年豐隧洞回填灌漿施工技術(shù)探討

田嘉麟

摘 要：此次研究主要是針對年豐隧洞施工展開討論，在工程建設(shè)期間應(yīng)用回填灌漿施工技術(shù)，優(yōu)化施工布置。深入探討分析施工總方案，技術(shù)要求和灌漿施工標(biāo)準(zhǔn)等問題，以此促進工程項目的有效發(fā)展。

關(guān)鍵詞：年豐隧洞；回填灌漿；施工技術(shù)

隧道施工質(zhì)量問題會對周邊環(huán)境和構(gòu)筑物造成極大影響，因此隧道工程施工期間必須注重回填灌漿施工技術(shù)工藝的應(yīng)用。通過對該項技術(shù)的合理應(yīng)用，不僅能夠縮短施工建設(shè)時間，還能夠提升施工效率，全面維護工程建設(shè)質(zhì)量。因此在隧道工程施工期間，通過應(yīng)用回填灌漿施工技術(shù)能夠滿足整體施工要求，還能夠確保施工質(zhì)量，促進整個工程的合理有效進行。

1、工程概況

年豐隧洞位于深圳坪地街道年豐村，總長3286m，前后分別連接大壩河倒虹吸管和獺湖湖泵站。該工程于2003年6月竣工，已正常運行多年。針對原已存在的工程地質(zhì)問題及可能在的混凝土內(nèi)部密實性問題和其它缺陷，2007年深圳市水務(wù)技術(shù)服務(wù)有限公司委托中國水利水電科學(xué)研究院。對本隧洞的地質(zhì)雷達無損檢測，檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）隧洞的缺陷較多；（2）隧洞拱項的缺陷特別嚴(yán)重，其次為右拱展；（3）嚴(yán)重危害缺陷多，各剖面上嚴(yán)重危害缺陷段長度均占剖面缺陷總長度的85%以上，右拱展、拱項大部分都是嚴(yán)重危害缺陷。隧道圍巖類別多為Ⅳ類和Ⅴ類?？⒐ぶёo襯砌結(jié)構(gòu)的多為V類圍巖。

2、回填灌漿施工技術(shù)存在的問題及對策

2.1技術(shù)人員專業(yè)技術(shù)

在回填灌漿施工過程中，施工人員的專業(yè)技術(shù)會對工程質(zhì)量造成極大影響，因此必須加強施工人員技術(shù)培訓(xùn)與教育。通過技能考核制度檢驗培訓(xùn)教育質(zhì)量。施工企業(yè)還可以聘任專業(yè)的施工技術(shù)人員，注重施工過程的人員監(jiān)管力度。

2.2施工設(shè)備落后問題

在回填灌漿施工過程中施工設(shè)備也具有重要作用，當(dāng)設(shè)備先進性不足時，將無法滿足技術(shù)應(yīng)用效果，也會影響工程施工先進性。所以必須注重設(shè)備更新升級。對于施工企業(yè)來說，應(yīng)當(dāng)引入現(xiàn)代化施工設(shè)備，在具體施工期間注重維護和保養(yǎng)設(shè)備，以此延長設(shè)備使用壽命。

3、技術(shù)要求和措施

3.1水泥

對于質(zhì)量不過關(guān)且保質(zhì)期鄰近的水泥均不能應(yīng)用到施工中。主要選用普通硅酸鹽水泥。

3.2回填灌漿用砂

回填灌漿摻砂石為細(xì)砂，質(zhì)地堅硬。在確保材料質(zhì)量合格之后才能夠應(yīng)用到工程建筑中，并且由監(jiān)理工程師明確回填灌漿用砂使用量和類別等。

3.3漿用水和外加劑

灌漿用水比較滿足施工技術(shù)規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。在制作漿液時水體溫度必須控制在30攝氏度以內(nèi)?；靥罟酀{施工期間如果需要應(yīng)用到外加劑，必須通過試驗明確添加劑摻加量和品種，經(jīng)過監(jiān)理工程師批準(zhǔn)之后才能夠應(yīng)用到施工建設(shè)中。

4、灌漿施工技術(shù)分析

灌漿操作時需要將混凝土強度保證在70%設(shè)計強度，之后進行分段分序施工，長度控制在36m左右，區(qū)段端部必須嚴(yán)密封堵。鑒于隧洞原設(shè)計未設(shè)置堵頭分縫板，本次設(shè)計回填灌漿可按缺陷段自然分段，即將單個缺陷段作為一個灌漿區(qū)單獨施工。灌區(qū)分段灌漿前應(yīng)進行灌區(qū)缺陷檢查，發(fā)現(xiàn)裂縫應(yīng)先進行臨時性處理以防灌漿時漏漿，一般采取人工塞棉絮或沿縫抹砂漿的辦法，對于滲水較大的裂縫應(yīng)進行化學(xué)灌漿處理或采用其他措施封堵。

4.1布設(shè)孔位

按照相關(guān)設(shè)計要求，灌漿孔位由進口至出口劃分為多個單元進行布設(shè)，且在需要進行回填灌的洞段，根據(jù)地質(zhì)雷達成果，在測線附近單孔布置，孔排距約為2.0m，終孔孔徑為48mm；孔孔深均需穿透砼襯砌進入圍巖空洞的鐵陷脫空區(qū)域、入脫空深度不小于平均缺陷深度。在同一缺陷區(qū)域內(nèi)、應(yīng)在護洞斷面上游高程點布置出氣孔，并作為出漿孔。

