灌浆法在公路桥梁隧道施工过程中的应用
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【摘要】在公路施工的过程中，桥梁与隧道的建设是其中的重要组成部分，与公路路基相比而言，桥梁与隧道施工具有一定的特殊性，对于施工方法的要求也更高，如果未掌握好施工技术，很可能导致公路在投入使用后出现各种各样的质量问题，灌浆法作为公路桥梁隧道中常见的施工技术，能够很好的防止桥梁隧道中各类病害问题的产生，本文主要分析灌浆法在公路桥梁隧道施工过程中的应用。
【关键词】灌浆法；公路桥梁隧道施工；应用
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：
近年来，随着国民经济水平的发展，各类等级公路的建设进行的如火如荼，这在很大程度中方便了人们的生产和生活，在公路施工的过程中，桥梁与隧道的建设是其中的重要组成部分，与公路路基相比而言，桥梁与隧道施工具有一定的特殊性，对于施工方法的要求也更高，如果未掌握好施工技术，很可能导致公路在投入使用后出现各种各样的质量问题，提高桥梁与隧道的施工质量也成为施工管理人员关注的重点问题，就现阶段来看，灌浆法作为公路桥梁隧道中常见的施工技术，能够很好的防止桥梁隧道中各类病害问题的产生，下面就具体介绍灌浆法的类别及其具体的应用要点。
1 灌浆法相关介绍
灌浆法又称为压力灌浆法，即利用压力将固结浆液通过钻孔注入建筑物裂隙与土体孔隙中，改善其物理力学性能的一个过程。灌浆在注入裂缝后，能够以渗透、填充和挤密的方式挤出岩石和土体裂缝中的空气和水分，这样就能够将原先松散的土体凝结成一个整体，达到提升其水稳性和强度的目的。就现阶段来看，灌浆法包括高压喷射灌浆与静压灌浆两种，高压喷射灌浆时利用钻机将注浆管钻进土层预定位置，再利用高压设备将高压流喷射出来，当速度快、能量大的高压喷射流超过土体结构强度时，土粒便会剥落，其他土粒会按照一定比例与浆液重新排列行为固结体，这样就可以达到加固桥梁的作用。静压灌浆方式与之相比能够很好的解决桥梁与隧道的加固问题，也能够解决土体防渗问题，技术难度也较小，因此，在公路桥梁隧道的施工过程中，静压灌浆方式的应用范围更加的广泛。
2 灌浆法在公路桥梁隧道施工过程中的应用
2.1 灌浆方案的设计
灌浆需要按照地质勘察、方案选择、灌浆试验、设计计算、修改优化的过程进行，具体的设计内容要包括灌浆标准的确定、灌浆材料的选择、施工范围的确定、浆液影响半径的设置、钻孔的布置、灌浆效果的评估等等。在公路桥梁隧道的灌浆处理过程中，对于强度较低的底层可以使用压密灌浆的方式进行处理，对于硬质的土层可以使用劈裂灌浆的方式进行处理，对于砂砾层则可以使用渗透灌浆的方式进行处理，灌浆方式能够单独使用，也可以组合使用。在灌浆顺序的决定上，对于砂砾层较多的地层，一般使用分段式灌浆的方式来处理，对于软弱地层，也可以使用以上的处理方式。
在浆材材料的配比设计方面，一般应该使用0.8:1-1:1水灰比的配合比浆液，对于浆液扩散半径的确定可以使用以下的计算公式来计算：
其中，k为砂砾土渗透系数；h为灌浆压力水头；t为灌浆时间；n为砂砾土空隙率；为浆液和水的粘滞比；R为浆液扩散半径；为灌浆管半径，如果地基较为复杂难以计算参数时，就要使用现场注浆试验的方式进行确定。
在灌浆压力的确定方面，适度的灌浆压力能够有效提升土体强度、减少灌浆孔的数量，但是如果压力过大，就有可能破坏地基结构，为了解决这一问题，必须确定好地基的允许注浆压力。灌浆压力与地层强度、密度、初始应力等多种因素有关，往往难以预测到所有的因素，此时必须要使用现场灌浆试验的方式进行确定。一般情况下，灌浆压力的选择应该根据施工地区涂层埋深和性质进行确定，砂性土经验数值约为0.2到0.5MPa，粘性土经验数值约为0.2到0.3MPa，在由于环境因素、地基条件和灌浆目的不同难以确定参数的情况下，可以参考其他的施工工程进行确定。
