土木工程中灌漿施工方法分析

竇勇

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展與人們生活水平的提高，各類基礎(chǔ)設(shè)施得到了大規(guī)模的興建，不得不說，這給人們的生活和社會生產(chǎn)帶來了很大的便利，但我們也不能夠忽視其所帶來的問題。首先，橋梁、隧道建設(shè)是公路施工過程中的重要環(huán)節(jié)，并且橋梁、隧道的施工不同于公路施工中的其它環(huán)節(jié)，它具有一定的特殊性。橋梁、隧道的施工團(tuán)隊(duì)必須要有足夠高的專業(yè)水平，能夠很好地把握橋梁、隧道施工的特點(diǎn)以及相關(guān)的施工技術(shù)，否則，在公路工程的后續(xù)使用過程中定然會出現(xiàn)這樣那樣的問題，影響居民生活和社會生產(chǎn)，嚴(yán)重的可能還會導(dǎo)致人員的傷亡。如何提高橋梁、隧道施工質(zhì)量，這是施工團(tuán)隊(duì)一直在思考的問題。

而現(xiàn)階段，橋梁、隧道施工中普遍存在的裂縫、脫空、水泥漿脫落等問題嚴(yán)重地影響著橋梁、隧道施工質(zhì)量，成為影響橋梁、隧道結(jié)構(gòu)安全的隱患。隨著人們更加深入的研究，灌漿法就此誕生。灌漿法的運(yùn)用可以對橋梁、隧道工程起到進(jìn)一步加固的作用，能夠有效地解決施工過程中出現(xiàn)的裂縫等問題，大大提高了橋梁隧道的承重能力，成為了保證橋梁、隧道施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

1　灌漿法概述

1.1　灌漿加固原理分析

灌漿法能夠?qū)蛄?、隧道起到加固作用的原理是：?dāng)橋梁、隧道在施工過程中出現(xiàn)裂縫或者是空隙，施工人員向裂縫和空隙中注入的漿液起到了粘合裂縫以及填補(bǔ)空隙的作用。灌漿過程中注入漿液要按照灌漿的規(guī)范要求一步步進(jìn)行，而不是簡簡單單地注入漿液就行。如若罔顧施工的要求及標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施灌漿，則不可能達(dá)到對橋梁、隧道加固的預(yù)期目的。在實(shí)施灌漿法的過程中，需要在注入漿液的同時對漿液施加一定的壓力，并且要很好地掌握所用到的化學(xué)原理，利用液壓與氣壓技術(shù)來完成對裂縫和空隙的填充以起到加固的作用，提高橋梁、隧道結(jié)構(gòu)的承載能力，進(jìn)而提高整個項(xiàng)目的工程質(zhì)量。

1.2　灌漿材料的選擇

橋梁、隧道施工過程中常用的灌漿材料有水泥漿、粘漿、水泥粘土漿、水泥砂漿、水玻璃液漿、水泥-水玻璃液漿六種，其主要特征以及使用范圍見表1。

表1　橋梁、隧道施工中灌漿材料的主要特征及應(yīng)用范圍

2　灌漿法在橋梁隧道工程中的施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1　灌漿加固技術(shù)的施工步驟

在實(shí)施灌漿施工過程中，必須對基礎(chǔ)加固的方法進(jìn)行明確區(qū)分。其主要固定技術(shù)的施工流程中包含認(rèn)真仔細(xì)地檢查鉆孔工作，準(zhǔn)確應(yīng)用具體位置，并且要按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)安置漿管，接著做好堵孔口工作。接著使用相應(yīng)設(shè)備攪拌槳，對其進(jìn)行過濾留以備用。最后對整體工序檢查完畢，完成所有步驟后再進(jìn)行灌漿封口施工。

2.2　對灌漿加固技術(shù)施工技術(shù)探究

在橋梁墩臺的加固中應(yīng)用灌漿法，施工工藝合理控制是能否完善整體中層的關(guān)鍵性指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，確定鉆孔施工中應(yīng)當(dāng)選擇88mm發(fā)熱鉆頭，在鉆頭初始打孔進(jìn)入到粘性土中，應(yīng)額外保護(hù)其孔壁，并且使用導(dǎo)管護(hù)住孔壁，才能使用撈砂筒完成對取砂成孔的工序，如圖1所示。此外，還要講攪拌施工工作做好，在攪拌槳筒中倒入適量的水并進(jìn)行攪拌，直至攪拌均勻，接著在其中添加一定的水泥持續(xù)攪拌6min以上，即可完成相應(yīng)的過濾工作。

圖1　鉆機(jī)鉆進(jìn)原理示意圖

2.3　灌漿法加固技術(shù)的漿量控制

在整體設(shè)計(jì)中，必須確定控制灌漿量，明確細(xì)分到預(yù)留備用部分的數(shù)量，并且要按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行合理控制。針對灌漿加固技術(shù)來說，必須多使用純壓灌漿的方式展開。利用罐管從上到下經(jīng)過空口展開封閉工作，最后漿液才能徹底填充橋梁的基礎(chǔ)。在完成灌漿的封孔工作中，時限為24h，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格檢查其空口。進(jìn)而有效避免漿液在填充期間缺乏足夠深度的問題，以免工程施工質(zhì)量達(dá)不到預(yù)期效果。

