機(jī)場(chǎng)地基處理工程研究

王 偉

（中鐵十九局集團(tuán)第二工程有限公司，遼寧遼陽(yáng) 111000）

0 引言

飛機(jī)場(chǎng)的工程質(zhì)量對(duì)于飛機(jī)起飛的安全性具有較大的影響。從某種角度而言，飛機(jī)場(chǎng)施工中地基的處理水平，土洞溶洞等不良工程地質(zhì)的合理施工，是提升機(jī)場(chǎng)地基質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提。采用高壓注砂漿與袖閥管注漿的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)場(chǎng)地基的處理，對(duì)于機(jī)場(chǎng)地基處理質(zhì)量的提升，具有重要意義。

1 工程概況

機(jī)場(chǎng)施工工程實(shí)例為海南博鰲民用機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建工程。該工程位于海南省瓊海市中原鎮(zhèn)，機(jī)場(chǎng)場(chǎng)地的總體地勢(shì)呈北高南低趨勢(shì)。地貌單元屬于山前剝蝕堆積波狀平原，分析其形成原因，主要是砂巖風(fēng)化剝蝕形成，也可能經(jīng)過(guò)河流長(zhǎng)時(shí)間沖擊形成[1]。該區(qū)域地表分布的物質(zhì)，主要為砂巖殘積土和沖積砂土。博鰲機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建工程主要施工內(nèi)容是站坪地基處理、土石方工程和道面結(jié)構(gòu)層3個(gè)大項(xiàng)。該項(xiàng)目的地基處理形式多樣，其中軟基清淤換填、樁網(wǎng)復(fù)合地基等屬于傳統(tǒng)地基處理方式，主要闡述并研究袖閥管注漿地基處理在臨近機(jī)場(chǎng)混凝土道面時(shí)如何達(dá)到加固地基的效果，且對(duì)既有混凝土道面不產(chǎn)生影響。

2 土溶洞處理原則及袖閥管注漿原理

2.1 土溶洞處理原則

對(duì)機(jī)場(chǎng)地基土洞和溶洞進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持一定的原則[2]。海南博鰲民用機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建工程機(jī)場(chǎng)地基處理期間，明確其場(chǎng)內(nèi)的3種充填類型，包括全充填型、半充填型和未充填型。通過(guò)分析，該工程中的淺部土洞，均屬于未被充填的土洞，因此在對(duì)此類土洞進(jìn)行處理時(shí)，需要實(shí)施填土夯實(shí)處理。在飛機(jī)起飛和降落的飛行跑道、滑行道、停機(jī)坪土基施工中，應(yīng)采用天然材料作為施工基礎(chǔ)，對(duì)建筑物的深部土洞和溶洞，采用注漿施工處理。施工處理中，應(yīng)根據(jù)構(gòu)造物對(duì)地基的要求，采用合理的溶洞注漿處理范圍。采用條型類的淺層基礎(chǔ)建筑物，將地基范圍埋深在20 m之內(nèi)，對(duì)所有的土洞和溶洞進(jìn)行注漿施工處理。此外，對(duì)采用靜壓樁基礎(chǔ)的建筑物實(shí)施注漿處理，溶洞頂板巖層厚度約1 m。

2.2 袖閥管注漿原理

目前，袖閥管注漿法已經(jīng)成為機(jī)場(chǎng)地基處理的重要施工方法之一[3]。該方法屬于劈裂式注漿法。施工原理為，在較大的施工壓力下，將漿液注入到要施工的巖土層中。在此基礎(chǔ)上，注漿芯管上下的阻塞器，可采用分段分層的注漿方式，根據(jù)施工需要，選擇連續(xù)性注漿。此種施工方法在施工期間，要結(jié)合實(shí)際的情況，從分段注漿的角度上，使松散和密實(shí)的地層都能夠起到一定的加固效果。圖1為袖閥管注漿原理，袖閥管注漿中，最上層是注漿內(nèi)管，依次是袖閥管、橡皮帽、套殼料、橡皮圈、雙塞管等。袖閥管注漿工藝中，利用袖閥管中的泄?jié){孔，能使注漿的壓力達(dá)到一定的臨界值時(shí)，在壓力的作用下沖破橡皮圈。在此基礎(chǔ)上，漿液會(huì)在持續(xù)壓力作用下，擊穿袖閥管外層的套殼料，漿液在注漿壓力作用下向四周擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍地基的加固。通常情況下，若注漿的壓力相對(duì)穩(wěn)定，則可在掌握土體漿液濃度的前提下，停止注漿。

