灌浆法在桥梁隧道施工中的应用
时间：2023-04-22 14:00:06 来源：千叶帆 本文已影响人
张红荣
（山西路桥集团晋南项目管理有限公司，山西太原 030006）
随着社会的进步和经济的发展，各地陆续开始建设新的桥梁隧道工程项目，以满足人们对交通的需求。无论是桥梁还是隧道，都必须保证质量，才能长期稳定地服务于社会。相关人员可以采用灌浆法来提高桥梁隧道的施工质量，该方法具有诸多技术优势，因此，充分了解灌浆法，了解其实际应用技术，使灌浆法能在桥梁隧道施工中发挥更大作用，是一件很有意义的事。
将各种所需材料按照比例混合，形成符合工程项目所需的泥浆，然后将其注入桥梁隧道结构的裂缝之中，此种方法就是灌浆法。使用灌浆法是利用物理性质改善施工质量。灌浆法有如下四大优势：
一是灌浆法能够提高桥梁隧道的防渗性。桥梁隧道建设过程中最容易发生的问题就是渗透量高，使用灌浆法能有效解决该问题。
二是桥梁隧道工程多易出现空洞，长年累月容易造成桥梁隧道塌陷问题，灌浆法可以完成对细小空洞的填充。
三是经过填充后的桥梁隧道密度更大，本身质量也更高，还能使混凝土结构复原。
四是使用灌浆法能使桥梁隧道的位置适当移动，使其更符合设计方案要求[1]。
2.1 渗入性灌浆技术
如桥梁隧道结构出现裂缝，且裂缝仅存在于侧壁上，则可使用渗入性灌浆技术进行修补。桥梁隧道工程基础结构中出现狭窄的小裂缝时，也可采取此种方法。相关技术人员只需将配制好的泥浆注入侧壁，就可以完成修补。此外，此种方法也可以在岩土层中使用，使岩土层更加稳固[2]。
2.2 填充式灌浆技术
目前我国的桥梁隧道项目建设中填充式灌浆技术应用最多，此种方法也被应用于解决大型裂缝问题。出现大型裂缝的情况一共有两种：一是长期的超荷载导致基础结构塌陷；
二是桥梁隧道项目建设的地质条件易发生坍塌。以上两种情况均可使用填充式灌浆技术。
2.3 压密灌浆技术
在进行桥梁隧道地基加固时，通常用到压密灌浆技术。使用此种方法能使基础结构的承载力提高，预防不均匀沉降现象，此外也可局部使用压密灌浆技术，对局部地基进行加固处理。目前，大多数的桥梁隧道项目建设中都使用此种方法进行加固[3]。
2.4 电动化学注浆技术
此种方法主要用来加固公路建设、桥梁桥台、桥梁桥板、桥梁护栏、桥梁桥墩、隧道的混凝土结构。使用电动化学注浆技术所用的材料必须具备能抗压、强度高、耐腐蚀、抗收缩等特性。使用电动化学注浆技术会使材料产生收缩压力，材料会自动地填补到桥梁隧道的缝隙中，工作人员再对其进行适当修补，使其能完全填补裂缝，渗透裂缝的各个狭小角落，材料固化后，与原结构融为一体，达到了修补、稳固的目的。
3.1 砌浆脱落和砌石松动
在桥梁隧道建设过程中，砌浆环节尤为重要。只有做好砌浆工作，才能使桥梁隧道的墙体更坚固、墙面更稳定，此外，砌浆也能美化墙面。然而，许多桥梁隧道建设工程并不重视该环节，在项目建设完成初期并不能发现问题，一段时间过后问题将逐步显现。如果不重视砌浆环节，则桥梁隧道墙体的稳定性就会失去保障，对整个项目建设所带来的危险不可估量。许多桥梁隧道项目使用年限少、突发问题多，都是因为不重视砌浆所导致。因此，必须对此类问题予以高度重视[4]。
在项目建设完成后，砌浆脱落是最需注意的问题。如桥梁隧道项目出现砌浆脱落，墙体稳定性下降，必然导致事故发生。因此，必须重视砌浆脱落现象，消除安全隐患。
