Analysis on the Application of Grouting Reinforcement Technology in
Highway Bridge Tunnel Construction
鲁林 LU Lin
（湖北华祥路桥建设工程有限公司，赤壁 437300）
（Hubei Huaxiang Road and Bridge Construction Engineering Co.，Ltd.，Chibi 437300，China）
摘要：伴随着我国经济的迅速发展与科学技术的逐步提升，越来越多的土建工程积极运用新技术、新方法来提高工程质量与施工速度。当然现今我国的科学技术水平还不足以完全忽视施工过程中的很多不可抗力因素，那么如何消除裂缝带来的影响呢？这就需要到灌浆法来发挥作用了，灌浆法是现今为止较为成熟的一种土建加固技术，可以很好地解决土建施工中的裂缝问题，本文就公路桥梁隧道施工中出现的裂缝问题进行探讨。
Abstract: With the rapid development of China's economy and the gradual improvement of science and technology, more and more civil engineering projects actively use new technologies and new methods to improve project quality and construction speed. Of course, the level of science and technology in China today is not enough to completely ignore many of the unresistible factors in the construction process. How to eliminate the impact of cracks? This requires the grouting method to play a role. The grouting method is a relatively mature civil engineering reinforcement technology that can solve the crack problem in civil construction. This paper discusses the cracks in the construction of highway bridge tunnels.
关键词：公路桥梁隧道工程；施工；灌浆法；应用
Key words: highway bridge tunnel engineering；construction；grouting method；application
中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）22-0155-03
1 灌浆法概述与优点
1.1 灌浆法概述
公路桥梁隧道施工中所使用的灌浆法是指在施工过程中公路桥梁隧道工程出现裂缝，为了消除裂缝的危害采取使用液压、气压或电化学原理等技术，利用较高的压强将特定的可以哭花的浆液注入到工程的裂缝之中，以此来达到消除建筑产生的裂缝所带来的伤害。通过使用灌浆法可以让特定的填充浆液渗透进裂缝利用高压促使填充液对缝隙进行填充压密，然后进一步扩展形成灌浆脉络与浆柱体。进而通过浆柱体与建筑体之间的相互作用从而达到控制沉降和提高地基承载力的目的。
1.2 灌浆法的优点
灌浆法的主要优点可以分为以下几点：第一点是利用灌浆法填充缝隙可以防止工程出现跑漏的情况，通过填充物的阻截来确保工程的质量；第二点是可以防止工程渗漏，通过灌浆法可以很好地降低工程的渗透性，从而达到降低渗透量的目的以此来提高工程的抗渗能力；第三点是通过灌浆法填充物与工程进行结合所产生的作用可以提高工程的强度，进而起到加固的作用，最终消除裂缝带来的伤害；最后一点是可以利用灌浆法来恢复因为不均匀沉降而导致的建筑物偏斜的问题。由此可以看出灌浆法作为一项成熟的加固技术，在公路桥梁隧道施工中具有相当重要的意义，并且因为灌浆法的出现大大增强了工程的质量与施工的安全。
2 公路桥梁隧道施工中裂缝的成因及表现
2.1 裂缝的成因
