鐵路橋梁隧道施工灌漿技術(shù)應(yīng)用分析

李 林

（中鐵十九局集團(tuán)第五工程有限公司，遼寧朝陽 122000）

0 引言

我國地域遼闊，各個(gè)地區(qū)之間的地形條件存有較大差異，部分地區(qū)甚至分布著較多的山川河流。對(duì)這些地區(qū)進(jìn)行鐵路橋梁隧道施工時(shí)，施工難度較大。一旦施工人員在進(jìn)行鐵路橋梁隧道施工時(shí)，存在施工不規(guī)范或施工操作失誤等情況，難免整體上影響鐵路橋梁隧道施工的質(zhì)量，引發(fā)出裂縫、漿脫落等質(zhì)量問題。相對(duì)于其他鐵路橋梁隧道施工技術(shù)，灌漿技術(shù)作為一種能夠改善鐵路橋梁隧道出現(xiàn)裂縫問題的施工技術(shù)，在鐵路橋梁隧道施工中有效運(yùn)用，對(duì)于提升鐵路橋梁隧道施工質(zhì)量，具有十分重要的保障意義。

1 工程概括

1.1 工程簡介

錦承線起自遼寧省錦州市，向北經(jīng)義縣折向西至朝陽，經(jīng)葉柏壽向南至河北省承德，與京承、京通、高新、大鄭和沈山線相通。錦承線朝陽至葉柏壽段位于遼寧省西部，線路均位于朝陽市境內(nèi)。本標(biāo)段錦承線朝陽至葉柏壽段鐵路擴(kuò)能工程起點(diǎn)為朝陽站DK136+950，終點(diǎn)為DK182+800。

畸架山隧道位于朝陽市東大道鄉(xiāng)，總體呈近東西向展布，起止里程為DK178+530～DK182+740，全長4210 延米，為單洞雙線隧道，隧道進(jìn)出口均位于直線段上，線路縱坡為單面坡，為4.5‰的上坡，隧道最大埋深為140 m（表1）。

1.2 工程建設(shè)區(qū)域自然地理特征

1.2.1 地形地貌

畸架山隧道位于低山丘陵區(qū)，地勢(shì)起伏較大，屬于一種低山丘陵地貌單元，沖溝發(fā)育。

1.2.2 工程地質(zhì)

地層巖性：畸架山隧道處地層為表覆第四系全新統(tǒng)沖洪積層（Q4dl+pl）新黃土，細(xì)角礫土；下伏白堊系下統(tǒng)（K1）砂巖、泥巖、礫巖。自上而下為：

（1）第四系全新統(tǒng)。新黃土：黃色，硬塑，蟲孔發(fā)育含少量姜結(jié)石，層厚0.0～3.6 m，主要分布在洞身地表。

表1 畸架山隧道基本情況

（2）白堊系下統(tǒng)。砂巖按風(fēng)化程度分為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、弱風(fēng)化，特征：①砂巖，全風(fēng)化，灰色，灰褐色，結(jié)構(gòu)構(gòu)造已破壞，節(jié)理發(fā)育，巖芯呈砂土狀，層厚0.0～4.2 m。②砂巖，強(qiáng)風(fēng)化，灰色，灰褐色，粉砂結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，節(jié)理很發(fā)育，巖芯呈碎塊狀，層厚0.0～23.7 m。③砂巖，弱風(fēng)化，灰色，灰褐色，粉砂結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，節(jié)理發(fā)育，巖芯呈柱狀，層厚0.0～35 m。

2 灌漿技術(shù)概述

2.1 灌漿技術(shù)簡介

灌漿技術(shù)也稱為灌漿法加固技術(shù)，是一種比較常見的鐵路橋梁隧道施工技術(shù)，主要應(yīng)用在鐵路橋梁隧道施工出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)，例如裂縫、孔隙等質(zhì)量問題。根據(jù)實(shí)際情況，選擇液壓或氣壓方式，將漿液灌入到裂縫孔隙，使這些裂縫能夠進(jìn)行一定彌合，避免出現(xiàn)裂縫擴(kuò)大情況。

