1灌浆法概述

1.1 灌浆法技术原理

通过将水泥、砂子、水、添加剂和黏土通过一定比例制作成砂浆，然后对需要加固的对象实施钻孔工作，把砂浆灌入其中，随着水泥砂浆凝固就能够有效提升需要加固对象的强度，这个过程被称为灌浆法。通过这种方式不仅可以发挥加固的效果，还可以对结构当中的裂缝进行填补，以此来提升结构的安全性以及稳定性。

1.2 灌浆法技术的优势

选择使用灌浆法进行施工，具备如下优势：一是能够有效的提升抗渗水平。隧道地基可以实现基础地基和浆柱体的有效结合，隧道施工密实度比较高，能够避免出现孔隙率过大问题，使得抗渗能力满足使用要求。二是可以提升堵漏效果。隧道施工阶段，会存在很多的孔洞，在施工中通过灌浆法进行堵漏处理，使用合格的浆液灌入到孔洞内，可形成稳定的结构。三是通过灌浆法提高岩石化学与物理特性，可提高混凝土结构性能和隧道的加固效果，促进工程质量全面提升。

2地铁隧道施工中的常见问题

2.1裂缝问题

地铁隧道工程中会出现很多问题，其中最常见、最容易发生的就是裂缝问题，通常会出现在比较重要的位置。刚开始会比较小，但如果没有及时发现和进行修补加固的话，会越来越大、越来越长，从而降低地铁路隧道的安全性，造成重大事故和损失，严重的会危及人们的生命安全。

2.2铺装层的脱落

开展地铁隧道工程施工活动时，铺装层的脱落也是容易出现的问题之一，其对墙面的稳定性会产生比较大的影响，进而影响整个工程的施工质量。所以，在进行施工时，要多注意这方面的问题，规范操作，有效加固，尽量避免此问题的发生。

2.3砌石松动

地铁隧道施工中，常见问题还有砌石松动的问题，而出现这种情况，是受隧道地质、地层形变压力以及松动压力等因素影响的。

3 隧道施工中灌浆法加固技术

以某地铁隧道工程为例，该工程中的隧道进行施工时，应用了灌浆加固法。为使项目顺利进行，工作人员需要先确定施工工艺流程：施工前准备→孔位布置→孔位钻进→灌注浆液→封孔→路面抬动观测→质检验收，这是提高施工速度和质量的关键。如图1所示。

图1  灌浆法示意图

3.1 做好施工准备工作

在地铁隧道施工中应用灌浆法加固技术时，需要在前期做好两方面的工作：第一，开工前进行灌浆试验，确保灌浆法操作的可行性和科学性。最好从加固技术的原理出发，然后结合工程的实际情况选择合适的试验方法，以增加数据的真实性和准确度，例如灌浆距、以及扩散半径等，能够为完善和优化施工方案提供有效的依据和参考。同时，在试验过程中要控制浆液的配比情况，保证水泥、黏土以及砂子的混合质量，还要明确高分子化学溶液的加入量。根据实际需求，可选择性价比高的水泥灰（水泥与煤灰为4：1的配比），水泥最好选择硅盐酸水泥，能进一步提高灌浆材料的质量。第二，对应用中所使用的设备和材料进行合理的选择和精确的调试，使其更好的发挥出应有的性能。施工人员方面，要注重专业和素质的培养，维护好灌浆施工现场秩序，规范开展测量工作，使各个施工工序井然有条，为正式施工打好基础。

3.2 明确施工标准

为了有效解决裂缝、砌浆脱落和砌石松动等问题，应当制定出科学、合理、明确的灌浆标准，使灌浆加固技术发挥出真实有效的应用效果。在具体实施过程中，要了解压力情况，并事先进行抗压能力试验，以防止无法预料的突发情况出现，根据实际情况及时调整灌浆压力（正常应该控制在0.3-0.45MPa）。与此同时，要根据隧道的破损情况，精确控制灌浆用量，从而保证施工能按照原计划，甚至更高的效率完工。而在灌浆修复工作开始前，需准备好所需配料的类别和用量，以保证灌浆加固技术的正常开展，且在开展过程中需要注意承载力要符合对应的标准和要求，正常来说，淤泥地段的地基承载力不能低于90KPa，如果是复合地基地段，则不能低于135KPa，同时，施工人员还要控制好灌浆口的深度，根据经验判断，控制在3.5-5.5m即可。

