關(guān)于灌漿法在公路橋梁隧道施工中的應(yīng)用探析

賀 曉 波

(山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司,山西 運(yùn)城 044000)

關(guān)于灌漿法在公路橋梁隧道施工中的應(yīng)用探析

賀 曉 波

(山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司,山西 運(yùn)城 044000)

對(duì)灌漿法在公路橋梁隧道施工中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，詳細(xì)說明了灌漿法加固原理以及加固設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，其次對(duì)西秦嶺隧道的灌漿法應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)查，提出了相對(duì)應(yīng)的施工策略；最終闡明：當(dāng)隧道有裂縫產(chǎn)生或者出現(xiàn)砌漿脫落，灌漿法可以起到很好的加固效果。

公路橋梁，隧道施工，灌漿法，應(yīng)用

0 引言

甘肅省東南部地區(qū)的西秦嶺特長(zhǎng)隧道介于武都區(qū)外納鄉(xiāng)與武都區(qū)楓相鄉(xiāng)之間，從桔柑站引出，向西南跨過范家坪隧道，在范家坪隧道的出口處對(duì)曲線變線間距合理利用，進(jìn)入到西秦嶺隧道，最終從老盤底延伸出來。整個(gè)的隧道長(zhǎng)度為28.241 km，兩端的DK391+800～DK423+915的引線，建筑長(zhǎng)度31.984 km。本次研究的主要隧道工程為長(zhǎng)度3.152 km的范家坪隧道工程和28.236 km的西秦嶺隧道工程。線路途經(jīng)之處山體陡峻，北向比較陡峭，南向相對(duì)平緩，整個(gè)的溝谷都呈現(xiàn)出“V”形。西秦嶺特長(zhǎng)隧道的高程為1 km～2.4 km之間，高差為1.3 km。途經(jīng)地帶具有比較高的地震頻率，復(fù)發(fā)的周期比較短，且地震的強(qiáng)度相對(duì)較大。在對(duì)該公路隧道進(jìn)行修建的時(shí)候，一些常見的施工現(xiàn)象出現(xiàn)了，諸如隧道產(chǎn)生裂縫、砌漿脫落，還發(fā)現(xiàn)了已經(jīng)松動(dòng)的砌石，采用了灌漿法進(jìn)行加固處理，獲得了良好的效果。

1 灌漿法進(jìn)行加固的原理

西秦嶺特長(zhǎng)隧道的施工中，對(duì)于范家坪隧道墩臺(tái)處裂縫的處理，所采用的就是灌漿法加固，以確保隧道的安全使用。在加固處理的過程中，需要對(duì)出現(xiàn)裂縫的重要原因進(jìn)行分析，以對(duì)灌漿法加固原理合理運(yùn)用。

采用灌漿法進(jìn)行加固，所采用的方式就是將配置好的漿液灌入到建筑體的裂縫中或者空隙，填平裂縫，可以起到加固的作用。但是，在具體的施工中，這種灌漿填充并不是簡(jiǎn)單的操作，而是要對(duì)漿液科學(xué)配比，在一定的壓力下灌入到空隙中。這種壓力的產(chǎn)生是運(yùn)用電化學(xué)原理，在液壓或者氣壓的作用下對(duì)漿液施加壓力，以實(shí)現(xiàn)加固的效果。

在加固處理的過程中采用灌漿法，就是通過對(duì)裂縫或者空隙進(jìn)行彌補(bǔ)，對(duì)基礎(chǔ)的不均勻沉降進(jìn)行有效控制，以提高隧道基礎(chǔ)的承載力。在漿液灌入到孔口中的同時(shí)，壓力作用下就會(huì)使得漿液沿著縫隙的走向構(gòu)成了漿脈，隧道基礎(chǔ)的化學(xué)性質(zhì)會(huì)相應(yīng)地發(fā)生改變。漿脈經(jīng)過物理反應(yīng)之后形成漿柱體，與隧道基礎(chǔ)形成相結(jié)合為一個(gè)整體。

2 灌漿法對(duì)隧道基礎(chǔ)設(shè)施加固的設(shè)計(jì)方案

西秦嶺特長(zhǎng)隧道施工中，對(duì)橋梁隧道的基礎(chǔ)進(jìn)行施工主要采用了灌漿法進(jìn)行加固處理。為了保證隧道基礎(chǔ)的施工質(zhì)量，就要做到設(shè)計(jì)方案科學(xué)合理。具體的設(shè)計(jì)方案如下。

