能形成漿柱，加固基礎(chǔ)，確保施工質(zhì)量。這種技術(shù)在鐵路橋梁隧道缺陷處理中很常見(jiàn)，如果出現(xiàn)了裂縫等質(zhì)量問(wèn)題，利用這種工藝技術(shù)可以很好地解決。根據(jù)實(shí)際情況，可以通過(guò)材料和壓力來(lái)選擇，通過(guò)將注漿液注入縫隙，將縫隙填滿(mǎn)，從而防止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大。

1.2 注漿工藝特征

在橋梁隧道工程中，通過(guò)注漿技術(shù)向構(gòu)筑物內(nèi)部注漿，可以改善基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，預(yù)防地下水的滲漏。注漿工藝可以改善構(gòu)件的防滲性能，降低滲透率。在灌漿期間，可以對(duì)施工材料進(jìn)行加固，從而使橋洞得到進(jìn)一步的加固。在建筑物發(fā)生沉陷時(shí)，還可以利用這種方法對(duì)沉降位置進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ)，使其盡快恢復(fù)到原來(lái)的位置，從而確保橋梁隧道的施工質(zhì)量。

1.3 注漿加固機(jī)理研究

注漿技術(shù)的加固原則是：當(dāng)建筑物發(fā)生開(kāi)裂時(shí)，可以將注漿物質(zhì)注入到裂縫中，以達(dá)到填充結(jié)構(gòu)裂縫的目的。在注漿過(guò)程中，必須嚴(yán)格遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，避免因注漿不規(guī)范而造成滲漏水情況。不按規(guī)范操作，技術(shù)的使用價(jià)值就無(wú)法完全發(fā)揮。在灌漿材料注入裂縫后，混凝土的結(jié)構(gòu)會(huì)與結(jié)構(gòu)的裂縫脈絡(luò)緊密結(jié)合，并在一定程度上形成了漿液。灌注注漿材料可以明顯改善橋梁、隧道等基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。

1.4 注漿技術(shù)在工程中的優(yōu)勢(shì)

在隧道施工中，灌漿是很常見(jiàn)的一種施工方法，通過(guò)對(duì)灌漿技術(shù)的分析可以看出，注漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)鐵路隧道中的滲漏問(wèn)題能起到很好的控制作用。在鐵路隧道施工中，合理地采用灌漿技術(shù)，可以進(jìn)一步提高隧道的整體強(qiáng)度，從而提高隧道的抗?jié)B性。

對(duì)孔洞進(jìn)行填充。在進(jìn)行鐵路橋梁隧道施工過(guò)程中，若不能?chē)?yán)格按規(guī)程進(jìn)行施工，很可能會(huì)導(dǎo)致隧道內(nèi)部出現(xiàn)空洞，影響工程質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致隧道內(nèi)部問(wèn)題。然而，通過(guò)注漿技術(shù)，可以對(duì)隧道進(jìn)行加固。利用注漿技術(shù)所產(chǎn)生的滲流效應(yīng)，可以對(duì)已有的孔隙進(jìn)行封堵，防止水分滲入，保證工程的整體質(zhì)量。

2 鐵路橋梁隧道工程中采用注漿技術(shù)需要注意的問(wèn)題

（1）為了保證鐵路橋梁和隧道的強(qiáng)度，施工單位要根據(jù)工程的整體情況，合理地采用注漿技術(shù)，并利用該技術(shù)對(duì)孔洞周?chē)鷥?nèi)進(jìn)行注漿，從而達(dá)到加固的目的。目前，我國(guó)鐵路橋梁隧道工程施工已引起廣大建筑企業(yè)和施工單位的重視，但由于工程建設(shè)單位和施工單位缺乏經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際工程中往往會(huì)遇到一些不恰當(dāng)?shù)墓酀{技術(shù)，尤其是鐵路橋梁隧道施工單位沒(méi)有按照施工程序進(jìn)行相應(yīng)的施工，致使工程質(zhì)量達(dá)不到要求，從而導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，甚至發(fā)生坍塌事故，不僅影響到工人的生命，還會(huì)給施工單位和施工單位帶來(lái)更多的損失，從而影響到工程的經(jīng)濟(jì)效益。這些問(wèn)題嚴(yán)重制約著我國(guó)鐵路工程的發(fā)展，不僅會(huì)對(duì)整個(gè)工程進(jìn)度產(chǎn)生負(fù)面的影響，也會(huì)對(duì)施工單位的未來(lái)發(fā)展產(chǎn)生一定的不利影響。因此，施工單位必須針對(duì)灌漿技術(shù)在運(yùn)用中存在的一系列問(wèn)題進(jìn)行分析，并根據(jù)實(shí)際情況，采取合理有效的措施，使灌漿技術(shù)在鐵路橋梁隧道工程中的作用得以充分發(fā)揮。