2.2 灌漿技術(shù)的使用優(yōu)勢(shì)

根據(jù)灌漿技術(shù)在鐵路橋梁隧道施工中的實(shí)際應(yīng)用情況而言，灌漿技術(shù)主要具有以下使用優(yōu)勢(shì)。

（1）有效防治鐵路橋梁隧道滲透問題。實(shí)際進(jìn)行鐵路橋梁隧道施工時(shí)，合理將灌漿技術(shù)應(yīng)用在鐵路橋梁隧道施工中，能夠?qū)﹁F路橋梁隧道的地基進(jìn)行有效加固，使得地基與漿柱能夠進(jìn)行緊密結(jié)合，進(jìn)而提升鐵路橋梁隧道工程的整體密實(shí)度，保障鐵路橋梁隧道的抗?jié)B透能力。

（2）填堵孔洞。施工人員在對(duì)鐵路橋梁隧道進(jìn)行施工時(shí)，由于各種操作不規(guī)范，可能會(huì)使鐵路橋梁隧道出現(xiàn)一定孔洞，這些孔洞難免會(huì)對(duì)鐵路橋梁隧道施工質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)較大的鐵路橋梁隧道使用問題。利用灌漿技術(shù)對(duì)鐵路橋梁隧道進(jìn)行加固施工，可以在灌漿技術(shù)滲透作用下，將這些存在的孔洞進(jìn)行填堵處理，避免水滲入到孔洞中，確保鐵路橋梁隧道施工質(zhì)量。

3 對(duì)灌漿技術(shù)工藝條件的控制

3.1 控制好灌漿技術(shù)的壓力

施工人員進(jìn)行灌漿技術(shù)施工時(shí)，必須要對(duì)灌漿技術(shù)壓力的大小，進(jìn)行嚴(yán)格的灌漿過程控制。具體而言，在進(jìn)行灌漿過程中，受到灌漿方法、灌漿材料與當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件等各種因素影響，都會(huì)使灌漿過程中的壓力，出現(xiàn)一定程度變化。若沒有對(duì)壓力進(jìn)行有效控制，難免會(huì)影響到灌漿效果。因而，在進(jìn)行實(shí)際灌漿時(shí)，對(duì)于淺層地區(qū)，需要將壓力控制在較小范圍，使得滲透系數(shù)能夠有效提升，對(duì)于其他情況下的壓力控制，需要根據(jù)其實(shí)際情況進(jìn)行壓力對(duì)應(yīng)控制，避免灌漿效果受到不利影響。

表2 畸架山隧道各作業(yè)面機(jī)械設(shè)備配備

3.2 控制好灌漿技術(shù)的擴(kuò)散半徑

在灌漿過程中，擴(kuò)散現(xiàn)象出現(xiàn)概率較高，因而，注重對(duì)擴(kuò)散半徑的控制也十分重要。一般情況下，若灌漿時(shí)的擴(kuò)散半徑較大，漿液會(huì)覆蓋到較大區(qū)域內(nèi)，這會(huì)對(duì)鐵路橋梁隧道工程的施工質(zhì)量，產(chǎn)生較多不利影響，甚至?xí)l(fā)相應(yīng)的鐵路橋梁隧道施工質(zhì)量。經(jīng)過相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，灌漿時(shí)出現(xiàn)半徑過大的原因，是由于灌漿時(shí)間與壓力管控不夠合理。

3.3 控制好漿液的凝固時(shí)間

漿液本身具有一定的凝固點(diǎn)，合理利用凝固點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)，利于對(duì)漿液的凝固時(shí)間進(jìn)行有效控制。為此，施工人員在進(jìn)行灌漿施工時(shí)，可以使用一些具有催化效果的產(chǎn)品，對(duì)灌漿的漿液強(qiáng)度與凝固時(shí)間進(jìn)行有效控制，最大程度確保其數(shù)據(jù)計(jì)算準(zhǔn)確度。但要注意，控制漿液凝固時(shí)間，應(yīng)當(dāng)盡可能縮小漿液的控制范圍，使得漿液的凝固時(shí)間符合鐵路橋梁隧道工程的施工要求。