2.1正確地選擇灌漿加固施工段

在選擇灌漿施工操作的位置的時(shí)候，要考慮到諸多不利因素，對(duì)于基礎(chǔ)裂縫做好分析判斷工作，了解施工段所存在的不均勻沉降程度。除了范家坪隧道墩臺(tái)基礎(chǔ)之外，對(duì)于其周圍的裂縫也需要采用灌漿法進(jìn)行加固處理[1]。

2.2對(duì)于灌漿施工中所采用的控制標(biāo)準(zhǔn)明確掌握

對(duì)于灌漿施工中所采用的控制標(biāo)準(zhǔn)包括兩種:質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)度控制標(biāo)準(zhǔn)。

其一，灌漿施工中所采用的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。西秦嶺特長(zhǎng)隧道施工中，要保證灌漿施工的質(zhì)量，就要將質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)制定出來并落實(shí)到具體的實(shí)施中，根據(jù)施工的需要還要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，所以，衡量施工質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)并不是恒定的。雖然是對(duì)西秦嶺特長(zhǎng)隧道進(jìn)行隧道基礎(chǔ)施工，但是不同的施工段，環(huán)境條件和地質(zhì)特點(diǎn)都會(huì)有所不同，需要采用的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)有所不同[2]。所以，施工的對(duì)象不同，對(duì)于技術(shù)要求和質(zhì)量要求也會(huì)存在著不同。對(duì)范家坪隧道墩臺(tái)灌漿施工中，就要從工程的實(shí)際出發(fā)將質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)制定出來，以保證灌漿加固施工質(zhì)量。

其二，灌漿施工中所采用的強(qiáng)度控制標(biāo)準(zhǔn)。如果范家坪隧道墩臺(tái)有裂縫產(chǎn)生，采用灌漿法進(jìn)行技術(shù)處理，要求承載力的標(biāo)準(zhǔn)值要符合規(guī)定。具體如下:

灌漿后承載力標(biāo)準(zhǔn)值：灌漿材料為雜填土，要求承載力標(biāo)準(zhǔn)值為130 kPa；灌漿材料為雜淤質(zhì)泥，要求承載力標(biāo)準(zhǔn)值要超過80 kPa；灌漿材料為復(fù)合地基，要求承載力標(biāo)準(zhǔn)值要超過130 kPa。

2.3對(duì)于灌漿施工中的擴(kuò)散半徑要做好評(píng)估

對(duì)于灌漿施工中的擴(kuò)散半徑要做好評(píng)估，需要從工程實(shí)際出發(fā)進(jìn)行測(cè)算，僅僅使用量化分析的方法是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。西秦嶺特長(zhǎng)隧道的施工環(huán)境復(fù)雜，導(dǎo)致范家坪隧道墩臺(tái)裂縫存在很多的客觀因素，范家坪隧道墩臺(tái)的灌漿滲透系數(shù)也會(huì)產(chǎn)生變化，這些都需要具有豐富經(jīng)驗(yàn)的工作人員進(jìn)行判斷[3]。對(duì)擴(kuò)散半徑的評(píng)估，要從工程實(shí)際出發(fā)，要求將地質(zhì)范圍界定在1.0 m～1.5 m之間。

2.4對(duì)于灌漿施工中的灌漿材料要科學(xué)配比

西秦嶺特長(zhǎng)隧道的灌漿施工中，要考慮到工程的性質(zhì)確定灌漿材料，水泥和粉煤灰多屬于基礎(chǔ)材料。水泥以硅酸鹽水泥材料為主，需要達(dá)到32.5的強(qiáng)度。對(duì)于灌漿材料的配比，要求水泥與粉煤灰的比例為4∶1，還要從工程施工實(shí)際出發(fā)確定材料的配比標(biāo)準(zhǔn)。

3 對(duì)隧道基礎(chǔ)采用灌漿加固法的施工策略

3.1在灌漿加固施工前需要做好的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作

其一，進(jìn)行灌漿試驗(yàn)。灌漿之前，為了保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，需要采用試驗(yàn)法加以驗(yàn)證。灌漿施工的準(zhǔn)備工作中所涵蓋的內(nèi)容包括灌漿孔距的數(shù)據(jù)、擴(kuò)散半徑的數(shù)據(jù)等等，如果沒有將恒定的標(biāo)準(zhǔn)確定下來，就要通過試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

其二，對(duì)灌漿材料和各種機(jī)械設(shè)備都要做好準(zhǔn)備，為灌漿加固施工創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)條件。