（2）由于灌漿技術(shù)在工程中的運(yùn)用比較困難，而且施工過(guò)程比較復(fù)雜，內(nèi)外干擾因素較多。例如，在山多、谷多的地區(qū)，在工程實(shí)施中，由于地勢(shì)復(fù)雜，很容易出現(xiàn)問(wèn)題。對(duì)于出現(xiàn)的各種問(wèn)題，要做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)解決。在采用壓力灌漿技術(shù)時(shí)，必須先采用低壓，再采用高壓，這樣可以提高混凝土的固化效果，從而提高施工的整體質(zhì)量。同時(shí)，還要考慮到地質(zhì)、灌注技術(shù)、漿液材料配置等方面的問(wèn)題，以便制定出一套完整、系統(tǒng)的管理體系和施工工藝。如果出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，將會(huì)對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)、安全造成很大的影響，甚至要進(jìn)行返工。根據(jù)以前的工作經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整壓力大小、是否需要二次注入等一系列問(wèn)題需要有一個(gè)非常系統(tǒng)化的施工方案。這就要求所有工作人員都要嚴(yán)格遵守施工方案，在灌漿結(jié)束后，再進(jìn)行圍巖注漿，不能因?yàn)橥饨缫蛩囟绊懙皆械倪M(jìn)度。每一個(gè)項(xiàng)目都要符合要求，必須嚴(yán)格執(zhí)行。

只有選擇合理、系統(tǒng)的施工方案，才能保證橋梁和隧道工程的質(zhì)量，使工程項(xiàng)目多樣化。另外，在灌漿過(guò)程中存在著擴(kuò)散問(wèn)題，通常是由于灌漿時(shí)機(jī)不對(duì)，或者是壓力控制不好，導(dǎo)致了灌漿過(guò)程中的擴(kuò)散。若未能有效地控制覆蓋范圍，將會(huì)影響項(xiàng)目進(jìn)度，嚴(yán)重地影響工程的施工質(zhì)量。

3 灌漿技術(shù)在鐵路橋梁隧道工程中優(yōu)化措施

3.1 建設(shè)前期的前期工作

為了使灌漿技術(shù)在鐵路橋梁隧道工程中的作用得到充分體現(xiàn)，施工單位要結(jié)合實(shí)際情況，轉(zhuǎn)變管理觀(guān)念，注重技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用，使其在工程建設(shè)中發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在采用注漿技術(shù)時(shí)，施工單位要根據(jù)工程的具體情況，安排有經(jīng)驗(yàn)的操作人員進(jìn)行相關(guān)施工作業(yè)。在此階段，建筑工人必須清楚地了解所用的材料和設(shè)備，并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量審核，以確保所用的材料符合規(guī)范，并定期檢查設(shè)備的運(yùn)行狀況，做好設(shè)備的維修保養(yǎng)，以保證工程期間的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為下一步的施工工作提供可靠的保障。同時(shí)，在施工前，有關(guān)施工人員還要對(duì)工程所在地區(qū)的地址環(huán)境、施工條件等進(jìn)行全面的了解，然后根據(jù)實(shí)際情況，將灌漿的壓力控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，并按照橋梁和隧道的設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)進(jìn)行，這樣才能確保灌漿工作的井然有序和規(guī)范化。