3.3 开展打孔工作

现场选用半径40mm的钻头钻孔时，必须保证钻头与孔表面保持垂直状态。钻孔过程中如有粉状土，应设置导管，并合理保护导管壁。同时，还要防止灌浆孔堵塞，防止粉状物质进入孔内，保证后续施工工作的正常开展，保证钻孔作业的顺利进行。需要注意的是，本工程锚垫板上的灌浆孔应采用直径相同的管塞封堵，锚垫板与模板之间应设置橡胶，喇叭口与波纹管连接处也应用塑料布包裹，防止漏浆和堵孔。如果孔径过大，应密封以防止泥浆泄漏，波纹管应穿过锚垫。锚垫灌浆孔应向上安装或采取措施保证灌浆孔的平整度。如图2所示。

图2 打孔工作流程

3.4确定浆液灌注参数

1）灌浆压力。在灌浆施工环节，灌注压力对于工程质量的影响最为直接，过大或者过小都会导致工程质量存在问题。如果灌浆压力过大，会对原路基结构进行破坏，导致路面顶起，浆液会沿着路基薄弱的部位直接冲出路基，影响工程结构性能；如果压力过小，则会使浆液无法流动到规定范围内，扩散性比较差，不能保证孔隙处理效果，一些没有浆液的区域结构强度不足，灌浆施工效果比较差。因此，在灌浆施工阶段应做好灌浆压力的全面控制，在工程正式施工前进行试验灌注作业，确定灌浆压力为1.2-1.5MPa。正式灌注施工时，要结合现场的情况做好调整和控制，逐步灌入浆液材料，保证压力达到标准要求，进而保障灌浆施工质量合格。

2）浆液配比。该工程项目应用的水泥材料为42.5普通硅酸盐水泥，经过技术人员确定配合比为水泥水:水:玻璃=1:1:0.025，浆液制作环节严格执行上述配比参数。

3）灌浆孔的直径与深度。灌浆孔的直径尺寸为50mm，孔深度为6.0m，一般而言，应严格控制钻杆的深度，以达到灌浆孔深度的要求。

4）输浆速度。浆液在管道内输送的压力控制在1.4-2.0m/s。

5）胶凝时间。浆液的胶凝时间应当不超过1min。

3.5合理应用压浆工艺

对于整体的预留孔道、两端区域，都需要做好密封处理工作，将真空度控制在-0.1MPA，不可以过高，也不能够过小。在真空度为-0.07MPA左右的时候，就要将灌浆泵设备启动，打开阀门开始开展灌浆工作，在浆液经过空气过滤器设备的时候，对真空泵与抽气阀门进行关闭，开启排气阀门，了解排气管中的出浆状况，在浆液的黏稠度和初始浆液黏稠度相同的时候关闭排气阀门，继续灌浆三分钟，使得管道之内存在一定压力，之后关闭灌浆阀门。施工操作的过程中，应注意选择强度较高的橡胶管材料，将其抗压性能控制为1MPA以上，并且在锚头密封一天一夜之后才能进行灌浆，同时需要着重控制材料配合比，将偏差控制在2%之内。还需要在浆液流动性没有降低的时候也就是配置浆液之后的半个小时之内完成工作，以免出现浆液的质量问题。而且具体的压浆工作中需要注意的是，对于水泥材料来讲，应该选择使用硅酸盐水泥，强度等级在P.O.42.5以上，并且强度符合设计标准，泌水率应该控制在3%之内，搅拌之后三个小时的泌水率为2%以内，24小时之内可以全部被浆吸回。并且在水泥浆液中所添加的膨胀剂，需要确保自由膨胀率在0.06%之内，收缩率控制为2%之内，水灰比为0.4以内，在添加减水剂之后控制在0.35左右。具体的真空压浆过程中，应该结合后张法预应力混凝土的实际情况，在灌浆操作之前，消除气泡，对于混在浆液中的气泡也要进行消除处理，以免对灌浆的效果造成影响。灰浆搅和后的流动度一般为12-18s，采用流锥仪测定流动度；水灰比一般控制在0.3-0.4之间；初凝时间为3h；7天强度40MPa，28天强度60MPa-70MPa。

