基于灌漿加固技術的公路橋梁隧道施工實踐研究

摘 要：隨著我國城市軌道交通的快速發(fā)展，隧道作為重要的運輸設施，其安全性與穩(wěn)定性日益受到業(yè)界的重視。在隧道建設中，裂縫時有發(fā)生，對工程的質量與安全構成了極大的威脅。文章著重闡述了灌漿法在隧道施工中的具體應用，并對其理論依據(jù)、分類及具體的應用情況進行了較為詳細的論述，旨在提出一套高效、可靠的隧道加固方法，保證隧道的安全穩(wěn)定，提升整個隧道的施工質量。

關鍵詞：灌漿法加固技術 隧道工程 施工應用 裂縫修復

橋梁道路工程項目的某些路段必須采用隧道的形式來進行作業(yè)，隧道施工非常必要，對施工質量有較高的要求。但是，在實際工程中，由于各種原因，如天氣狀況、施工不當?shù)龋紩е鹿こ藤|量出現(xiàn)不同程度的劣化。在公路、隧道的建設工程中，采用燃油補強技術，可以有效地緩解乃至解決路面開裂的問題。文章結合實際，對隧道施工中的實際應用進行了探討。

1 灌漿加固方法的內容、原理及其優(yōu)勢

1.1 灌漿加固方法的內容

采用水泥混凝土、粘土、石料、化學添加劑，砂等為主體建材，采用合適的配比，才能保證水泥泵的性能。然后，采取專門的施工工藝，在施工現(xiàn)場底部噴漿拌合混凝土，填補地基的裂縫，達到對地基進行加固的效果。采用泵送法對整個工程地基進行加固處理，可以有效地改善整個工程的地基，提升其承載力，并使工程的總體質量達到最優(yōu)。實際操作中，往往要根據(jù)現(xiàn)場情況及設計要求，選用高低壓混合氣。在泵送時，水泥混凝土的移動可以有效地填補地基上可能出現(xiàn)的裂紋，并使裂紋周圍產生大量的氣泡。在混凝土凝固后，其對地基的加固有很大的影響。

1.2 灌漿法的基本原理

在公路橋梁、隧道施工中，經常會出現(xiàn)各類區(qū)域質量問題，其中最常見的就是橋面及橋面上出現(xiàn)大小不一、形狀不一的裂縫。其原因是施工工藝不當，破壞了混凝土的內部結構，降低了其穩(wěn)定性。當混凝土開裂時，將給橋梁和隧道的正常運營帶來很大的負面影響。所以，在工程實踐中，應采取科學、合理的措施對其進行處理。當前普遍采用的是灌漿方法。第一步是對房屋的外觀進行全面的檢測，如果發(fā)現(xiàn)有裂縫，就用噴射的方式向縫隙中噴射混凝土，直至全部填滿為止。在鉆削時，還需采用水壓、氣壓等工藝對其進行加壓，其中涉及較為復雜的化學反應。通過對混凝土進行壓制、加強，就能使橋梁結構起到增強作用。挖孔樁是一種常用的填筑法，它可以有效地抑制橋梁及橋梁的裂紋擴展，避免結構物的不均勻沉降，進而提升地基承載力。

1.3 灌漿加固方法的顯著優(yōu)勢

建筑行業(yè)所應用的灌漿加固技術，其核心目標是實現(xiàn)對建筑表面裂紋的精準填充，既能增強內部結構的穩(wěn)定，又能有效避免后續(xù)施工中出現(xiàn)的裂縫。在施工工藝中，必須對水泥板的水泥配比給予足夠的關注，只有對其進行嚴格的控制，才能使混凝土模板的裂縫得到有效的填充，從而提高結構的穩(wěn)定。在工程建設中，要加強對水電工程的管理，以防止?jié)B泥，改善工程質量。在工程實踐中，地表補強技術具有明顯的優(yōu)越性，既能保障工程進度，又能有效提升工程質量，保障工程按時完工并投入運營，保障居民出行安全。

2 灌漿法加固的常見技術及解析

隧道與地下工程的應用范圍很廣，用途也很廣。受壓加固技術可根據(jù)工程需求及地質特征，分為三類：充填壓縮法、壓縮法和滲透壓縮法。

2.1 填充灌漿加固技術

填充灌漿加固技術是隧洞施工與養(yǎng)護的重要環(huán)節(jié)。在隧道施工中，由于地基不均勻性、施工條件的限制以及施工材料本身的缺陷，常會產生空洞和裂縫等缺陷。若處理不當，將會對隧洞的穩(wěn)定與安全構成極大的威脅，甚至會影響到隧洞的正常使用。填補技術就是針對上述問題而發(fā)展起來的。利用專用灌裝設備，將具有特定特性的漿液精準地注入層間間隙及裂隙中，使熔體凝固并生成強韌的填充劑，以達到修復層整體穩(wěn)定的目的。它不但可以應用于隧道建設，還可以用于以后的維修。

