基于灌浆加固技术的公路桥梁隧道施工实践研究

引言：

我国公路桥梁隧道建设规模持续扩大，但复杂地质条件、重载交通及长期运营等因素，致使工程结构出现病害风险增加。灌浆加固技术凭借对原结构扰动小、适应性强等优势，成为工程加固与病害治理的重要手段。

一、灌浆加固技术概述

1.1 灌浆加固技术原理

灌浆加固技术以渗透、填充、压密三大作用为核心，实现对岩土体或工程结构的强化。渗透灌浆基于流体力学原理，在低压环境下，流动性良好的浆液依靠压力差渗入岩土体的孔隙、裂隙，待浆液凝固后，如同在松散颗粒间架起桥梁，有效提升土体的密实度与抗剪强度，常用于砂性土地基加固。填充灌浆则针对结构内部的空洞、裂缝，通过高压将浆液注入缺陷部位，待其硬化后恢复结构完整性，如隧道衬砌背后空洞的修复便依赖此原理。

1.2 灌浆材料分类与特性

灌浆材料按成分可分为水泥基和化学灌浆材料。水泥基灌浆材料以水泥为主要胶凝材料，加入砂、外加剂等制成，具有来源广泛、成本低廉、耐久性好等优点，适用于大规模地基加固、路面基层补强等场景，但因其颗粒粒径较大，难以渗入细微裂缝。化学灌浆材料如环氧树脂、聚氨酯等，具有高流动性、高粘结强度的特性，能够渗入毫米级甚至微米级的裂缝，常用于桥梁裂缝修复、隧道防渗堵漏。

1.3 灌浆加固技术优势

灌浆加固技术具有效果好、适用范围广等优点，主要适用于公路桥隧工程中解决公路路基不均匀沉降、桥梁地基软弱等需要加固的桥梁基础、隧道漏水渗水等多种原因引起的隧道病害。灌浆加固施工所需机械设备简单，施工方法易操作，对公路桥隧的正常运营交通影响甚微。尤其在桥梁加固过程中，不需要将原桥梁桥墩与梁板结构全部拆除的情况下进行加固，无需对整个梁体实施一次性集中拆建，在一定程度上缩短了工期，节约了建设成本。

二、公路桥梁隧道施工中灌浆加固技术应用现状分析

2.1 公路工程中的应用

公路工程中运用灌浆加固技术可处理路基、路面和边坡防护等。对于路基不均匀沉降问题，其选择压密灌浆法处理，通过钻孔注入水泥基浆液，使路基局部压密周围土体，增加路基承载力，减少路基沉降变形。在公路建设中的压密灌浆，用以改变化湿陷性黄土区域土体的压密性，以保证路基稳固性。压浆路基路面基层一般采用渗流灌浆处理路基，注入基层孔隙中的浆液粘稠度较低，渗入土体，以增加整体性和强度，使路面基层变得更加稳定，以延长路面使用年限。对于边坡的防护治理上常会用锚杆-灌浆，先对边坡岩土体进行锚杆的打入，增加边坡岩体和土体之间的锚固力和凝聚力，当其与边坡岩体进行结合时，再对其进行灌浆，增加土体与锚杆之间的接触强度，避免边坡的滑坡、坍塌等。

2.2 桥梁工程中的应用

桥梁结构的灌浆方法是常见的修复桥基础不均匀沉降、修补结构裂痕的方法。静压灌浆在基础不均匀沉降治理方面应用非常普遍，向基础的底部注入相应的浆液，可以起到填充空隙、增加桥基础的刚度，从而修复桥结构的承托力量。化学灌浆在桥梁基础裂痕治理中广泛应用，常见的化学浆液有环氧树脂等粘结性能都比较稳定的化学浆液，将化学浆液注入微裂缝中可以保证结构的连续性，起到修复裂隙并改善桥墩性能的作用。

2.3 隧道工程中的应用

在隧道施工过程和运营期均存在灌浆加固隧道，包括施工期的隧道超前预注浆加固技术。在隧道施工开挖前对隧道周围岩体预先进行水泥-水玻璃双液浆等注浆材料进行注浆，形成止水帷幕和加固圈，改善隧道周围岩体自稳能力，避免坍塌、涌水等现象的

