G0611张掖至汶川公路青海省扁都口至门源段公路工程BMTJ-SG5标工程施工中灌浆法加固技术的应用

G0611张掖至汶川公路青海省扁都口至门源段公路工程BMTJ-SG5标工程施工中灌浆法加固技术的应用

刘海洲

青海第二路桥建设有限公司  青海省  西宁市  810000

摘要：在G0611张掖至汶川公路青海省扁都口至门源段公路工程BMTJ-SG5标

隧道施工过程中，会用到很多灌浆加固技术。从实际应用来看，它具有灵活性高、应用范围广、实用性强等优点。采取措施提高灌浆加固技术的应用效果，既能加快工程的施工进度，又能提高工程质量，满足相应建设规范的要求。

关键词： 隧道工程；灌浆法加固技术；应用

引言

灌浆是桥隧施工中常用的方法，有助于提高施工效果。阐述了灌浆加固的原理，对灌浆加固技术在隧道施工中的应用进行了研究和探讨，提出了灌浆技术在隧道施工中的施工注意事项，可为相关领域的工作人员提供一定的技术参考。

1灌浆法加固原理分析

在G0611张掖至汶川公路青海省扁都口至门源段公路工程BMTJ-SG5标隧道施工过程中，会遇到复杂的地层环境。灌浆加固技术是利用外压将与岩石结构融为一体的浆液通过灌浆管道注入地层结构中。由于浆液具有重力、流动等物理特性，会慢慢渗透并充满地层结构，进而挤出岩石节理中不稳定的物质结构，包括空气和水。静置干燥一段时间后，原地层中的疏松组织和岩石会被浆液包裹，进而形成完整的物质结构，从而增加结构的整体强度，提高其化学结构稳定性和防水性能。灌浆方法是首先将水泥、沙子、土壤或一些聚合物化学溶液以适当的比例混合。搅拌完成后，利用气压和水力对基础或建设工程的裂缝或断层带进行灌浆，以改善桥梁的化学或物理性能。灌浆会在裂缝中形成浆柱，凝结成一个整体，有效增强桥梁的稳定性和承载力，降低桥梁不均匀沉降的可能性。

2隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用

2.1  施工准备工作

 首先，测量灌浆孔的位置。在此过程中会用直尺进行测量，灌浆孔与底孔的垂直角度应控制在30左右。将得到的测试结果与图纸进行对比，确定各项参数均符合要求后，才能进行下一步操作流程。第二，准备钻孔和安装灌浆管。做好期间的安全管理工作，钻头直径应控制在40mm左右，以保证钻孔垂直度符合相应的使用要求。

 2.2  钻孔施工

进入钻探施工阶段后，应注意以下内容：对施工中需要的设备进行全方位的检查，并在本次施工中根据各区域的实际情况调整施工角度和开口位置。同时，钻机内部的声音可以用来判断钻机是否存在故障。如果声音异常，采取适当的措施进行处理，以保证设备初始状态的合理性。在钻孔过程中，需要控制钻孔速度、钻孔直径、钻孔深度、垂直度等参数。实际操作时要实时监控，垂直度偏差控制在1%以内。偏差发生后，要及时采取措施进行处理，以保证成孔质量。

2.3制浆与浆液储存

2.3.1 浆液的制备

现场灌浆可选择一次制浆或二次制浆的配置方案。一次制浆时，应按设计要求的浆液配合比制浆；二次制浆是利用集中制浆站制成稠浆，然后通过管道输送到灌浆区，稀释到设计配比，最后浇注。制浆方案应根据灌浆规模、灌浆区间距和孔数确定。具体制浆工艺要根据规定的浆料配比进行计算，控制误差在5%以内。水泥等固体物料采用重量(质量)称量法计算。泥浆必须搅拌均匀，并测试泥浆的密度，严格按顺序加入。首先在高速搅拌机中加入一定量的水，然后按规定边搅拌边加入一定量的水泥。搅拌均匀后加入外加剂，常用的水泥浆规格如下：(1)使用高速搅拌机搅拌纯水泥浆时，时间应超过30s，如果使用普通搅拌机，必须超过4min。泥浆在使用前必须经过筛选，从配制到完成配置的时间不得超过4h。(2)高速搅拌机搅拌稳定浆和细水泥浆时，要适当加入减水剂。搅拌时间需要根据试验确定。需要特别注意的是，需要在2h内完成细水泥浆的配置和使用。配置集中制浆站时，纯水泥浆水灰比设为0.5，输送浆液的管道中流量为1.4 ~ 2.0m/s。需要在每个灌浆现场测试从输浆站或制浆站输送来的浆液的密度，经过合理调整后用于施工。