3.2 施工工藝

在灌漿技術(shù)的實(shí)施中，施工單位和其他有關(guān)單位也要重視鉆孔施工和注漿管的安裝和封堵。通常，在灌漿管下方要有一根花導(dǎo)管，其長(zhǎng)度應(yīng)為0.7～1m，隨后，現(xiàn)場(chǎng)工作人員要在花管下方進(jìn)行封閉，孔直徑通常為8mm。在攪拌時(shí)，工作人員需要將一定數(shù)量的水倒入攪拌桶中，然后由攪拌桶進(jìn)行攪拌。當(dāng)攪拌完成后，工作人員會(huì)將普通硅酸鹽水泥加入到攪拌桶中，當(dāng)兩種材料完全反應(yīng)后，再用濾網(wǎng)將漿料過(guò)濾，最后將漿料倒入儲(chǔ)存罐中。而在灌漿時(shí)，必須采用自上而下、孔口封閉的全壓注漿法進(jìn)行相應(yīng)的施工，確保注漿深度的合理性和科學(xué)性。后續(xù)工作人員可以進(jìn)行成孔和打孔，在施工期間，要對(duì)洞口進(jìn)行防護(hù)，然后進(jìn)行注漿管的埋設(shè)和封堵，在管底留出一條0.6～0.8m的管線(xiàn)，并在管線(xiàn)下面進(jìn)行封閉，確保注漿工作的順利進(jìn)行。實(shí)際上，在工程建設(shè)中要注意的問(wèn)題很多，為了加強(qiáng)工程建設(shè)的質(zhì)量管理，施工單位和其他有關(guān)單位必須嚴(yán)格執(zhí)行灌漿技術(shù)的施工技術(shù)要求，并結(jié)合工程的實(shí)際情況加以實(shí)施，從而達(dá)到加速工程建設(shè)的目標(biāo)。

3.3 加強(qiáng)工程監(jiān)理工作

施工單位要想確保工程的安全和高效，就必須要掌握好技術(shù)的使用條件，然后在具體的技術(shù)運(yùn)用中，通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒?，提高其使用的效率，使其在?shí)踐中得到更好的應(yīng)用。同時(shí)，在采用注漿技術(shù)的同時(shí)，施工單位和監(jiān)理單位也要加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的監(jiān)督與旁站，這是由于大多數(shù)工程技術(shù)人員的技術(shù)水平都不高，在實(shí)踐中又缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)施工驗(yàn)收，既可以有效地提高灌漿的實(shí)際效果，保證鐵路橋梁隧道的施工質(zhì)量，同時(shí)也可以進(jìn)一步提高技術(shù)工人的綜合素質(zhì)，讓他們逐步意識(shí)到灌漿技術(shù)的重要性，從而在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)，提高自身的技術(shù)水平和工作效率。而在實(shí)際的工程驗(yàn)收中，相關(guān)技術(shù)人員和施工人員要根據(jù)工程實(shí)際，嚴(yán)格按照施工單位要求進(jìn)行施工。在灌漿完成后，監(jiān)理單位和施工單位要保證灌漿的效果，需要派專(zhuān)人進(jìn)行監(jiān)督，同時(shí)，還要根據(jù)工程的實(shí)際情況和施工記錄，對(duì)施工的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題的地方要記錄下來(lái)，并及時(shí)上報(bào)，以免造成疏漏，如果不能及時(shí)處理，將會(huì)嚴(yán)重影響到橋梁和隧道的正常使用。另外，還要對(duì)注漿點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，確保注漿強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)需要。對(duì)灌漿作業(yè)進(jìn)行全方位的檢查，既能提高了工程質(zhì)量，又能促進(jìn)橋梁隧道灌漿技術(shù)的發(fā)展。

4 注漿技術(shù)在橋隧工程中的應(yīng)用

4.1 準(zhǔn)備工作的改進(jìn)

在工程施工中，要嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行灌漿材料的選用，采用符合規(guī)定的灌漿材料。如果注漿材料不能滿(mǎn)足工程要求，將無(wú)法反映出工程的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)也會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量和效率產(chǎn)生一定的影響。為保證灌漿工程的順利進(jìn)行，必須在施工前仔細(xì)考慮各項(xiàng)基礎(chǔ)施工情況，做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，避免出現(xiàn)無(wú)序、混亂的情況，確保灌漿施工工序。在施工前，應(yīng)將所需的各種試驗(yàn)儀器、施工設(shè)備、各種施工材料等進(jìn)行充分的準(zhǔn)備，從而為后續(xù)的工程建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外，必須保證注漿料的合理和科學(xué)性，使裂縫灌漿的充填效果得到最大程度的發(fā)揮，避免漿液外溢等問(wèn)題，并防止裂縫處理不當(dāng)。當(dāng)混合漿料施工性能出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工要求，對(duì)泥漿的配比進(jìn)行優(yōu)化，以保證隧道漿料的順利進(jìn)行。

