道路桥梁隧道施工中灌浆法的应用

2021-11-23刘忠熹中铁十七局集团第一工程有限公司

灌篮 2021年36期

刘忠熹中铁十七局集团第一工程有限公司

一、灌浆法简介

可以利用水压和气压原理将灌浆注入裂缝或人工改善裂缝。桥梁和隧道的施工场地通常位于山区或偏远地区。道路不平，外部环境恶劣。此外，项目在外部环境下的施工容易受到其他一些因素的干扰，延误了项目的完成，无法保证项目的质量。工程建设中的不确定性等诸多因素最终会使地下道路、桥梁和隧道在建成运营后容易产生地下裂缝，这将严重影响结构的施工运营质量、结构安全性、可靠性和施工稳定性。因此，为了彻底解决加固难题，工程企业应更加重视这些技术措施和方法在整个施工管理过程中的正确、合理、有效应用。注浆法是一种应用广泛的技术，可以成功地及时加固许多道路、桥梁和隧道建筑物中形成的大裂缝。与其他混凝土方法相比，灌浆法有一个非常独特和新颖的施工技术特点，即它可以有效且极大地帮助桥梁混凝土工程提高工程结构的整体质量。其次，注浆加固法还可以考虑具有桥梁防渗和隧道防护的双重功能，可以真正有效地减少隧道内的渗漏量和滞泥量，提高整个桥隧结构体系的整体综合防渗能力，延长整个桥隧结构体系的有效使用寿命。最后，注浆隧道最突出的特点之一是隧道具有加固隧道的加固功能。它可以重新加强整个桥隧本身的整体稳定性，提高桥隧结构的整体稳定性，有效解决桥隧工程中的局部裂缝问题。

二、道路桥梁隧道工程中裂缝现象的成因

（一）自然环境因素

目前，我国道路、桥梁和隧道工程的主要建筑材料是混凝土，这对自然环境更为敏感。如果冬夏温差过大，容易产生裂缝，这将对道路、桥梁和隧道工程的使用寿命产生很大影响。浇筑混凝土结构时，如果施工技术人员不考虑温差的影响，使混凝土内部结构与外部结构的温差过大，则由于混凝土内部结构的温度过高，容易在结构面上留下细小的接缝。

（二）荷载量过大

在整个施工管理环节的实施中，如果施工人员没有按照规定充分、科学地计算和设计各道路、桥梁和隧道工程的实际总荷载或承载位移系数，后期桥梁建成并投入公路运营后，未能将其值与公路的实际施工情况有效地联系起来，一旦公路桥梁隧道工程所承受的实际荷载变化值过大，很可能导致公路桥梁隧道工程结构出现明显裂缝。

（三）施工技术不合理

施工单位在进行各种道路、桥梁、隧道工程的基础施工任务时，如果基建施工人员仍不能根据基址和施工设备的实际工作情况，正确选择和掌握相应的基础施工机械和工具的技术方法，或仍不能按照合同要求的基本施工作业流程和方法准确进行基本施工，将大大增加道路、桥梁、隧道工程结构发生重大裂缝事故的直接可能性，不能有效保证各类道路的整体施工质量，桥梁和隧道工程基础。

三、道路桥梁隧道施工中灌浆法的应用探讨

（一）灌浆技术应用方案的设计

在项目前期的所有设计准备和材料工作完成后，施工现场要求桥隧灌浆工作必须按计划完成，本阶段工作和设计过程的顺利有效实施，还必须基于对中国当前道路、桥梁和隧道工程施工现场施工设计的了解，以及基于工程应用中的设计和试验研究成果的施工现场实际情况，介绍了工程现场人工检查和修改后的各种观测压力数据记录和计算记录，作为基础理论和支撑，最后确定了隧道灌浆工程施工期间隧道整体结构施工的初步设计方案。在实施项目设计方案的施工队整体施工图设计的分析论证过程和设计实施中，应能确定和掌握隧道灌浆工程的关键方面，如最大孔径、钻孔位置、材料类型和钻孔方法的选择，以及隧道灌浆过程中中压参数变化的预测控制参数设置和方法确定。

（二）做好施工设备的准备

隧道施工技术是否符合隧道施工方案的实际要求，直接影响到未来隧道施工设备的性能。在实际的隧道施工工艺方案中，应重点充分研究和考虑隧道注浆加固新技术的新结构特点，以及当前道路、桥梁和隧道建设项目的一些实际设计和施工质量要求，并以此为技术依据，配备更合适、更先进的钢筋施工检测设备。在编制各种施工支撑设备后，注浆法和加固法技术在道路、桥梁、隧道基础施工领域的成功提供了良好的基础，保证施工任务有序、顺利、有效地开展。