2.1.1 温度变化因素
公路桥梁隧道施工过程中最必不可少的就是混凝土，而混凝土具有一个非常重要的特性：“热胀冷缩”，这一特性是建筑物产生裂缝的一大原因，在公路桥梁隧道施工过程中，一旦出现环境温度变化较大的情况就会产生裂缝，具体原因是温度的变化是由外及里的，当内外温差较大时，砼就会发生形变，如果一旦出现砼产生形变出现阻碍其形变得力，就会在砼内部产生一定的结构应力，当产生的这个应力大于混凝土本身对拉力的抵抗能力时就会产生裂缝。
2.1.2 地基变形因素
由于地基变形会导致建筑出现裂缝，工程表面结构出现裂缝，地基出现变形的原因主要可以考虑以下两点：一方面是由于混凝土在塑性状态下其基础、支架等有不均匀沉降，使局部混凝土变形受约束而产生裂缝；另一方面是由于重力作用使混凝土中较重颗料下沉而使水泥浆上浮，当这种下沉受到钢筋、模板作用时就会产生裂缝。
2.1.3 工作人员没有标准操作
公路桥梁隧道施工过程中会出现很多问题，相当重要的一点是必须要求现场施工人员按照标准施工，假设现场施工人员在施工过程中未能按照施工标准进行施工，则会造成公路桥梁隧道的质量出现问题，工程内部的结构会变得不稳定，就会在建筑的表面产生裂缝。
2.2 裂缝产生的表现
2.2.1 砌浆脱落
公路桥梁隧道工程中建筑物出现裂缝，会出现砌浆脱落的现象。在土工程中砌浆脱落是经常会出现的问题，在常见的路桥工程中，砌浆的作用是相当的大，一方面砌浆具有加固建筑的作用，可以提高建筑的稳固性能；另一方面砌浆在建筑物表面还起到了更好地使建筑物变得赏心悦目的作用。砌浆的作用不容小觑，一旦附着在建筑物表面的砌浆出现脱落的情况，那么该建筑的墙体不仅变得不再富有装饰性而且最主要的是其稳固性也会随着砌浆的脱落变得更差，产生裂缝，从而造成建筑的稳定系数下降、建筑安全性降低。
2.2.2 砌石脱落
如果公路桥梁隧道工程中出现裂缝问题，则会出现建筑砌石松动的情况，一旦建筑砌石松动或者更严重出现砌石脱落的情况就会造成建筑表面承受重力的能力变低，这样就很容易引起路桥隧道工程的坍塌、倾倒。不管是公路桥梁施工还是隧道工程施工一旦出现裂缝，不只是会严重影响建筑的实用性，还会对过路行人车马的安全造成巨大的威胁。
3 灌浆法的主要应用
3.1 在公路施工应用灌浆法
灌浆法运用在公路施工的项目中，更多的是起到了加固公路松动的砌石，恢复砌浆的作用对公路路面进行保护，加强其稳固性。具体操作如下：
3.1.1 确定公路灌浆的标准
在公路建设工程中采用灌浆法这一工艺，在整体的实际运用中，可以就质量控制标准与强度控制标准两个方面来研究分析，从而确定公路灌浆的具体标准。一方面可以从灌浆强度控制标准来分析，在对公路裂缝进行灌浆之后，在公路表面进行检测；另一方面可以分析整个工程的质量标准的把控来出发探析，这就需要参照该工程施工具体情况来对来制定具有针对性的施工标准。假设没有一个更为统一的施工准则来进行参考，也可依据建筑表面所产生多少条裂缝以及这些裂缝整体的破坏程度来做出更为精准的选择。
3.1.2 浆材的配比
大多数的工程施工中所需要使用到的用于灌浆的材料大体是主要使用水泥粉煤球来进行灌浆处理，水泥粉煤球只要成分是水泥、粉煤灰等物质。那么在灌浆工艺中至关重要的灌浆成分配比是如何搭配的呢？这个问题就需要到现场进行实地勘察，根据现场产生的裂缝程度与产生的主要原因进行分析，从而研究出工程所用的灌浆其各成分之间的比例关系，与此同时也必须根据工程的施工需求进行确定。
3.1.3 扩散半径的确定
在公路桥梁隧道施工过程中，考虑到公路不同区域的地质情况可能会出现相对较大的差别，假如出现这种情况，就需要现场施工人员注意由于不同区域地质情况存在差异，将会导致不同区域旳孔隙率跟渗透参数二者之间出现特别悬殊的差异，这样的情况会直接影响到现场工作人员不能通过已有的计算公式来计算扩列半径是多少。因此在现实公路桥梁隧道工程施工中，要求工作人员可以参考以往的经验值来对扩散半径进行一个科学合理的计算评估，再以此为依据灵活的上下浮动。
3.1.4 公路施工灌浆工艺操作流程