4.2 成孔工藝

對(duì)于成孔工序，首先，如果成孔中含有粉末，應(yīng)選擇吸氣器。其次，在完成成孔工作后，將注漿管插入到鉆孔中，并對(duì)孔洞進(jìn)行密封，以避免雜質(zhì)侵入。在灌漿管插入后，將噴漿器安裝到位。這一階段的施工重點(diǎn)是要綜合考慮到橋面的地形，通常要把注漿機(jī)放在一個(gè)平整的位置，以確保灌漿功能的順利運(yùn)轉(zhuǎn)。在正式注漿時(shí)，要對(duì)灌漿物料進(jìn)行已審批的施工配合比進(jìn)行加料，并使其充分混合。灌漿工作必須嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定，一旦注漿材料已裝滿(mǎn)，就必須立即停止。最后，根據(jù)上述工作，在灌漿結(jié)束后，應(yīng)對(duì)灌漿孔進(jìn)行及時(shí)封閉。在孔洞施工中，在完成了相應(yīng)的孔洞布置后，需要使用標(biāo)準(zhǔn)化的鉆具，對(duì)已確定的部位進(jìn)行鉆孔施工。在此過(guò)程中，必須保證鉆孔深度與施工頻率、注漿施工的要求完全一致，從而保證了橋梁隧道的灌漿施工不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。對(duì)于橋梁隧道內(nèi)注漿，目前常用的注漿技術(shù)有靜壓注漿和高壓噴注漿兩種。在充分考慮橋梁隧道施工條件的基礎(chǔ)上，選擇合適的注漿施工工藝，根據(jù)不同的工程特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)施工條件，選擇合適的注漿工藝。在橋梁隧道施工中，為了保證工程的各項(xiàng)工作，必須保證設(shè)備的工作性能和使用效果，并在一定范圍內(nèi)提高鉆孔作業(yè)的效率，從而縮短橋梁隧道的灌漿時(shí)間。

4.3 加固隧道施工工藝

在橋梁隧道工程中，針對(duì)灌漿工程的實(shí)施，首先要對(duì)橋梁隧道內(nèi)的裂縫位置進(jìn)行全面檢查，然后根據(jù)每個(gè)基本要素來(lái)判定裂縫的成因，確定下次發(fā)生裂縫的可能性，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的灌漿技術(shù)，可以有效地解決這些問(wèn)題。在鉆孔成形后，要根據(jù)具體的規(guī)范和要求，嚴(yán)格地埋管，并采用特殊的管線(xiàn)，提高灌漿水平，保證工程的最終效果。另外，由于各種因素的影響，橋梁隧道的灌漿工作將會(huì)受到很大的影響，因此，必須對(duì)灌漿過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化。

4.4 對(duì)凝結(jié)時(shí)間的合理控制

在施工完成后，必須等注漿物料固化。為了使混凝土凝固時(shí)間得到合理的控制，不僅要有一個(gè)穩(wěn)定的凝固點(diǎn)，還要按施工要求和條件加入合適的添加劑，也要精確地計(jì)算出合適的凝結(jié)時(shí)間，使注漿物料在合理的時(shí)間內(nèi)固化。

4.5 二次灌注

在完成灌漿工作后，要進(jìn)行第二次灌注。在孔洞注漿時(shí)，應(yīng)留出合適的預(yù)留孔眼，以便在以后的施工中采用預(yù)留孔進(jìn)行二次注漿。此外，固定的地腳螺栓對(duì)設(shè)備的安裝非常方便。二次注漿的穩(wěn)定性比一次注漿要低。二次注漿時(shí)，應(yīng)在相鄰兩面或預(yù)留孔洞的一側(cè)進(jìn)行連續(xù)注漿，而不能四面同時(shí)注漿。第二次注漿時(shí)，應(yīng)選擇在合理的范圍內(nèi)進(jìn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著科技的快速發(fā)展，目前各個(gè)行業(yè)都在采用先進(jìn)的技術(shù)，這些先進(jìn)的技術(shù)在一定程度上提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，并保證了公司的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在鐵路橋梁隧道工程中，為了保證工程整體質(zhì)量，各施工單位和其他單位逐步采用了注漿技術(shù)，這種技術(shù)在工程施工實(shí)踐中取得了很好的效果，既能有效地提高工程技術(shù)水平，又能實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量的提高，促進(jìn)我國(guó)鐵路工程的健康發(fā)展。