花管注漿補強加固軟基施工技術(shù)

楊康

[摘 要]為改善濱海地區(qū)軟土地基淤泥層厚，軟基加固難度大的現(xiàn)狀，加強對花管注漿補強加固軟基施工技術(shù)研究尤為重要。以新建溫福鐵路客專DK274+938～DK275+008軟基補強的成功范例，來系統(tǒng)闡述花管注漿補強加固軟基施工工藝，以期為類似軟基病害處理提供參考。

[關(guān)鍵詞]溫福鐵路；軟基；補強加固；花管注漿；施工工藝

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.12.064

[中圖分類號]U416.1 [文獻標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-0194（2017）12-0-02

濱海地區(qū)軟土地基淤泥層厚，地下水豐富，地質(zhì)情況變化復(fù)雜。軟基加固處理難以把握，同時又無現(xiàn)成的參考經(jīng)驗，導(dǎo)致部分軟基加固施工出現(xiàn)偏差，造成路基竣工后，沉降超過設(shè)計值。為確保鐵路運營安全，尋求一種簡單有效的補強措施很有必要。本文從實踐角度介紹花管注漿補強加固軟基的施工工藝。

1 工程概況

新建溫福鐵路南接福州，北接溫州，全長298.4千米，為國家I級雙線電氣化鐵路，設(shè)計速度250 km/h。

DK274+938～DK275+008路基位于福建省連江縣，地處連江海積平原。地下孔隙潛水發(fā)育，埋深0～1.1 m。地層巖性為軟塑狀和流塑狀淤泥。軟土地基采用碎石注漿樁和CFG樁加固，樁長21 m～33.5 m，碎石注漿樁樁間距2.5 m，正方形布置。CFG樁樁間距1.6～1.8m，正方形布置。褥墊層采用0.6 m厚碎石，中間夾鋪單層包裹式雙向土工格柵。路基填高6.5 m左右，路堤本體、基床底層（厚1.9 m）采用AB組填料填筑，基床表層（厚0.6 m）采用級配碎石填筑。涵路過渡段采用級配碎石正梯形填筑。

該段路基建成以后，根據(jù)沉降觀測發(fā)現(xiàn)，DK274+985.6涵路過渡段四個路肩觀測樁有三個樁沉降12～14 mm，另一個樁沉降8.0 mm。同時，DK274+985.6涵洞翼墻與涵身脫離約1 cm，并有繼續(xù)背離路基滑移的趨勢。經(jīng)現(xiàn)場勘查，判定路基不穩(wěn)定的主要原因是路基本體不穩(wěn)定，必須對該段路基本體采取補強加固措施。

2 補強加固原理及措施

業(yè)主組織設(shè)計、監(jiān)理、施工、維修單位進行現(xiàn)場勘查，同時召開專題會議，設(shè)計單位判定路基不穩(wěn)定的原因是地基不穩(wěn)定，為確保該段路基穩(wěn)定安全，必須對該段軟基進行二次補強加固。

2.1 補強加固原理

用水泥漿填充基底淤泥間孔隙，使基底土、碎石注漿樁和水泥漿體形成一個整體地基，減少沉降，起到加固地基的作用。

2.2 補強加固措施

根據(jù)設(shè)計圖紙，DK274+937.12～DK274+977.86、DK274+995.19～

DK275+000.19地基段采用花管注漿補強加固，注漿孔沿坡腳布置，注漿孔沿線路方向間距2.0 m。DK274+995.19～DK275+000.19段左右兩側(cè)各3個孔位。DK274+947.5～DK274+977.86左側(cè)13個孔位，右側(cè)11個孔位。每個注漿點成5個角度（40°、50°、60°、70°、80°、90°），扇形發(fā)散；40°注漿孔孔深21 m，50°注漿孔深26 m，60°注漿孔深32 m，70°注漿孔深30 m，80°注漿孔深28 m。路基兩側(cè)的注漿區(qū)域在路基中部重疊21.9 m?；ü茏{縱斷面示意圖（設(shè)計）見圖1。

3.1 觀測點布置

在框架涵四個角及各道鋼軌頂用紅油漆布置觀測點，測量框架涵及鋼軌標(biāo)高及位移，在路堤兩側(cè)坡腳外5 m、10 m處各設(shè)置一排觀測樁，縱向間距10 m。

3.2 測量放樣

根據(jù)現(xiàn)場實際情況，測量班進行測量放樣，放出第1個注漿孔的位置。以后的注漿孔，現(xiàn)場施工人員根據(jù)間距及既有注漿樁樁位情況，用鋼尺自行放出。