2.2 壓密灌漿加固技術

壓密灌漿加固技術是指通過增加土體的密實度，增強土體的承載能力和穩(wěn)定性。這種方法是利用專用的鉆孔機，在被加固的部位打出合適的深度，再用一臺壓力裝置把成品注射進這些孔內。當水滲入土體時，土體中的孔隙被填滿，土體的結構也隨之更為緊密，因此土體的總體密實度和承載力也隨之增加。該技術的關鍵是涂層的配制和注塑壓力的控制。為了充分滲入土體內部的負壓，并在固化后構成支持結構，液體必須具備很好的流動性和固位性。為了使鉆井液均勻分布，實現(xiàn)理想的增強效應，需要對灌漿壓力進行嚴格控制。

2.3 滲透灌漿加固技術

灌漿法是一種針對工程實際情況、施工環(huán)境較差的加固方法。在實際施工過程中，經常會碰到嚴重的巖質邊坡、邊坡等難題，采用透水加固是一種行之有效的方法。這項技術的關鍵在于，它具有良好的滲透性，使得它可以滲透到坑道的裂隙和巖層中。當泥漿與圍巖逐步接觸時，裂隙將得到有效的充填與封閉，進而增強了圍巖的整體性與穩(wěn)定性。在運營期的滲漏治理及結構維修等方面得到了廣泛的應用。

3 公路橋梁與隧道施工中灌漿法加固技術的具體應用

山西省太原市某公路橋梁隧道總長度為1.35km，為單洞雙向兩車道設計。經地質勘測專家組考察，發(fā)現(xiàn)穿越隧洞的地層強度很低，以透水性石灰石及花崗巖為主，地下水以裂隙水為主。本工程為一種單向布置的隧道，一般坡度為-2.5%。針對隧道周邊巖體結構易受破壞，且周邊巖體穩(wěn)定性不佳，存在一系列施工安全隱患的情況。下面介紹了橋梁、隧道施工中應注意的幾個問題。

3.1 施工準備階段

灌漿法的優(yōu)點很明顯，但是它的有效執(zhí)行還需要在工程的每一個階段。在建造前，首先要做的就是建立一套完善的熔接工藝。本方案既包括環(huán)境繪圖與計算，又涉及物料配比、烘干方式及比對要求。同時，為了對工程場地的地質、地貌、生態(tài)、區(qū)位等方面有一個較為完整的認識，并進行相應的資料的搜集與保存，為后續(xù)的工程建設打下良好的基礎。在設計注射成型方案時，要根據(jù)施工環(huán)境、地形等特征，有針對性地進行注射成型。比如，在堅硬的土壤上，最好將裂縫清除掉；而對砂層，則以破除滲透定律為宜。按照規(guī)劃，也要做一些前期的工作，比如設備的制備、品質的篩選。在施工時，應根據(jù)實際情況，合理確定漿料及機具，才能保證施工的順利進行。物料的工藝參數(shù)要嚴格控制，不能采用高質量的原材料，詳見表1。另外，由于無科學依據(jù)的灌漿加固技術，也存在著直接引進有害物質，很難達到增強效果的危險。所以，在工程實施之前，可以對該工藝進行可行性評價。

3.2 施工設計階段

由于不合理的設計方案，不僅會造成工程造價的增加，而且還會造成后期的設計變更，造成工期的延誤。針對這一問題，在建筑結構設計階段進行結構優(yōu)化顯得尤為重要。在應用水泵補強工藝時，應注意漿材配比、施工標準、灌漿量、灌漿壓力、孔深、孔半徑等重要參數(shù)，使其滿足設計要求。具體實施策略如下。①制訂施工規(guī)范，采用泵補強技術需有清晰的施工規(guī)范，各操作人員均應根據(jù)相應的規(guī)范及規(guī)范進行建設預審批，以保證工程順利開展。②漿材配比：在建筑工程建設過程中，采用的是紙漿、煤粉和水泥等多種不同的材料。在設計時，要根據(jù)煤、水泥的特性，根據(jù)具體的地域條件，選擇合適的選材，以改善產品的品質。漫射射線控制、擴散強化等技術在實際工程中的作用十分重要，需綜合考慮擴散壓強、裂隙寬度、裂隙深度等參數(shù)，才能保證設計的科學性。在設計中，要根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境、工藝特點及地形地貌等因素，合理選擇孔深。此外，還應考慮設定灌漿量及灌漿壓力，通常以0.3～0.45 MPa為宜，但具體操作時應視具體情況而定。在施工過程中，對施工過程中的各項參數(shù)進行了詳細的控制。

