桥梁隧道施工中灌浆技术的应用研究李林1

桥梁隧道施工中灌浆技术的应用研究李林1

李林1刘清源2

中交路桥华东工程有限公司上海市浦东新区200120

摘要：灌浆技术指的是将灌浆材料注入其他难以接近但相互连接的孔隙或空隙空间中，灌浆技术在桥梁隧道施工中常常得到运用。本文通过对桥梁隧道施工中对灌浆需求的分析，介绍了灌浆技术在桥梁隧道施工中的运用，并例举了开口管灌浆、孔隙填充灌浆、深基坑止水帷幕灌浆的例子对灌浆技术在桥梁隧道施工中的运用加以了说明。

关键词：桥梁隧道；施工；灌浆技术；运用

自19世纪首次使用以来，灌浆技术已经在世界上几乎每一座桥梁隧道施工中都得到应用，其主要目的是减少岩土中的水分渗入，和用来加强基础以支撑更大覆盖的重量结构，在当今的工程中，无论是混凝土，土方还是岩石填充几乎都需要灌浆来增强其结构承受力。本文就是对桥梁隧道施工中灌浆技术的运用研究。

1桥梁隧道施工中灌浆技术概述

1.1桥梁隧道施工中灌浆的原因

桥梁隧道施工中进行灌浆过程一是是为了提高岩体的渗透性，否则岩体由于岩石质量差容易开裂，在挖掘过程中也容易出现破损，降低了其承载力。第二则是灌浆可以用于保障施工过程中出现的结构缺陷不会影响到桥梁隧道结构的稳定性，通过填充地下的岩石表面和周围岩体之间的间隙，尽可能地在任何混凝土结构和邻接的岩石之间产生完全粘合的接触，用以加强承载。第三则是灌浆能通过固结灌浆法固化风化岩石，并通过引入不渗透的地层和适当的排水系统或帷幕灌浆来控制渗漏，从而提高岩石的强度。通过对桥梁隧道施工中灌浆目的的总结，可以得知在桥梁隧道施工中进行灌浆的原因不外乎以下几点：

（1）填补混凝土砌体之间的空隙以及岩石表面之间的空隙。

（2）减少隧道修筑期间以及混凝土施工期间的排水问题。

（3）确保隧道周围岩体的强度和渗透性。

（4）阻碍或阻止水沿混凝土线外流动。

（5）减少隧道砌体之间的水泄漏。

1.2桥梁隧道施工中灌浆优势

在桥梁隧道施工过程中，由于各种人为或者是地质条件的影响，使得桥梁隧道很容易在施工过程中出现一些缝隙，对这些出现的缝隙最好的处理方式就是灌浆。灌浆技术在处理桥梁隧道施工中出现的这些问题时有着极大优势，其优势具体表现如下：

（1）灌浆技术能起到封堵的作用，对桥梁隧道中出现的空洞和缝隙等能进行填充，并且由于灌浆具有流动性，能拦截已有的流水。

（2）灌浆的材料通常都能防水，采用灌浆之后，能显著提高桥梁隧道的抗渗透能力，帮助桥梁隧道降低渗透率，减少渗透带来的危害。

（3）灌浆可以帮助桥梁隧道提高承载力，加强其强度，并且能保障混凝土与岩石之间的粘接性，使混凝土造物的桥梁隧道可以更稳定。

（4）灌浆能帮助纠正桥梁隧道的偏差，通过灌浆，可以对出现了沉降或者倾斜的桥梁隧道进行修正，以帮助其回复至原有的位置。

2桥梁隧道施工中灌浆技术的运用

2.1桥梁隧道施工中的灌浆方法

（1）水泥灌浆。水泥灌浆是将可泵送的水泥灌浆注入土壤或岩层中，以改变地层的物理特性。水泥灌浆是在水泥或水泥浆的压力下注入，以填补土壤，岩石单元或混凝土结构中的空隙或裂缝。水泥灌浆是一种在压力下注入水泥以填充混凝土结构中的裂缝和空隙的过程。水泥灌浆在压力下注入岩浆裂缝将提高岩层的稳定性；提供施工前对场地的改善；增强承重结构的强度；修复桥梁隧道基座中的裂缝；纠正桥梁隧道下沉问题；控制颗粒土壤中的软土沉降和水渗漏。