4 灌漿技術(shù)在鐵路橋梁隧道施工中的應(yīng)用

4.1 隧道施工前的準(zhǔn)備工作

4.1.1 進(jìn)行完善的灌漿試驗(yàn)

進(jìn)行隧道施工前，為對(duì)后期隧道施工提供準(zhǔn)確、有效的數(shù)據(jù)參考，需要進(jìn)行灌漿實(shí)驗(yàn)操作。具體而言，施工人員應(yīng)當(dāng)參考相關(guān)技術(shù)規(guī)范與施工標(biāo)準(zhǔn)，搜集隧道裂縫擴(kuò)張半徑的數(shù)據(jù)，然后在資料整合與分析后，對(duì)隧道灌漿中的擴(kuò)散半徑與孔距，根據(jù)實(shí)際使用需求，合理調(diào)整漿液配比。對(duì)于灌漿的漿液，施工人員可參考我國鐵路施工標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)漿液的各種材料配比，進(jìn)行明確的比例拌合處理，確保漿液強(qiáng)度與使用性能。

4.1.2 準(zhǔn)備施工機(jī)械與漿材

進(jìn)行灌漿施工前，相關(guān)管理人員需要對(duì)灌漿使用的施工機(jī)械與漿材，進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量抽查，無任何質(zhì)量問題后，才能允許其進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。根據(jù)本隧道工程內(nèi)容和特點(diǎn)，擬配備的主要施工機(jī)械設(shè)備見表2。

4.1.3 重視施工管理

進(jìn)行灌漿施工管理時(shí)，應(yīng)當(dāng)做到預(yù)防為主、養(yǎng)護(hù)與維修并重。在進(jìn)行灌漿過程中，應(yīng)當(dāng)在灌漿前、灌漿中與灌漿后，有效確定各項(xiàng)工作管理制度、管理進(jìn)度、管理標(biāo)準(zhǔn)與管理人員，以在全面化的監(jiān)督與安排下，對(duì)灌漿過程進(jìn)行有效管控。

4.2 施工工藝

灌漿技術(shù)的施工工藝，主要分為鉆孔、灌漿管道鋪設(shè)、堵孔口處理、攪拌過濾與灌漿封口等，具體施工工藝內(nèi)容如下。

（1）進(jìn)行打孔時(shí)，施工人員需根據(jù)實(shí)際情況選擇鉆頭。一般情況下，可選擇直徑為89 mm 的鉆頭。在利用鉆頭進(jìn)行打孔時(shí)，若土質(zhì)為黏性土，需要做好對(duì)孔壁的防護(hù)，如導(dǎo)管防護(hù)措施，使得黏性土能夠順著導(dǎo)管，從沙筒中進(jìn)行取砂成孔，避免孔壁出現(xiàn)倒塌的質(zhì)量問題。

（2）打孔處理完畢后，需要將灌漿管埋入其中，然后對(duì)灌漿管的孔口進(jìn)行仔細(xì)封閉，防止灰塵進(jìn)入到孔中，影響后期的施工效果。

5 結(jié)語

鐵路橋梁隧道施工作為一項(xiàng)社會(huì)基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施，鐵路橋梁隧道施工的質(zhì)量，不僅影響鐵路橋梁隧道的正常運(yùn)用，對(duì)于當(dāng)?shù)氐貐^(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也具有較大促進(jìn)性意義。灌漿技術(shù)作為一種鐵路橋梁隧道常見施工技術(shù)，確保灌漿技術(shù)在鐵路橋梁隧道施工中的有效應(yīng)用，有利于對(duì)鐵路橋梁隧道起到加固作用，為人們提供更好的鐵路橋梁隧道服務(wù)。