（三）浆材的配比

灌浆材料配比的好坏可能会极大的影响混凝土后期灌浆材料的强度和混凝土浇筑的整体质量，最终可能直接改变并严重影响后续道路的整体施工、养护和使用质量及整体工程质量水平，桥梁和隧道混凝土的维护和施工。因此，混凝土施工管理单位必须始终结合各种混凝土灌浆材料的优缺点，进行更严格、科学的工程质量控制标准要求和过程控制。影响灌浆材料强度的直接和决定性因素是混凝土配合比、水灰比、骨料、外加剂、密实度和施工过程后期混凝土构件施工质量的保持。在使用泥浆材料时，合理使用和配比泥浆也需要更加注意密度比例。目前，对于道路、桥梁和隧道工程领域来说，泥浆质量协调的一些技术要求可能比较高，这些浆料比的综合应用要求，同时也必须满足我国一些公路、桥梁、隧道建设中对结构稳定性和强度的刚性要求。

（四）施工流程

施工前有两个工艺流程。第一点是提前做好钻孔和成孔工作，用各种规格、标准的同直径钻头钻进。假设本次钻探准备阶段遇到大量粉土，需提前取下已安装好的钻孔导管孔，在孔壁周围钻孔，然后借助自动打捞砂管设备将钻头下放到粘性土孔腔中；第二道工序是将软橡胶片预先包压在穿孔管的外壁表面，有效控制沉积物杂质任意进入钻孔和穿孔管的内表面；第三个环节是如何开始搅拌水泥浆。此时，首先需要在水泥灌浆筒基座中均匀地掺入一定比例的少量水浆料和少量水泥浆，然后用电搅拌器开始搅拌，并在水泥基础位置浇注适量水泥，混合时间约为3 分钟至5 分钟，搅拌时间结束后即可完成搅拌；注意，基础灌浆施工操作的顺序布置必须保证其尽可能符合相关技术规范和施工规范中规定的条件和标准的要求，并进行科学的、连续的、安全的、有效的快速灌浆施工，最后，当泥浆呈现出非常充分和均匀的流动情况时，应立即停止填筑整个注浆地基；最后，还有一个灌浆和密封孔和孔口的操作程序。对于已完成封孔灌浆作业的混凝土施工机械和操作，负责人应告知灌浆施工作业完成并通过检查后应积极采取的措施，并及时采取正确措施进行混凝土孔口灌浆和密封。密封灌浆施工一次完成后，应在24 小时内定期严格检查灌浆孔的质量。如果出现施工泥浆水位下降的问题，应迅速采取相应的安全技术补救措施，以便后续施工和质量控制。对于其他特殊灌浆施工和特殊情况下的灌浆安全处理，在回填和封堵灌浆施工时，应在下方标记灌浆编号孔。在灌浆和回填混凝土过程中，一旦灌浆不顺畅、不连续，如果外运中断，影响将非常严重，可能导致灌浆管道孔堵塞等问题。为彻底杜绝此类问题的频繁发生，施工技术人员应积极做好各项施工技术准备措施，有效避免灌浆施工长期中断的技术问题。即使存在灌浆中断的长期技术问题，我们也应努力在最短时间内迅速恢复到灌浆开始。此处规定，一次灌浆的最大中断时间不得超过30分钟。在隧道灌浆加固的过程控制中，要严格防止混凝土大体积膨胀和吸浆膨胀的裂缝现象。这种极端情况还可能导致大型桥隧混凝土衬砌结构出现裂缝渗漏或严重变形。此时，必须确保手动灌浆和操作及时、彻底停止，查明泄漏原因，待所有灌浆固化稳定后，恢复手动灌浆。恢复作业时，注意保证灌浆速率小，同时注意观察，防止后期发生其他各种作业事故。

（五）技术应用的注意事项

首先，我们应该更加重视各种工作的初步信息、准备和调查。要求大多数从事工程灌浆技术方法和施工作业或工程方案编制、审查和设计的研究人员，应先深入施工现场，或经常到灌浆工程或作业设备的施工作业现场，对当地相关工程地质进行现场调查，在全面、详细地了解气候特征和土壤、水文、地貌、气候等各种自然条件的基础上，结合我国不同施工地区工程灌浆施工现状及施工机具使用方法特点的分析，选择了一套更适合设计单位本工程施工实施的施工工艺和方法，在此基础上，结合大量前期市场调研数据，最终设计形成了一套灌浆技术操作技术施工指导方案，并绘制了灌浆工艺操作详图。根据工程需要，灌浆法工程技术的应用往往可能涉及多个工艺参数、范围，并对工程的基本信息，如设备现场安装的布置和设计方案要求，进行了详细、明确、具体的描述，指导本工程现场施工组织人员，基本保证本工程能按计划顺利施工，并按照隧道灌浆方法要求施工的隧道工程相关技术规范进入施工准备阶段。其次，有必要在隧道内进行隧道灌浆的工程操作。隧道工程区内需要开挖回填的围岩、衬砌等结构部位，如果需要采用上述方法，隧道注浆施工可以按照相应的注浆作业和工艺要求继续进行，如隧洞泥浆基础的施工回填、围岩结构的开挖注浆充填等。固结灌浆施工可在围岩衬砌和结构部位灌浆的同时整体进行，效果较好。