（2）化学灌浆。化学灌浆是将灌浆所用的流体在引入和渗透进土壤的过程中进行化学反应，从而产生能够承载结构载荷的石块状物质的一种灌浆方式。水控化学灌浆是对沙质，颗粒状或砾石土壤的渗透，化学灌浆完全填充空隙以控制水流。化学灌浆广泛用于出现水泄漏的地下结构。化学灌浆可提高土壤的强度和刚度，化学灌浆还能限制挖掘和施工期间的地面位移。对化学灌浆的应用包括但不限于：支撑基础，隧道支撑，水下挖坑，灌浆防渗墙，灌浆管道支撑等。

（3）压实灌浆。压实灌浆是在非常高的压力下将非常坚硬，可泵送的灌浆混合物注入土壤中的特定区域的一种灌浆方式。采用这种方式灌浆，所灌注的浆体将膨胀成球状团块然后压实每个排放点周围的土壤。压实灌浆通常分阶段进行，一般是从底部进行深度注射，自上而下进行的灌浆通常用于浅层地面，压实灌浆技术用于施工前对场地的改善，遏制基础沉降，纠正下沉井问题，提升和平整建筑基础。

2.2桥梁隧道施工中灌浆方法的运用

（1）开口管灌浆。在桥梁隧道施工中的开口管灌浆，钻杆或套管本身用于将灌浆注入地面。当钻柱与地面足够紧密时，即使是缓慢凝固的灌浆也能注入，但当灌浆太过快速时，有限的灌浆会通过钻柱和钻柱之间的薄间隙逃逸地面。为了减少沿钻柱逃逸的水泥浆，钻头直径要显着大于钻头的尺寸。另外，当在桥梁隧道施工中灌浆达到最终深度时，套管或杆会直接进入地下而无需钻孔，这样的设计可以确保在灌浆时的紧密密封。地面和钻柱之间的密封还可以通过凝胶灌浆进一步增强，这不仅可以防止灰浆逃逸到表面，而且还可以产生非常高的压力，这种压力可以用于某些类型的灌浆需要，如压实灌浆。

（2）深基坑止水帷幕灌浆。桥梁隧道施工中需要进行深基坑开挖，深基坑开挖涉及止水帷幕灌浆。在进行止水帷幕灌浆时要提前进行灌浆以形成一块灌浆物质，以便在接受灌浆的内部接收压力，使灌浆产生效果。在进行桥梁隧道施工中深基坑止水帷幕灌浆时，双包装灌浆监测器插入预先安装的套管内，以在特定深度注入灌浆，进行灌装套管一般是金属管道，管身穿有规则的孔，孔的间隔用管段紧紧覆盖。灌浆时将灌装套管放入钻孔中，用强度适度的水泥-膨润土灌浆密封，在压力灌浆完成之前，需要足够的时间使密封浆料硬化。在灌浆时灌装套管有一双封隔的灌浆监测器在套管内下降并以这样的方式定位，封隔器停留在穿孔区域的两侧进行压缩充气，然后对灌浆孔内的空气加压使灌浆在封隔器之间进行流动。当产生了足够的压力时，灌浆流过穿孔，推动橡胶套，打破密封灌浆并流入周围地面，至此对桥梁隧道施工中的深基坑止水帷幕灌浆完成。

（3）孔隙填充灌浆。空隙填充灌浆通常需要在空隙顶部坍塌时，或者下沉孔或凹陷形成地面变形或施工前现场测试发现这些潜在缺陷时进行。桥梁隧道中的空洞可以在自然和人造的各种条件下形成，空隙形成对结构的损坏有可能造成极坏的效果，这些损坏可能包括对桥梁隧道基础结构的各种损坏。对桥梁隧道施工中可能出现的空隙的填充以若干方式进行，这取决于多种因素，包括地下水位的位置，孔洞的尺寸，其与表面的接近度以及与结构相关的位置。用于稳定地下并防止沉降的一种常见且简单的技术是使用化学灌浆和泡沫填充桥梁隧道中的孔洞。该方法使用气动或钻孔设备来安装将表面连接到下方空隙的管道。管道充当地下空隙的导管，然后进行灌浆。灌浆管的直径可以从具体取决于所需的灌浆混合物和孔隙的体积。一旦灌浆管或管道就位，填充空腔是一件简单的事情。通过使用截止阀和压力表，可以确定填充孔隙的进度。一旦填充了孔隙，泵和阀门就会关闭，水泥浆就可以固化完成灌浆。

3结束语

如今在桥梁隧道施工中灌浆已成为必不可少的施工程序，但依然需要强调的是，灌浆是一个互动和迭代的过程，需要各种专业知识和合作。因此，经验和专业知识对于灌浆技术的成功实现至关重要，在桥梁隧道施工中，要继续对灌浆技术加以总结和研究，争取更好的将其用在对桥梁隧道的施工质量提升中。

参考文献：

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