隧道施工中灌浆技术的应用王修彬

隧道施工中灌浆技术的应用王修彬

王修彬

王修彬

中交一公局第五工程有限公司新疆哈密065201

摘要：灌浆法是目前隧道施工中十分常用的一种方法，同时也是施工中不可或缺的一项技术类型。为了使灌浆法在隧道工程施工中发挥应有的作用，施工企业要做好相应的分析工作，保证施工的合理性，提高隧道工程施工质量。

关键词：隧道施工；灌浆技术；应用

引言

随着我国交通工程建设的数量与日俱增，许多先进技术被引入到隧道桥梁施工建设中，并取得了良好的应用效果。然而，由于天气、地质以及人为因素的影响，给隧道桥梁的施工带来一定难度，也很容易造成裂缝等不良现象的出现，给隧道桥梁施工的工程质量和安全带来严重影响，所以成熟科学的施工技术在隧道桥梁施工过程中越来越重要。其中，灌浆技术作为现阶段较为成熟的一项加固技术，不但可以有效改善隧道桥梁的施工裂缝问题，还可以提升隧道桥梁施工质量，得到了广泛的认可与应用。

1灌浆技术概述分析

灌浆技术主要是指利用机械、电渗、高压等技术原理，在隧道的裂缝当中注入灌浆材料，该技术在应用过程中，主要是通过物理的方式来改善隧道出现的裂缝问题。灌浆技术主要涉及以下几点功能。第一，堵漏功能，利用灌装材料对空洞实施有效的填充，并且能够有效堵截流水。第二，防渗功能，通过利用灌装技术能够降低材料的渗透性，促进隧道的渗透量有效降低，进一步提升整个隧道的抗渗性。第三，加固功能，利用灌浆技术能够有效提升岩土的力学强度，保障混凝土结构的稳定性。灌浆法施工标准主要体现在以下方面:(1)工程质量。依据工程隧道具体设计标准，对工程的具体质量情况进行确定，确保最终设计结果的合理性，从而为工程的具体施工打下一个坚实的基础。(2)工程整体强度。工程灌浆结束后，灌浆结构的具体强度必须能够满足工程的实际需求，不能因为结构的强度不足，影响工程的整体质量。综合来分析，灌浆技术在隧道施工中应用时，能够加固隧道出现的裂缝问题，从而进一步提升整个隧道工程的工程质量。

2工程概况

某隧道全长2.8km，进口设计高程2408m，距离沟口约1km，冲沟坡度为10°左右，斜井进口段为崩积、洪积卵漂石层，表部较为松散，下部密实，卵漂石母岩成份以凝灰质砂岩、粉砂岩为主，呈棱角状，进口边坡开挖时可能出现局部坍塌。右侧分布溪流，水面标高高于隧道洞口，施工时常伴有线状出水，集中降雨状态下洞室会线状、涌泉状出。

2.1材料及配比

现场对注浆孔位置进行测量放线，通过双液浆及单液浆注浆试验进行分析、对比，确定采用双液浆堵水效果优于单液浆。双液浆主要成分由普通硅酸盐水泥P.O42.5；水玻璃：浓度：35Be’，模数：2.6～2.8组成。配比：水泥浆水灰比0.8：1～1:1；水泥：水玻璃（体积比）＝1：（0.6～1.0）。

2.2设备

根据注浆工艺需要，现场主要设备为双液注浆泵3台以及配套的设备和风钻5台等。

表1机械设备统计表

3实施方案

3.1注浆段规划

首先根据现场对初支渗水部位的现场调查，定出隧道初期支护进行径向注浆工作的范围，注浆断面纵向距离根据现场进行调整。其次，结合前期试验取得扩散效果等参数，渗水小的段落，每3米设置一环，渗水较严重的段落，每隔2m设置一环。每环共打设5个注浆管，分别设在拱顶、拱腰、拱脚处；根据断面弧长平均分为5段进行注浆。

3.2注浆顺序

注浆顺序按照由拱腰向拱顶、从下坡方向向上坡方向、从两端向中间压浆的原则进行。现场压注过程中如果发现异常情况，管理人员要及时查找原因，并尽快调整方案，保证现场施工的顺利进行。