3　工程案例分析

3.1　工程概況

在某城際道路的建設(shè)過程中，某段有必要進(jìn)行長隧道施工，其中隧道左側(cè)內(nèi)深3150m和隧道左側(cè)內(nèi)深3325.5m，這是一個單獨(dú)的隧道。當(dāng)隧道開挖進(jìn)行到了K93+640時，出現(xiàn)了涌水現(xiàn)象，起始時水壓力較大，初始水爆。幾天后，水流逐漸減少。施工人員對屋頂進(jìn)行了部分調(diào)查，發(fā)現(xiàn)地表有小河流經(jīng)過，河流經(jīng)過溶洞進(jìn)入隧道，引起涌水現(xiàn)象，因此有必要采取有效措施來控制和解決隧道涌水問題。

3.2　設(shè)計(jì)加固方案

筆者根據(jù)以往的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在處理隧道涌水現(xiàn)象時，必須要采取因地制宜、綜合治理的方式進(jìn)行處理。在本工程中，技術(shù)人員經(jīng)過勘測和商討，最終確定了涌水處理方案。即以堵為主，限量排放，堵排結(jié)合。其中進(jìn)行填充注漿施工是處理方案的核心，以下我們就來詳細(xì)分析填充注漿施工技術(shù)。

先應(yīng)當(dāng)在隧道溶洞身全斷面運(yùn)用4～6m注漿，采用CD法進(jìn)行挖掘，隧道臺階運(yùn)用CD法進(jìn)行作業(yè)，科學(xué)管控第一次爆破挖掘面積，嚴(yán)控單循環(huán)挖掘進(jìn)尺≤0.5m，而且在隧道挖掘的所有步驟都應(yīng)當(dāng)盡量完成全斷面支護(hù)封閉體系。巖體運(yùn)用小導(dǎo)管灌漿進(jìn)行滲水的封堵，小導(dǎo)管運(yùn)用半徑21mm的熱軋無縫鋼管制成，縱向間隔距離為1.5m，環(huán)向間隔距離為0.5m，盡早進(jìn)行二次襯砌，C30二次襯砌厚度55～85cm，要求二次襯砌距離掌子面不超過50m，預(yù)留變形量26～32cm。每根小導(dǎo)管長3.5m，管上呈梅花型布置直徑為6～10mm小孔，以利于漿液流動，采用鑿巖機(jī)打孔，運(yùn)用錨固劑將管端縫隙封住，避免漿液冒出。注漿運(yùn)用雙液漿，在水泥漿內(nèi)增添BR型防水劑和水玻璃，配置比具體是：防水劑：水玻璃：水泥：水=0.256：0.65：1：1。作業(yè)過程中，防水劑和水玻璃的增添水量依據(jù)現(xiàn)實(shí)狀況加以調(diào)節(jié)，以明確最好的凝固時長。

超前帷幕預(yù)注漿：開挖輪廓線外4～6m，即洞內(nèi)全斷面注漿形成4～6m的注漿殼。注漿壓力及單孔擴(kuò)散半徑：終孔時的壓力大概是靜水壓力的兩三倍；假如低下水壓小于3.0MPa，首先灌注C20混凝土厚度1.2m的止?jié){墻在進(jìn)行注漿，注漿距離不可大于25m。采用一次全孔注漿，擴(kuò)散半徑為2.2m，采用超細(xì)水泥漿，注漿壓力（終壓值）為凈水壓力的2～3倍。注漿結(jié)束后運(yùn)用小孔查驗(yàn)。在隧道挖掘后，因?yàn)橹亓σ蛩?，挖掘后，拱部滲水、涌水不方便排出，在隧道作業(yè)過程中經(jīng)常碰到這種狀況，運(yùn)用小導(dǎo)管注漿將涌水或者滲水引導(dǎo)到指定位置，之后再采用恰當(dāng)措施將其排出，將涌水量管控在不大于每分鐘0.2L/m的水平。

小導(dǎo)管注漿作業(yè)方式和超前注漿大體一樣，需要注意的是，在使用注漿管時，應(yīng)當(dāng)依據(jù)滲水和涌水的實(shí)際情況調(diào)節(jié)注漿管的地點(diǎn)、角度，且恰當(dāng)調(diào)節(jié)漿液配置比，讓漿液凝結(jié)時間盡可能減短。灌漿之前，首先在水中心進(jìn)行打孔，之后在近似地質(zhì)狀況下的巖層中實(shí)施注漿實(shí)驗(yàn)，基本了解有關(guān)參數(shù)，之后從周圍向中心逐漸灌漿，灌漿結(jié)束將孔封住。經(jīng)過大范圍地注漿，一方面能夠避免地下水資源的浪費(fèi)，還能夠?qū)λ淼兰軜?gòu)起到增固的作用。

4　結(jié)語

灌漿技術(shù)在橋梁、隧道中的運(yùn)用有效保證工程的施工質(zhì)量，降低了橋梁、隧道的安全風(fēng)險(xiǎn)，提高了橋梁、隧道的承載能力。同時，灌漿技術(shù)的操作比較簡單，成本又低，在施工過程中的到了普遍的應(yīng)用，有良好的經(jīng)濟(jì)效益，值得推廣。

[1]孫虎.灌漿法在公路橋梁隧道施工中的應(yīng)用分析[J].黑龍江交通科技，2013，10：77.

[2]李斌宏.灌漿法在公路橋梁施工中的應(yīng)用分析[J].黑龍江交通科技，2013，10：79.

[3]陳久生.灌漿技術(shù)在橋梁隧道施工中的應(yīng)用[J].交通世界（建養(yǎng)·機(jī)械），2013，06：280～281.

[4]許 偉.公路工程施工中灌漿技術(shù)的應(yīng)用分析[J].科學(xué)之友，2013，10：83～84.