3.6 开展灌浆施工技术

在开展灌浆施工作业时，要按照相应的标准和规范进行操作，可以按以下步骤进行：第一，链接灌浆管。第二，确认灌浆管链接紧密再进行压水试验，以确保施工的密封性和流畅性，保证浆液能够顺利流通。第三，进行浆液搅拌（按照渗入水、水泥、煤灰等的最佳比例来准备），搅拌时要均匀，以更好的确保浆液的制备质量。第四，在正式灌浆操作时，施工人员必须按照从上到下的顺序，把浆液缓慢注入钻孔中，待注满后，等待30min，以确保浆液已经完全凝固。同时，为了防止串浆情况的发生，可以分批次进行灌注，且遵循先疏后密的原则。还有一点值得注意的是，操作人员不可忽视浆液向上扩散容易，向下扩散难的灌注规律，在施工时，要先灌注隧道顶部布设的灌浆孔，接着是侧边灌浆孔，最后才是底板，这样操作下来，可以提高灌浆加固的效用，而灌浆速度可以视情况而定，控制在30-80L/min即可。

3.7 封堵灌浆口

为了施工质量能够得到有效保证，在对隧道工程进行灌浆加固技术时，要严格按照施工规范和要求，在灌浆压力达到所设计的终压数值后，继续灌注10min，当进浆量低于20L/min时，方可结束注浆操作，且要做好灌浆口的封堵作业。在具体操作过程中，需要注意以下三点：第一，施工人员要根据骨结面的情况事先对钻孔进行全方位的检查，及时发现灌浆空白区，并尽快启动补救措施。第二，做好灌浆量和压力等施工数据的记录，并详细检查核对，从而能更好的判断实际灌浆效果。第三，随机抽取总数二十分之一的灌浆孔（如果是地质条件差、有严重冒浆以及耗灰量较大的孔位则最好），进行压水试验，若吸水率持续30min内均低于规定值，就可以确定施工是满足要求的，若高于规定值，则要开展补压作业，做好控制工作。

3.8 检测验收

在检测验收阶段，首先要对产生的所有问题和因素进行分析归纳，比如量体的结构问题、施工的负荷问题、结构的变形问题以及气温的影响等。其次，在完工后，要设置水准点，且不能是单一的，要在不同的段分段设置。同时结合模板面以及其他因素，来更好的保证工程的整体质量和安全性。灌浆施工全部结束后，进行物探检验，对比前后物探的结果，并且使用钻孔取芯检测方法，判断灌注施工的效果。

4结语

隧道工程施工具有规模大、难度高、工期长的特点，要求施工企业能够与时俱进，运用较为先进的技术以及设备来开展工程施工，从而提升施工水平、保证施工质量。近些年我国已经广泛地应用灌浆加固技术，取得了十分明显的效果，尤其是在隧道裂缝修补加固过程中，广泛地应用该技术。但是需要注意的是，应当严格按照规定的要求做好施工质量、效率的控制，保证施工作业的可靠性和安全性，将隧道的整体性能全面提升，延长工程的使用寿命。

参考文献：

[1]石琪.隧道施工中灌浆法加固技术的应用[J].建设科技,2021(19):100-102.DOI:10.16116/j.cnki.jskj.2021.19.021.

[2]练远平.隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用探析[J].工程建设与设计,2020(12):216-217.DOI:10.13616/j.cnki.gcjsysj.2020.06.294.