3.3注浆管

现场注浆管的规格和长度根据前期试验段效果来定制，即施工前模拟三种长度不一的管，根据围岩水量大小及试验段确定长度。根据本隧道实际试验结果，主要采用L=1.2m、L=1.4m和L=1.8m三种规格Φ42小导管。具体使用情况如下：①注浆管为长1.2m，Φ42×4mm的小导管，垂直打入初支内，初支面外部留20cm，打入围岩70cm。钢管尾部焊接准6钢筋加劲箍，前部钻注浆孔，孔间距15cm，孔径为8mm，呈梅花形布置。为便于注浆管插入围岩内，钢管前端做成尖锥状。②注浆管为长1.4m，Φ42×4mm的小导管，垂直打入初支内，初支面外部留20cm，打入围岩90cm。钢管尾部焊接准6钢筋加劲箍，前部钻注浆孔，孔间距15cm，孔径为8mm，呈梅花形布置。为便于注浆管插入围岩内，钢管前端做成尖锥状。③注浆管为长1.8m，Φ42×4mm的小导管，垂直打入初支内，初支面外部留20cm，打入围岩1.2cm。钢管尾部焊接准6钢筋加劲箍，前部钻注浆孔，孔间距15cm，孔径为8mm，呈梅花形布置。为便于注浆管插入围岩内，钢管前端做成尖锥状。

3.4施工工艺

3.4.1钻孔

①施工人员在钻孔之前必须详细领会技术交底内容，在作业前检查机械状况是否良好。②在钻孔过程中要垂直于喷射混凝土面进行施工，钻机就位后，根据测量点位确定钻孔位置，在正常施钻前先用低挡位反复在混凝土表面进行钻槽，当钻头不会左右摆动后再正常钻进。③在钻进过程中注意钻孔的深度，以注浆管外露20cm为准。④钻孔完毕后检查孔深，并安装加工好的小导管，孔口初支混凝土处的导管与孔壁之间间隙用速凝剂封堵密实。

3.4.2注浆

注浆施工是最重要的工序，在进行注浆施工之前，首先完成各种机械设备的检查、仪器仪表的检验或标定，完成浆液材料的性能试验，确定合格后进行注浆作业，注浆压力控制在0.5～1.0MPa。注浆所用的水泥为袋装P.O42.5水泥，试验室按照设计配合比配置水泥浆，配置完成后在搅拌桶内搅拌均匀。搅拌过程中同时将水玻璃抽入水玻璃搅拌桶内进行搅拌，均匀后同时输入KBY双液注浆泵内混合，形成双液浆注入渗水部位。水泥浆搅拌桶、水玻璃搅拌桶距离KBY双液注浆泵管线长度为10m，双液浆注浆泵距离注浆管长度为30m，注浆压力为0.5～1.0MPa，KBY90/15～22双液注浆泵排量为90L/min，水泥浆和水玻璃凝结时间为30s。在注浆过程中，压力由小到大，注浆压力宜控制在0.5～1.0MPa，不大于1.5MPa，如果注浆

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过程中压力控制在1.0MPa，持续20分钟后停止注浆，观察是否存在渗水现象，如果漏水，继续注浆，不漏即可停止注浆。注浆结束后将外露的小导管进行切除后采用水泥砂浆抹平。

3.4.3封口

完成灌浆后，要确保缝内浆液初凝，并且不会发生外流，在该过程中，可以将灌浆嘴拆除，然后将灌浆口抹平，该项操作应当采用灌浆液水泥或环氧胶泥完成。封口后，要清除灌浆嘴上的残留液，可以对材料进行充分使用，一方面降低了污染，另一方面提高了经济效益。对于灌浆效果的检查，可以采取压力水和压缩空气完成。

3.5注意特殊情况的安全管理

由于隧道桥梁施工的特殊性，需要各级安全监察工作者全面检查施工作业现场，对潜在的危险因素进行及时处理，确保施工安全和质量。特别是对待一些特殊情况要制定预警方案并及时采取应急措施，例如，隧道桥梁的灌浆技术施工容易受到天气因素的影响，所以需要密切关注天气的变化，并尽可能按照不同的季节和天气特点进行不同的施工作业安排，并采取有效的保暖、防滑、防风等措施，在遇到高温、低温等恶劣天气时需立即停止作业，尤其是不能进行危险系数较高的作业。

结束语

总的来说，隧道建设以及日常的应用过程中，容易出现裂缝等现象，不仅减少了隧道的使用寿命，同时容易导致隧道出现安全隐患。所以，为了有效解决隧道产生裂缝等问题，需要有效应用灌浆技术，发挥灌浆技术的效果，从而解决隧道施工中出现的问题，并且要积极研究新的灌浆技术，从而有效修补隧道当中存在的缺陷，提升隧道的施工质量和应用寿命，为隧道安全应用提供有效保障。

参考文献:

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