4.2灌漿材料選用

灌漿使用含5%膨潤土的普通硅酸鹽水泥砂業(yè)，水泥強度等級不得低于42.5，且不應(yīng)低于原襯物砼標(biāo)號的1.5倍；水泥必須新鮮，且灌漿用水應(yīng)符合拌制水工登用水的要求，不含油污、淤泥等雜質(zhì)，PH值及物質(zhì)含量等符合規(guī)定要求，拌漿水的溫度不得高于40℃。水泥砂漿必須采用質(zhì)地堅硬的天然石或人工砂，砂子最大粒徑不宜大于2.5mm，細(xì)度模數(shù)不宜大于2.0，含泥量和有機物含量均不宜大于3%、摻砂量不得大于水泥重量的2倍。

4.3灌漿施工

（1）灌漿方法：停水檢修期對缺陷段段隧洞的回填灌漿處理，灌漿可采用“推趕灌漿法”施工技術(shù)，在灌漿過程中必須隨時檢測襯砌混凝土的變形和裂縫情況；

（2）灌漿順序：灌漿施工時，需要按照較低一端向較高一端推進方式。具體操作如下：在施工開始時，先鉆出第一次序孔，然后自低端孔向高處孔順次進行灌漿。當(dāng)?shù)吞幙坠酀{時，高處孔會自然排出氣體和積水，之后排出灌漿液，當(dāng)排出漿液比較接近注入漿液濃度時，則封閉低處孔，在高處排孔繼續(xù)灌注，通過此種灌漿方式直至最后一孔。如某孔灌漿時，高處孔已不再排出漿液、則該孔應(yīng)灌注達到結(jié)束條件、然后再進行下一孔的灌漿操作。

（3）灌漿壓力：對于脫空區(qū)較大的位置，且襯砌厚度相對較薄區(qū)域，應(yīng)適當(dāng)減小灌漿壓力，將其控制在0.05MPa至0.1MPa之間。對于脫空區(qū)不明顯的位置，則需要按照以往施工經(jīng)驗進行。確保素混凝土襯砌中孔口灌漿壓力在0.2MPa至0.3MPa。在滿足結(jié)構(gòu)安全性條件下選擇比較高的壓力實施灌漿。

（4）灌漿結(jié)束條件：對于無壓力回填灌漿孔的結(jié)束條件應(yīng)當(dāng)按照以下標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)?shù)吞幙坠酀{時，高處孔排出濃漿液時即停灌：對于有壓力的回填灌漿孔，在設(shè)計規(guī)定壓力下，灌漿孔停止吸漿后，持續(xù)灌注3min后即可結(jié)束。結(jié)束時必須先關(guān)閉孔口閥門再停機，以防發(fā)生漿液倒流情況。

（5）封孔：灌漿結(jié)束后8-12h將灌漿塞取下，當(dāng)漿液為濃漿且在規(guī)定壓力結(jié)束的孔，可不掃孔至底，若只灌入稀漿的孔，發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)阻塞應(yīng)重新掃孔到底。封孔時采用干硬性水泥砂封填壓實，孔口壓抹齊平，干硬性矽漿配比可取，水：灰：砂=0.35：1：1.5。施工結(jié)束之后需要使用地質(zhì)雷達進行再次檢測，確保合格后方可驗收。

5、灌漿施工的特殊情況處理

在灌漿期間如果發(fā)生串孔問題，則需要灌注比較濃的漿液，在串孔排出濃漿之后再進行封堵處理。對于穿孔問題來說，不需要進行二次灌注，然而二序孔需要進行掃孔重灌。且確保回填灌漿工程質(zhì)量滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。對于灌漿封孔來說，在完成灌漿施工之后，需要立即進行封孔操作。應(yīng)用1：0.05比例的漿液將孔內(nèi)的稀漿進行替換，等到孔內(nèi)泥漿凝固之后則需要使用硬性水泥砂漿實施人工搗實和封填處理。如果灌漿孔上剩余部分超過3.5m，則需要利用導(dǎo)管灌漿法實施補灌和封孔處理。

6、施工安全質(zhì)量控制措施

在整個工程施工期間必須嚴(yán)格按照相關(guān)制度規(guī)范實施操作，以此控制施工建設(shè)質(zhì)量。在施工期間，施工人員應(yīng)當(dāng)遵循監(jiān)理工程師的各項要求規(guī)范，詳細(xì)記錄鉆孔、灌漿、封孔及變形觀測等；還應(yīng)當(dāng)詳細(xì)記錄灌漿材料、密度、壓力和條件，做好封孔質(zhì)量檢查。其次，施工人員必須嚴(yán)格遵照安全操作規(guī)程的有關(guān)規(guī)定實施作業(yè)，在使用施工機械和電力之前需要做好檢查工作。施工用電還應(yīng)當(dāng)滿足相關(guān)技術(shù)要求規(guī)范，確保電力合格之后才能夠投入到使用當(dāng)中。在施工周邊應(yīng)當(dāng)做好安全警示標(biāo)志，按照相關(guān)規(guī)定做好施工現(xiàn)場內(nèi)外協(xié)調(diào)工作。

7、結(jié)束語

綜上所述，在隧道工程施工建設(shè)期間應(yīng)用回填灌漿施工技術(shù)，首先需要確保灌注效果和填充效果，通過吸漿和泵壓判斷充填效果。在施工操作過程中還應(yīng)當(dāng)對技術(shù)工藝進行優(yōu)化調(diào)整，以此滿足工程灌注要求。此次研究主要是通過實際工程那里分析回填灌漿施工技術(shù)的具體應(yīng)用，研究結(jié)果證實該項技術(shù)能夠滿足工程建設(shè)要求。

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