在注浆量的确定方面可以使用以下的公式进行计算：
其中，Q为每孔的注入量；A为浆液损耗系数；R为浆液有效扩散半径；H为注浆孔深；k为孔隙率；为浆液充填系数。
2.2 灌浆施工操作方案
灌浆施工操作方案按照如下的流程进行：
确定灌浆孔深度、确定灌浆压力、确定灌浆量、灌浆检查，在确定灌浆孔深度时需要结合勘探资料；灌浆压力则需要在施工现场根据实验进行确定，一般而言，桥梁基础灌浆加固灌浆压力约为0.3到0.5MPa，如果在灌浆过程中遇到特殊情况则需要进行科学分析再调整灌浆压力；灌浆量则根据上述计算公式可以得出；待整个灌浆过程完成后，需要进行检测，孔段吸浆量小于0.6L/min，且延续30min方可结束进行下一阶段的工作。在开始灌浆前，需要做好完善的施工准备工作，准备内容包括灌浆施工所用的机具设备、施工人员、技术人员等等。在具体的灌浆过程中，应该控制好几项工艺，即成孔、安放灌浆管与封堵孔口、搅拌、灌浆、成孔。在成孔时，应该注意好地层的变化，在钻头钻至粉性土时，应该先下导管护壁，再使用捞砂筒钻至粘性土中；在安放灌浆孔与封堵孔口时，应该使用软橡皮进行包裹，防止泥沙进入花管中；在搅拌时，需要先将一定量的水导入搅拌桨筒中，再使用搅拌机进行搅拌，搅拌完成后加入一定量的水泥，再搅拌3到5min过滤浆液后方可使用；当整个灌浆完成后，应该及时进行封孔，封孔完成的24h内还需要对孔口进行检查，如浆液下沉则需要及时的进行补浆。
2.3 灌浆法在公路桥梁隧道施工过程的实际应用
以某地公路为例，公路中包含桥梁与隧道施工，基槽开挖深度为4m，由于施工条件具有一些限制导致回填料具有空隙率大、压实不充分的情况，为了防止沉降变形情况的产生，必须做好加固处理工作。根据工程的具体情况，可以使用袖阀管法静压注浆方式进行加固处理，该种方式可以有效提高地基强度和填土密实度，减少沉降和变形情况的产生。
施工程序包括防线定孔位、钻孔、下注浆、制浆、洗孔、补浆几个方面，在施工前要准确的测量出涵管外轮廓线，并按照标准规定的要求进行定孔位和防线，设置好孔位的标志；在钻孔时要固定好钻机的位置，钻进过程中，详细的记录好地层情况、异常情况、钻孔深度、处理措施等等；制浆要严格遵照设计配合比，配置好的浆液要在4h内使用完；为了保证注浆效果，在每次注浆完都要进行洗孔，这样才能保证下次注浆的顺利进行。
在灌浆时，要将注浆压力控制在0.2到0.4MPa，具体的压力需要根据试验结果进行确定，整个灌浆的程序分为二序孔，孔距灌浆遵循由稀到密的原则，第一序孔孔距为5.0m，第二孔序孔距为2.5m。灌浆使用自下而上的方式，每孔根据实际的情况灌浆2到3遍，钻孔位置不得超过5cm，垂直度必须小于1.5%，沉渣厚度也要控制在20cm。据统计，此次工程共计220个孔数，单孔深为4m，使用该种灌浆方式取得了很好的效果。
3 结语
将灌浆法应用在公路桥梁隧道施工中能够有效减少开挖工程量，同时，该种施工方式也不会受到天气因素的影响，操作方式相对简单，可以取得良好的社会效益，此外，经过造价比较，灌浆处理方式有着一定的资金优势，值得在施工过程中进行推广。
参考文献：
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[4]吴成三.掌握高压注浆技术克服隧道工程中的“老大难”[期刊论文].铁道建筑技术. 2007(04)
作者简介：朱国洪（1987-07-27），性别：男，籍贯：重庆市荣昌县，工作单位：深圳高速工程顾问有限公司，学历：本科，职称：初级-助理工程师，研究方向：桥隧方向