3 袖閥管注漿和注砂漿施工工藝特點(diǎn)

3.1 袖閥管注漿施工工藝特點(diǎn)

在海南博鰲民用機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建工程施工建設(shè)中，需要根據(jù)施工實(shí)際情況，總結(jié)袖閥管注漿施工工藝的特點(diǎn)。圖2為袖閥管注漿工藝流程，搭設(shè)施工平臺(tái)是第一工藝要點(diǎn)。在搭建施工平臺(tái)時(shí)，主要根據(jù)海南博鰲民用機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建工程的地基處理設(shè)計(jì)要求，將袖閥管鉆孔孔距之間呈1.8 m的梅花形布置，鉆孔孔徑為100 mm左右。同時(shí)，加固深度根據(jù)淤泥土層情況而定，一般其深度不應(yīng)低于淤泥土層的1.5 m。

圖1 袖閥管注漿原理

圖2 袖閥管注漿工藝流程

海南博鰲民用機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建工程搭設(shè)施工建設(shè)平臺(tái)時(shí)，根據(jù)其袖閥管注漿工藝的各項(xiàng)流程，完成相應(yīng)的施工步驟。例如在測(cè)量放樣施工工藝中，需要根據(jù)海南博鰲民用機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建工程施工設(shè)計(jì)圖紙，將袖閥管施工區(qū)域的邊線加以描繪，結(jié)合已經(jīng)布置好的鉆孔，用水準(zhǔn)儀對(duì)地面的高度進(jìn)行測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域引孔深度的勘查。鉆孔施工工藝要根據(jù)鉆孔的垂直度需求，保證鉆孔的垂直水平，借助套管護(hù)壁水沖法，保證鉆孔的深度與注漿固結(jié)的高度基本相同。同時(shí)，要及時(shí)對(duì)完成的鉆孔進(jìn)行清潔和處理，避免鉆孔內(nèi)因殘留顆粒渣土影響后期注漿。在袖閥管制作工藝中，準(zhǔn)備好PVC（Polyvinyl chlorid,聚氯乙烯）塑料管，其直徑長(zhǎng)度為50 mm，在該長(zhǎng)度的塑料管上按照30 mm的距離，開(kāi)設(shè)直徑5 mm的小孔，孔的開(kāi)設(shè)范圍長(zhǎng)度在6 cm左右，小孔間的位置應(yīng)呈現(xiàn)出錯(cuò)開(kāi)的趨勢(shì)。同時(shí)，在小孔約10 cm的外層，套上橡膠膨脹圈，并用膠水密封形成袖閥管[4]。在液漿制作及連續(xù)注漿工藝中，按照施工設(shè)計(jì)需求，提前按照比例配置好漿液，加入適量的添加劑，控制水泥漿液的配置比例和質(zhì)量。同時(shí)，將制作好的袖閥管放入注漿器中，使其與注漿壓力管相連接，啟動(dòng)注漿泵的同時(shí)，使清水在壓力的作用下上升，沖開(kāi)袖閥管對(duì)應(yīng)的套殼，注漿主要以間歇性注漿方式為主，結(jié)合海南博鰲民用機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建工程的設(shè)計(jì)要求，不斷上下移動(dòng)注漿管，以保證所有孔段都能得到注漿。持續(xù)注漿期間，施工技術(shù)人員要對(duì)注漿情況進(jìn)行記錄，保證數(shù)值的準(zhǔn)確性。