3.3 鉆機就位

根據(jù)注漿孔位置，先進行40°注漿孔的引孔工作。機械手操作潛孔鉆機鉆桿，使其角度為40°。

3.4 引 孔

采用潛孔鉆機進行引孔，鉆桿直徑Φ75 mm，引孔深度以進入軟土地層內(nèi)2 m為準(zhǔn)。引好孔，及時用土工布將孔口覆蓋保護，避免雜物堵塞孔口。移動潛孔鉆機進行下一個注漿孔的引孔工作。（40°注漿孔注漿完畢后，進行50°注漿孔的引孔工作；50°注漿孔注漿完畢后，進行60°注漿孔的引孔工作；60°注漿孔注漿完畢后，進行70°注漿孔的引孔工作；70°注漿孔注漿完畢后，進行80°注漿孔的引孔工作。）

3.5 安裝注漿管

3.5.1 注漿管規(guī)格

注漿管采用將Φ50 mm花管，按規(guī)定角度擊入設(shè)計深度。

3.5.2 沉降觀測

在施工過程中，每一小時觀測一次，精度采用二級測量標(biāo)準(zhǔn)。

框架涵：拱起高度每晝不得大于3 mm，路堤面拱起高度每晝不得大于5 mm，邊樁水平位移不超過5 mm。

加固完成后15天內(nèi)，每天觀測2次，早晚各一次，間隔12小時；加固完成后一個月內(nèi)，每天觀測1次；一個月后直到竣工驗交完成，每周觀測1次。若有異常情況出現(xiàn)，及時匯報業(yè)主，并與設(shè)計單位聯(lián)系。

3.5.3 漿液制備

①水泥漿液配比為0.75∶1，采用P.042.5普通硅酸鹽水泥漿，其各項指標(biāo)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。水玻璃速凝劑，其模數(shù)為3.0～3.3。②在挖好的漿液池中進行攪拌，同時試用注漿泵，若發(fā)現(xiàn)機械故障，要及時處理。

3.6 注 漿

（1）采用一次性注漿，注漿連續(xù)進行。

（2）花管注漿施工時間隔二根注一根，并嚴(yán)格控制注漿速度和注漿量，注入設(shè)計的水泥漿液量即可終孔，注漿流量一般為10～14 L/min，注漿量一般為每米1.3～1.4 m3。

（3）縱向施工順序：從框架涵背第一排開始，DK274+947.5～

DK274+977.86段向小里程方向施工；DK274+995.19～DK275+000.19

段向大里程方向施工。

（4）質(zhì)量控制：采用注漿量施工過程控制。終止注漿條件要滿足以下條件之一：①注漿量達到設(shè)計要求；②10 m以下注漿壓力達到0.5 MPa，持續(xù)注漿10分鐘；10 m以上注漿壓力達到0.2 MPa，持續(xù)注漿10分鐘。

3.7 現(xiàn)場地貌恢復(fù)

注漿完畢后，對現(xiàn)場地貌進行恢復(fù)，包括工作平臺回填，植被恢復(fù)，防護柵欄修復(fù)、泥漿處理、其他施工垃圾處理等。

4 工后效果

（1）距離路基坡腳15 m處，出現(xiàn)冒漿現(xiàn)象，表明該段路基范圍內(nèi)基底及路基外的部分區(qū)域水泥漿已經(jīng)飽和。

（2）根據(jù)1個月的觀測，涵洞翼墻與涵身相對位移情況：相對位移沒有任何變化。每天早上動檢車的檢測情況（加固后第7天，該段線路限速指令被取消），表明該段路基下沉已經(jīng)趨于穩(wěn)定。

（3）根據(jù)3個月的連續(xù)沉降觀測以及檢查路基外觀沉降變形情況，業(yè)主及設(shè)計單位判定該段軟基已經(jīng)穩(wěn)定。

5 結(jié) 語

通過該段軟基補強加固施工，人們認(rèn)識到濱海地區(qū)軟土地質(zhì)的復(fù)雜性；碎石注漿樁不能作為處理濱海地區(qū)深層軟基的樁型，應(yīng)首選穩(wěn)定性更好的鉆孔樁、預(yù)應(yīng)力管樁，同時加強整個施工過程的過程控制；嚴(yán)格把關(guān)碎石褥墊層的施工，確保整個地基的整體性。該段軟基補強加固的成功，為人們提供了一種鋪軌后對軟土路基下沉補強加固的簡單而有效的方法，該方法具有簡易、可操作性，可以指導(dǎo)類似軟基病害的補強加固施工。筆者將進一步深入研究本課題，使花管注漿補強加固軟基更加適用、經(jīng)濟。