公路施工灌浆工艺操作流程包括以下四个步骤，首先是填充浆液的多少；第二步则是加持在填充浆液上的压强；第三步需要考虑灌注填充浆液空隙有多深；最后一项步骤则是如何让判断灌注浆液这一行为可以结束。在公路建设的实际施工过程中，采用灌浆法必须要求需要灌注的填充浆液必须达到饱和状态，当认真核实填充浆液填充到地基的每个孔隙之后，才可以得出确切的灌浆量。在施工过程中如果不出现特殊情况，大多是将灌注填充物所使用的压强选取压强在0.3～0.5MPa区段之间，假设一旦出现特殊情况，就需要现场技术人员根据当时的具体情况以及合理需求对所需压强进行有效的调控。另外关于何时灌浆才能结束的科学依据，就要求技术人员在规定灌浆的压力基础上进行合理分析，一般是参照孔段的吸浆量来做出决定，当空段的吸浆量每分钟小于0.5L的时候，就可以在此基础上30分钟之后结束灌浆工作。
3.2 在桥梁工程中应用灌浆法的工艺流程
3.2.1 标记裂缝具体位置
在桥梁工程建设过程中，采用灌浆工艺主要是为了解决桥梁墩台或桥台等位置所产生裂缝的伤害，在灌注浆液之前第一步要做的事情是，确定好墩台及桥台出现裂缝的具体位置并依次做好记号，然后，现场技术人员对墩台及桥台出现的裂缝进行具体分析，分析墩台及桥台为什么会出现裂缝，在合理分析之后得出结论，从而可以有效地制定最契合的灌注方案。
3.2.2 做好施工之前的各项安排
在任何工作区落实到具体行动上时，都会提前做好所必需的准备工作，第一不也是很重要的一步，需要先将现场所需要到的机器设备进行检验测试；另外，确定灌浆工作所需要用到的灌注填充物是否有效、是否齐全。待确定之后，对所需填充材料进行测试，通过多次重复测试出来的结果对比分析得出灌浆孔距以及扩散半径；最后需要做的是从全局出发做好整个工程的组织方案，更好更有效的分配现场工作人员。
3.2.3 灌浆法施工工艺流程
灌浆法施工的具体步骤可以分为：成孔、安装浆管以及封堵孔口、搅拌浆、实施灌浆、安装灌浆管以及封堵孔口、搅拌浆、实施灌浆、封堵孔口等工艺流程，在灌浆法施工过程中必须要遵守下面几点施工要求：成孔必须按照直径为88mm的钻头对孔进行钻进；可以通过用橡胶皮在花管外壁包裹的方法来防止泥沙混入灌浆管；灌注填充物在制作时需要通过搅拌机搅拌进行生产，在此过程中向搅拌桶中加入适量的水更有利于搅拌；在灌浆中需要遵循严格的要求，并且要采取自上而下的方式；在灌浆结束之后需及时封堵孔口，并且在封堵之后的一天内对孔口进行不定期检查，如果浆液有所下降，则需要进行补浆。
3.3 在隧道施工中应用灌浆法
在隧道施工中使用灌浆法的目的更多的是来解决隧道墙体表面出现的砌石松动问题，一旦隧道墙体表面砌石出现松动的问题时，就需要到灌浆法来拯救，在利用灌浆法将砌石加固后需要到一些支撑柱体来对灌浆砌石的地方进行加固，这在施工工艺上与公路桥梁的灌浆法大同小异，都是先确定好的灌浆位置，根据不同的情况有针对性地选取灌注的填充物，在确定好填充浆材之后，确定施工的具体方案以及所需要到的施工工艺，最后都准备妥当之后才能开始施工。当然由于隧道施工的特殊性，在施工上灌注填充物的选取与调配都要求标准更高，这是由于隧道的环境需要灌浆快速凝结，从而保证填充物不会掉落下来出现流失的情况，隧道裂缝变得更加严重。最好在选取隧道施工支撑柱体的时候，需要考虑支撑柱体能否承受住填充物的重力，只有这样才能更好的利用灌浆法对隧道表面砌石进行加固。
4 结语
我国国家工程建设伴随着国建现代化的脚步也在如火如荼的开展着，越来越多的公路桥梁隧道建设项目采用全新的科学技术、采用全新的施工设备，新时期的工程标准也对公路桥梁隧道建设的工程进度、工程质量提出了更高的要求。现今在公路桥梁隧道工程建设中，建筑表面一旦出现裂缝，就会需要到灌浆工艺加固建筑。日常工程建设中灌浆工艺的探索，可以分析出为什么土建工程会出现裂缝，在全面分析过各种实际因素之后，制定出最为契合的施工方案，这样既可以最大限度的加固公路桥梁隧道又可以节约建设成本。通过对土建工程中灌浆法工艺的探究，可以了解到灌浆法的很多优势，灌浆法在加固公路桥梁隧道工程中出现的裂缝问题非常有效。
参考文献：
[1]张玉峰.灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[J].交通世界，2016（1）.
[2]李翰庭.浅析灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用企业技术开发，2014（12）：67-68.
[3]闫宇辉.谈灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[J]窗，2014（6）：184，186.
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