3.3 施工具體操作

3.3.1 選擇灌漿方法

為保證工程的質量，工程采取了多種應對措施。在沒有裂紋或滲透性很小的孔隙中，我們使用了加壓技術，以保證在將水注入巖石或泥土中時，不會看到灰白色。在難以鉆進的情況下，常發(fā)生孔壁開裂，并伴有松動，應采取循環(huán)灌漿，使孔口距孔50cm以上。當負荷超出了石料的承受范圍時，一部分負荷就會流到洞外。

3.3.2 選擇灌聚網序

在對灌漿的排序中，建筑物的環(huán)境、地理條件以及灌漿的靶區(qū)都要加以考慮。為規(guī)避負荷效應，本文提出一種跳孔間隔灌漿的方案。然而，如果有地下水，土壤會因為運動而運動，那么就需要從較高的地方開始分解。在表層加固和灌漿時，采取“先外后內”的順序灌漿，使得灌漿材料在整體上具有較高的強度與穩(wěn)定性。具體的建設方案見圖2。

3.3.3 確定注黎段長度

本工程中，灌漿段的長度為5～6m，具體位置可做微調，但不得超出10m。若斷層底長達10m以上，則需進行補救。對于由上至下分段灌漿，可適當?shù)卦黾幼鳂I(yè)時間。

3.3.4 調整灌漿壓力

隧道灌漿壓力是灌漿法施工的重要指標參數(shù)，為了確保灌區(qū)建設的順利進行，項目擬將灌水壓力設置在0.3-0.5 MPa范圍內，并可根據(jù)如下原理進行調節(jié)。在負荷大的情況下，采用低壓或不加壓負荷，可有效調整負荷過程中的水灰比，避免物料過多而影響負荷品質。對于面積較大、容易上提的部位，應逐步加大氣壓，以防止樓層間的相互干涉及向層間過渡，并對升壓速率進行合理控制，以保證灌漿過程的穩(wěn)定與安全。具體調整方案如下表3所示。

3.3.5 調整灌漿液配合比

在建筑施工期間，若灌漿壓力恒定，荷載持續(xù)降低，或荷載隨灌漿壓力的增加而維持恒定，則不需要調節(jié)水量。如果負荷大于300L，或者負荷時間大于30分鐘，就會使負荷的流動性變差，進而影響負荷的作用，使孔不能填滿。當前，為了適應下一步施工的需要，可通過調節(jié)混合料或水的加入量來調節(jié)降液濃度。如灌漿速率大于30L/min，應增加灌漿密度以保證其適應性和流動性。

4 結語

本文重點放在如何將灌漿加固技術應用于公路隧道施工中，具體內容包括：施工工藝、施工質量評價、施工速度與施工壓力的確定。同時，本研究也提出了灌漿中應該注意的一些重要事項，并提出了相應的解決方案，以便將理論和實際相結合。實踐證明，該方法在多個工程中得到了成功地運用，并取得了明顯的效果，使隧洞的穩(wěn)定與安全得到了明顯的改善。但是，這種方法也有一定的局限性，如高濕環(huán)境會影響拆分效果，或因地質、施工工藝等因素導致施工過程復雜，難以達到完全覆蓋。針對不同地質條件，研究更加合理的融冰方案，并對融冰速率、壓力等參數(shù)進行優(yōu)化。另外，本研究亦期望拆解技術能延伸至其他科技專案中。本研究具有重要的理論意義和實用價值，對我國公路隧道施工中的加固方法具有重要的指導意義，同時也可為其他同類工程的施工提供借鑒。

參考文獻：

[1]于良.灌漿加固技術在公路橋梁隧道施工中的應用研究[J].建筑工程技術與設計，2023（11）：40-42.

[2]張亞顯.公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術的應用研究[J].模型世界，2023：151-153.

[3]郭魯.公路橋梁隧道工程施工中灌漿法加固技術的應用[J].交通建設與管理，2014（12）：112-114.

[4]王維.試論灌漿法在公路橋梁隧道施工中的應用[J].石油石化物資采購，2022（02）：27-31.

[5]李同.灌漿法加固技術在橋隧施工中的應用分析[J].四川水泥，2024（10）：181-183.

[6]田曉飛.引水隧洞灌漿圈對隧道滲流量和受力的影響研究[J].水利科技與經濟，2024，30（06）：1-4.

[7]楊智明，李江能.富水地區(qū)深埋大孔徑水工隧道襯砌外滲流特征研究[J].水利科技與經濟，2024，30（03）：44-47+53.