在桥梁隧道建设后如出现砌石松动，相关工作人员要予以重视，及时采取有效措施进行修复，因为砌石松动表明桥梁隧道稳固程度下降、承载力变小，如果车辆驶过，桥梁荷载过高，或隧道震动过大，均极易出现坍塌事故。
3.2 导致裂缝出现的因素
施工现场受许多自然因素影响，如气候、地质条件等，这些因素都给施工增加了难度，也对施工质量造成一定程度的不良影响。如工作人员不能严格按照既定标准施工，会导致基础结构不稳固，从而出现裂缝；
浇筑混凝土时，工作人员未严格按照程序操作或未控制好温度，也会导致裂缝出现；
如工作人员选择的填料不符合规定，有大量泥沙混入，导致泥浆密度不足，即便是灌浆后，仍会有裂缝出现。
实际施工时，桥梁墩台最易出现裂缝。墩台是桥梁的支撑部分，如出现裂缝，会使桥体的稳定性、荷载能力和使用性能下降，影响交通运输，甚至引发交通事故。因此，无论是施工时还是完工后，都必须重视裂缝问题[5]。
4.1 灌浆前的准备工作
隧道工程和桥梁工程所使用的灌浆法有所不同。在隧道施工中使用灌浆法难度较大，受地质条件影响，围岩灌浆比桥梁灌浆的难度高很多。在桥梁施工中主要检查结构是否有裂缝、不均匀沉降等情况，裂缝主要集中在桥墩、桥台等处。工作人员进行灌浆前必须对地质条件和裂缝情况有清晰的了解，并做好准备工作，同时及时做好防渗水工作。
第一，技术人员要明确桥梁隧道的灌浆部位的大小、位置等。技术人员还要在施工图纸中将位置标注出来，并根据实际需求选择灌浆材料。
第二，确定灌浆材料及其重量、密度和灌浆设备后，根据科学比例进行灌浆材料的配制，并对其进行检查，确保灌浆材料符合标准，技术人员还要制定科学的灌浆计划，保障灌浆法能充分发挥作用。
第三，考察施工队伍，确保施工队伍经验丰富、技术娴熟，还需要对施工过程进行监督，确保施工过程认真、严密。灌浆完成后，技术人员还要测量裂缝，确保裂缝填满、灌浆合理。
4.2 按正确的施工工序进行灌浆
正确的施工工序是灌浆的关键，也能使灌浆法真正发挥作用，因此，在做好准备工作后，必须明确每一道施工工序。
第一，做好布孔工作。在灌浆之前，工作人员要先钻孔，再依据钻孔明确放线位置，以保障布孔准确。实际施工时，工作人员要标记钢筋的位置，尽量做到精准，以提高灌浆的严密性。
第二，相关工作人员必须严格按照图纸布置钻机，并确定钻机转杆，保障转杆同孔心形成一条直线。需要注意的是，必须使用专业钻孔机，例如TXJ-1600型岩芯钻机，还要控制误差，保障位置准确度。
第三，正确装配注浆管。工作人员需先确定安装深度，并用多种方式验证深度的科学性，确保安装深度无误后方可进行安装。只有严格按照科学的施工工序，才能保障注浆管不被堵塞，保障正常施工。以上工序完成无误后方可开始灌浆，工作人员可选择高压摆喷施工方案，摆喷孔距在120cm 内。除检查孔距外，还要检查管路，保障桩底的宽度、高度都符合作业条件。开始灌浆时，要由专业人员进行操作并控制气压，使灌浆喷射的方向正确无误、灌浆速度符合项目进程。
在桥梁隧道等项目中应用灌浆法时，要控制好灌浆压力。在灌浆过程中，压力主要作用于液动力，而液动力主要受控于压力。
具体而言，应用灌浆法所取得的实际效果与压力有正向关系。施工现场影响压力的因素有很多，例如技术人员的能力、桥梁隧道的实际地质条件、泥浆材料的配制比例等，相关工作人员必须做好监督工作，结合实际情况做出判断，确保压力符合标准，以保障灌浆法发挥最大作用。