3.2 注砂漿施工工藝特點(diǎn)

在海南博鰲民用機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建工程施工中，采用的是高壓注砂漿與袖閥管注漿結(jié)合的方法。因此，掌握袖閥管注漿施工工藝特點(diǎn)的同時(shí)，也要對(duì)注砂漿施工工藝特點(diǎn)加以分析。

（1）在注砂漿施工工藝中，輸送泵注砂漿的流量和注漿壓力相對(duì)較大。在此基礎(chǔ)上，注漿時(shí)泵壓能夠達(dá)到10 MPa左右，注漿流量以250 L/min為主。

（2）因注漿壓力相對(duì)較大，在注砂漿期間，地面可能在注砂漿的同時(shí)產(chǎn)生天河石能或是裂縫現(xiàn)象。原有地層結(jié)構(gòu)容易遭到破壞，因此要加強(qiáng)對(duì)原有地層結(jié)構(gòu)的保護(hù)。

（3）注砂漿時(shí)，要通過(guò)劈裂、充填等方式進(jìn)入土洞或是溶洞中。注砂漿工藝在海南博鰲民用機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建工程中的應(yīng)用，具有比較突出的特點(diǎn)。首先，注漿的成本壓力相對(duì)較低。在該工程中，注砂漿的功效相對(duì)較高，且加固的效果較好。其次，注砂漿中的套管能重復(fù)利用，可節(jié)省施工成本。最后，注砂漿注漿作業(yè)與鉆孔作業(yè)可以分開(kāi)施工，鉆孔設(shè)備的利用率相對(duì)較高。

4 機(jī)場(chǎng)地基處理工程中注漿施工的控制要點(diǎn)

在海南博鰲民用機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建工程袖閥管注漿施工中，根據(jù)實(shí)際作業(yè)情況，明確該工程中注漿施工的控制要點(diǎn)。

（1）測(cè)量控制要點(diǎn)與勘查要點(diǎn)。海南博鰲民用機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建工程施工范圍較大，測(cè)量控制點(diǎn)相對(duì)較少。因此在施工期間，應(yīng)結(jié)合機(jī)場(chǎng)工程場(chǎng)地的施工設(shè)計(jì)要求和原有的地形地貌勘查資料，對(duì)土洞和溶洞的位置進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量要點(diǎn)的控制。加強(qiáng)對(duì)注漿前洞體內(nèi)部情況進(jìn)行考察，按照設(shè)計(jì)的要求，合理布置鉆孔。同時(shí)，詳細(xì)記錄鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)的各種異常情況，并做好相應(yīng)的標(biāo)記。

（2）控制成孔和注漿管的埋設(shè)?？刂瞥煽讜r(shí)，要明確注砂漿鉆孔的深度，并結(jié)合海南博鰲民用機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建工程中袖閥管注漿的情況，對(duì)每個(gè)鉆孔進(jìn)行編號(hào)，并實(shí)施相應(yīng)深度的注漿。此外，在埋設(shè)注漿管時(shí)，應(yīng)根據(jù)控制的成孔選擇注漿管長(zhǎng)度。

（3）控制漿液和注漿順序?？刂茲{液，主要是保證選用注漿材料的質(zhì)量，嚴(yán)格按照海南博鰲民用機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建工程施工配合比調(diào)制漿液?？刂谱{順序主要是針對(duì)海南博鰲民用機(jī)場(chǎng)二期擴(kuò)建工程中，土洞和溶洞的形態(tài)，合理選擇注漿順序。

5 結(jié)語(yǔ)

在機(jī)場(chǎng)地基處理工程施工中，常用的方法為高壓注砂漿法或袖閥管注漿法。針對(duì)當(dāng)前機(jī)場(chǎng)地基處理工程施工現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)袖閥管注漿施工原理的分析，從多個(gè)角度分析袖閥管注漿施工工藝特點(diǎn)和高壓注砂漿施工工藝特點(diǎn)，并提出對(duì)施工要點(diǎn)進(jìn)行合理控制。