发生；隧道衬砌背后的空洞使用填充灌浆加固，衬砌与围岩整体紧密粘结，改善衬砌受力；运营期由于出现渗漏水问题实施化学灌浆方法精确止水裂隙或衬砌结构裂缝使用灌浆技术修复裂隙，确保隧道运营周期安全。

三、灌浆加固技术施工关键技术要点

3.1 施工前准备工作

在灌浆加固技术的施工之前需要做好充分的准备工作。进行详尽的现场调查工作，通过钻探、物探等手段了解整个施工区域内的地质情况、水文情况、地下管线情况，并把握好施工区域内的岩土体孔隙比、岩土裂隙发育等参数，从而为工程的灌浆施工工作做好计划。根据具体的工作要求和地质情况来进行灌浆材料、设备等的选取，例如进行微小裂缝的修补，需要使用高流态化学灌浆材料，而进行压密灌浆时，需要使用高压的灌浆泵。需要对工程用的水泥材料、外加剂材料等进行强度测试、凝结时间测试等，以保证灌浆材料符合设计要求。合理组建施工小组，对施工小组的人员进行施工技能的交底、安全意识和技巧的教育，使其掌握灌浆施工工艺、施工质量标准、安全施工注意要点等，编制好施工组织设计计划、应急预案等，从而保证施工工作能够安全有序地展开。

3.2 灌浆施工工艺控制

施工环节必须对浆液的灌浆质量进行控制，从而确保加固的成功率。其一，在钻孔作业中按照设计标准，控制好钻孔位置和孔径大小以及孔深。选用专门的钻孔器具和方式，使钻孔壁面尽量平整，防止由于塌孔而降低浆液灌注的效果。其二，清孔作业需要使用高压水或压缩气体，将钻孔中的杂物或碎渣全部排出，保证钻孔畅通。其三，拌合时依据灌浆的种类，选用水泥和水以及外加剂等材料，在机械搅拌设备上进行充分、全面的搅拌，从而使浆液搅拌均匀和流动。其四，在灌浆作业时，需要按照不同的灌浆种类，按照钻孔的地质状况，进行合理控制灌浆的压力、流量以及速度，尤其是对渗透灌浆，降低压力，慢慢灌入到土体内，防止出现裂开。而对压密灌浆，逐步增加灌浆压力，当到设计的灌浆压力后，需要稳定一段时间。其五，在灌浆作业完成后，应及时进行封孔，选用干硬式的水泥浆或者膨胀水泥进行堵口，防止灌浆浆液的倒流。在作业过程中，不断监测灌浆参数、控制参数，并及时进行相应的调整，提高浆体对于加固位置填充度。

3.3 质量检测与验收

检测验收主要是用于对加固灌浆的灌浆效果进行检验。检验方式主要有压水检验、取芯检验、无损检验。其中压水试验主要通过对加固区域压水所吸的水的量进行检测，以此检验加固的密实度。取芯检验主要是抽取灌浆区域灌浆后形成的浆体作为样本，直接检测灌浆形成结石的强度以及完整性。无损检验主要是利用地质雷达以及声波透射等方式对灌浆区域进行非破坏性的检查，检测浆体的扩散面积以及是否均匀。在验收中对检查过程中所涉及的孔位、灌浆压力、注浆量等施工数据加以校核，在检验结论中进行质量判定。对于存在质量缺陷的及时分析后进行补灌、补强等修补处理，确保灌浆加固工程质量，形成完备的质量检验报告和验收资料，为工程施工交付使用提供依据。

结语

在公路桥梁隧道施工实践中，灌浆加固技术凭借独特优势成为保障工程质量的关键。通过对施工各环节关键技术要点的把控，有效解决了工程病害问题。但技术仍存在提升空间，未来需在材料创新、工艺优化、智能化应用等方面持续探索，让灌浆加固技术为交通基础设施建设提供更坚实的保障。

参考文献

[1] 李福强. 灌浆加固技术在公路桥梁隧道施工中的应用[J]. 中国住宅设施,2023,(07):139-141.

[2]侯汝欢.灌浆加固技术在公路桥梁隧道施工中的应用研究[J].科技创新与应用,2022,12(30):150-153.