一般情况下，不同阶段所需的压力不同，桥梁深层区域所需压力较大，桥梁浅层区域所需压力较小，深层区域和浅层区域的渗透程度也不相同，因此，必须重视压力控制，判断影响压力的因素，有效控制压力。
除压力外，还需注意浆液扩散半径。浆液扩散半径是使用灌浆法时容易忽视的细节问题，其会对项目进展、成本等多方面产生影响，因此，必须对其做出有效控制和预测。施工现场影响浆液扩散半径的因素有很多，如压力大小、时间等。
因此，工作人员必须对灌浆环节的压力大小、时间、浆液配比等多种因素进行有效控制，并预测变化情况，使浆液的浓度适中。
隧道工程中，工作人员需对围岩进行灌浆作业。为使灌浆法充分发挥作用，应选择合适的材料配制浆液，并在应用灌浆法的同时进行回填灌浆。此外，如围岩部位有帷幕，必须做回填处理，并开展帷幕灌浆工作。进行帷幕灌浆时，工作人员要预先做好防渗帷幕，帷幕必须水平或垂直，才能保证灌浆效果。在施工现场，工作人员必须遵守秩序，依次完成灌浆。
一般情况下，灌浆作业可在2h 内完成，待灌浆作业结束后，只需要等待其冷却即可。但是，在部分特殊条件下，会出现吸浆现象，会导致灌浆作业始终无法完成，还会导致部分浆液从其他位置流出，使得大量浆液被浪费，因此，需要对此现象加强防范。桥梁隧道工程中应用灌浆技术的注意事项如下：
第一，减小压力。通过使用专业机械设备，可以控制浆液随着设备为其增添的重力作用和惯性作用流入目标岩层中，通过此种方式可以有效减少压力过高导致浆液从其他位置流出的情况，从而节约浆液资源。
第二，限制流量。该处理方式需要在灌浆作业期间控制浆液的实际流量标准在10～15L/min 之间，只有如此才可以保证后续灌浆作业的正常进展，并且在灌浆过程中不会因为流量过大而导致裂痕扩大的情况。
第三，在浆液中适当添加凝固剂。凝固剂可以使浆液迅速固化。
第四，间接性灌浆方式。该处理方式需要在灌浆过程中分批次进行浆液的灌入工作，此种逐次将浆液灌入目标岩层的方式可以为浆液后续的彻底凝固起到积极的保障作用。
隧道工程施工中经常会使用钢板进行衬砌，需要注意的是，使用钢板必须在浇筑混凝土之后。使用灌浆法作业，工序较为重要，如出现错序、混乱，会导致灌浆法无法完成或效果较差，如果工作人员对工序了解不足，也会导致进度缓慢。因此，应用灌浆法时，无论是桥梁工程还是隧道工程都必须严格按照工序作业。如衬砌完毕，才可以灌浆，在此期间，衬砌钢板必须留有灌浆口，以保障后续施工，加快施工进程。
在隧道和桥梁工程施工期间，必须明确所使用的混凝土强度不低于70%。技术人员计算强度时，要将龄期考虑在内。桥梁隧道工程使用灌浆法之前，多数会选择完成衬砌，而衬砌一般在15d 内完成；
但不少项目有工期限制，在此种情况下，工作人员可以使用早强剂，既可以保障混凝土强度，又可以保障施工进度。此外，必须由专业人员进行操作和检验，才能提升混凝土强度和保证质量。
桥梁隧道等公路项目建设中应用灌浆法可以解决多个安全问题，提高项目施工质量。因此，工作人员在实际施工中必须选择正确的方法，准确判断公路、桥梁、隧道等项目所存在的问题，结合实际情况完成灌浆法施工。只有正确应用灌浆法，才能使该技术充分发挥作用，进而推动灌浆法应用于更多的桥梁隧道工程，创造更大的价值。
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