其三，對(duì)灌漿施工的各項(xiàng)管理工作予以高度重視。包括管理人員、專業(yè)技術(shù)人員以及施工人員都要能夠認(rèn)真履行職責(zé)。管理人員要深入到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組織管理，對(duì)于灌漿施工的質(zhì)量和進(jìn)度都要掌握，做好各項(xiàng)控制工作。

3.2灌漿施工中所采用的工藝技術(shù)

其一，灌漿施工中要嚴(yán)格遵循流程。在對(duì)西秦嶺特長(zhǎng)隧道采用灌漿加固手工法對(duì)基礎(chǔ)加固，需要嚴(yán)格按照流程進(jìn)行，即對(duì)需要加固的基礎(chǔ)在指定的位置鉆孔、將灌漿管安放好之后，堵住孔口，對(duì)灌漿液進(jìn)行攪拌，進(jìn)行過濾后備用，將鉆孔清理干凈之后進(jìn)行灌漿施工，漿液凝結(jié)后做好封孔處理工作。

其二，在灌漿施工中所采用的工藝技術(shù)，就是對(duì)隧道的墩臺(tái)進(jìn)行加工，各個(gè)環(huán)節(jié)的施工工藝都要合理控制。

其三，進(jìn)入到成孔環(huán)節(jié)，鉆孔中所選用的鉆頭為直徑89 mm為宜，當(dāng)鉆進(jìn)粘性土層中之后，要對(duì)孔壁使用導(dǎo)管護(hù)住。在取砂成孔的時(shí)候，可以用撈砂筒完成，將鉆孔鉆到粘性土中為止。

其四，灌漿管安放好之后，就要及時(shí)地堵住孔口。為了避免有泥沙進(jìn)入到灌漿管中，還要使用軟橡皮包裹好灌漿管的外壁，可以起到一定的保護(hù)作用。

其五，對(duì)攪拌漿進(jìn)行過濾。將水倒入到攪拌槳筒中，水量要適當(dāng)。之后使用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，將水泥加入到水中，達(dá)到預(yù)定量之后停止加入，要持續(xù)性地?cái)嚢? min，直到漿液均勻混合，進(jìn)行過濾[4]。

其六，灌漿施工中，所采用的是純壓式的灌漿技術(shù)，按照設(shè)計(jì)深度把握灌漿的量。在對(duì)孔口進(jìn)行封閉的時(shí)候，要由上而下地進(jìn)行，漿液填滿基礎(chǔ)后，灌漿作業(yè)停止。

其七，進(jìn)入到封孔環(huán)節(jié)，在灌漿施工結(jié)束，漿液凝固之后，就可以封孔了。24 h后要檢查孔口的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)漿液凝結(jié)之后基礎(chǔ)沒有被填滿，就要進(jìn)行補(bǔ)漿施工。

4 結(jié)語

在西秦嶺特長(zhǎng)隧道的施工中出現(xiàn)了常見的施工現(xiàn)象，采用灌漿法加固處理可以獲得良好的效果。在具體的施工操作中，是根據(jù)工程所在區(qū)域特點(diǎn)以及施工的實(shí)際需要采用灌漿法進(jìn)行加固，為了降低加固成本，對(duì)施工的流程進(jìn)行了設(shè)計(jì)，科學(xué)地配置灌漿材料，對(duì)于灌漿的設(shè)計(jì)以及所實(shí)施的工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都予以明確，使得加固處理效果良好，且提升了隧道基礎(chǔ)的承載力。

[1] 李翰庭.淺析灌漿法在公路橋梁隧道施工中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2014(12)：67-68.

[2] 楊赟嫻.探討灌漿法在公路橋梁隧道工程施工中的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技，2014(10)：144.

[3] 盧 江.灌漿法在公路橋梁隧道施工中的應(yīng)用[J].交通建設(shè)與管理，2014(14)：60-61,67.

[4] 郭 魯.公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術(shù)的應(yīng)用[J].交通建設(shè)與管理，2014(12)：112-114.

Applicationofgroutingmethodinhighwaybridgeandtunnelconstruction

HeXiaobo

(ShanxiYunchengLuqiaoCo.,Ltd,Yuncheng044000,China)

The application of grouting method in highway bridge tunnel construction is studied, a detailed description of the grouting reinforcement principle and reinforcement design of the status quo, followed by the investigation of West Qinling Mountains tunnel grouting application, put forward the construction of the corresponding strategies; finally clarify: when the tunnel cracks or masonry off there, grouting method can play a very good reinforcement effect.

highway bridge, tunnel construction, grouting method, application

1009-6825(2017)29-0166-02

2017-08-07

賀曉波(1981- )，男，工程師

U455

A