2.3.2 浆液的储存

浆液温度必须保持在5 ~ 40℃。如果用热水搅拌，水温不得超过40℃。在不同季节，机械和管道必须防寒防热，选择合适的防冻防晒方法。

2.4 灌浆方法

根据不同工程的要求和地质情况，可选择孔口灌浆、全孔一次性灌浆、自下而上分段灌浆、自上而下分段灌浆或综合灌浆等方式对隧道表面进行加固。

2.4.1 灌注方式的选择

(1)冲压灌浆：即当浆液全部到达岩体裂隙时，孔内不再有返浆。这种方法更适用于低渗透率或浅孔裂缝不发育的井段。(2)循环灌浆：通过灌浆泵输送一定量的浆液。当岩石的吸入量低于泵的灌浆量时，一部分浆液会返出孔外，另一部分会渗入土体和岩石中。该方法适用于成孔难度大、孔壁松散或裂隙发育的孔段，灌浆管与孔底的距离应控制在50cm以内。

2.4.2 灌浆顺序的选择

根据施工环境、地质条件和灌浆目的确定灌浆顺序。通常采用间隔跳孔的方式进行灌浆，以避免泥浆混合的问题。如遇一些特殊情况，如地下有流水存在，流动的泥浆会有运移作用，需要从高水头的位置开始作业。将选择顺序灌浆的方式进行表面加固和灌浆，先外圆周，再内圆周；如果灌浆范围外有边界约束(阻碍浆液流动的障碍物)，也可采用由内向外的灌浆方法。

2.4.3 灌浆段长度的选择

灌浆段长度一般为5 ~ 6m，如有特殊情况可合理增减，最长控制在10m以内。隧道地表固结时，若灌浆段长度为6m，宜采用单程法；如果超过6m，将采用分段灌浆法。如果采用底部分段灌浆法，当灌浆长度超过10m时，应采取有效的补救措施；如果采用自上而下分段灌浆，灌浆长度可适当增加。

2.5高喷施工灌浆法

 对于不同的地层条件，同样的施工方法，施工过程中压力不会发生明显变化，但浆液提升速度会发生波动，这是影响高压喷射灌浆施工质量的主要因素。提高高喷速度要注意以下三个问题：(1)在处理砂层结构时，提升速度可以快速提高，但遇到卵石层(直径大于40cm)时会慢一些，对于岩石层会慢一些。块石直径越大，灌浆越困难；(2)处理分段灌浆时，提升速度可自上而下逐渐加快；(3)在高压喷射灌浆过程中，如果发现返浆量减少，必须降低提升速度。

3隧道施工中灌浆技术施工的注意事项

3.1加强浆液材料的质量控制

泥浆原材料的质量是影响灌浆施工质量的关键环节。因此，必须严格控制泥浆原材料的质量。水泥浆主要含有水、水泥、膨胀剂、粘合剂等材料。水泥直接关系到水泥浆凝固后的强度，而膨胀剂的质量则与水泥浆的泵送能力有关。粘合剂起到进一步连接地层的作用。因此，原材料进场前，必须严格按照检验标准进行检验，合格的材料才允许进场使用。

3.2严格控制水泥浆的性能参数

在施工前期，必须考虑水泥浆的所有参数，根据地层条件选择最合适的强度和浓度值。保水性和可泵性是水泥浆的重要性能。浓度过高，水泥浆就会过稠，容易导致水泥浆成分混合不均匀，影响浇筑后的工程质量。浓度太低，凝结后强度太低，也容易导致质量问题。同时，还应考虑水泥的泵送能力。此时水泥浆不能太稠，容易导致分散困难。如果水泥浆已经完成，可以通过加入适量的膨胀剂来提高泵送能力。在实际施工过程中，需要每三小时检查一次裂缝的吸浆情况，并根据这一变化实时调整泥浆浓度，遵循由稀到密的试验梯度，以便更好地掌握泥浆浓度变化，保证可泵性，提高工程质量。

 结束语

综上所述，良好的材料质量管理可以为技术的顺利应用打下良好的基础。提前做好技术梳理，可以保证各个技术节点的操作质量。严格控制水泥浆的性能参数，可以为后续施工活动的有序开展打下良好的基础。采取措施提高灌浆加固技术的应用效果，对提高工程质量具有积极意义。

 参考文献：

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[3]鲁林.试析公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用[J].价值工程,2019,38(22):155-157.