機場地基處理工程研究

王 偉

（中鐵十九局集團第二工程有限公司，遼寧遼陽 111000）

0 引言

飛機場的工程質量對于飛機起飛的安全性具有較大的影響。從某種角度而言，飛機場施工中地基的處理水平，土洞溶洞等不良工程地質的合理施工，是提升機場地基質量的基礎和前提。采用高壓注砂漿與袖閥管注漿的方式，實現對機場地基的處理，對于機場地基處理質量的提升，具有重要意義。

1 工程概況

機場施工工程實例為海南博鰲民用機場二期擴建工程。該工程位于海南省瓊海市中原鎮，機場場地的總體地勢呈北高南低趨勢。地貌單元屬于山前剝蝕堆積波狀平原，分析其形成原因，主要是砂巖風化剝蝕形成，也可能經過河流長時間沖擊形成[1]。該區域地表分布的物質，主要為砂巖殘積土和沖積砂土。博鰲機場二期擴建工程主要施工內容是站坪地基處理、土石方工程和道面結構層3個大項。該項目的地基處理形式多樣，其中軟基清淤換填、樁網復合地基等屬于傳統地基處理方式，主要闡述并研究袖閥管注漿地基處理在臨近機場混凝土道面時如何達到加固地基的效果，且對既有混凝土道面不產生影響。

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

對機場地基土洞和溶洞進行處理時，應堅持一定的原則[2]。海南博鰲民用機場二期擴建工程機場地基處理期間，明確其場內的3種充填類型，包括全充填型、半充填型和未充填型。通過分析，該工程中的淺部土洞，均屬于未被充填的土洞，因此在對此類土洞進行處理時，需要實施填土夯實處理。在飛機起飛和降落的飛行跑道、滑行道、停機坪土基施工中，應采用天然材料作為施工基礎，對建筑物的深部土洞和溶洞，采用注漿施工處理。施工處理中，應根據構造物對地基的要求，采用合理的溶洞注漿處理范圍。采用條型類的淺層基礎建筑物，將地基范圍埋深在20 m之內，對所有的土洞和溶洞進行注漿施工處理。此外，對采用靜壓樁基礎的建筑物實施注漿處理，溶洞頂板巖層厚度約1 m。

2.2 袖閥管注漿原理

目前，袖閥管注漿法已經成為機場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，根據施工需要，選擇連續性注漿。此種施工方法在施工期間，要結合實際的情況，從分段注漿的角度上，使松散和密實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，利用袖閥管中的泄漿孔，能使注漿的壓力達到一定的臨界值時，在壓力的作用下沖破橡皮圈。在此基礎上，漿液會在持續壓力作用下，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散，實現對周圍地基的加固。通常情況下，若注漿的壓力相對穩定，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

3.1 袖閥管注漿施工工藝特點

在海南博鰲民用機場二期擴建工程施工建設中，需要根據施工實際情況，總結袖閥管注漿施工工藝的特點。圖2為袖閥管注漿工藝流程，搭設施工平臺是第一工藝要點。在搭建施工平臺時，主要根據海南博鰲民用機場二期擴建工程的地基處理設計要求，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，加固深度根據淤泥土層情況而定，一般其深度不應低于淤泥土層的1.5 m。

圖1 袖閥管注漿原理

圖2 袖閥管注漿工藝流程

海南博鰲民用機場二期擴建工程搭設施工建設平臺時，根據其袖閥管注漿工藝的各項流程，完成相應的施工步驟。例如在測量放樣施工工藝中，需要根據海南博鰲民用機場二期擴建工程施工設計圖紙，將袖閥管施工區域的邊線加以描繪，結合已經布置好的鉆孔，用水準儀對地面的高度進行測量，實現對施工現場區域引孔深度的勘查。鉆孔施工工藝要根據鉆孔的垂直度需求，保證鉆孔的垂直水平，借助套管護壁水沖法，保證鉆孔的深度與注漿固結的高度基本相同。同時，要及時對完成的鉆孔進行清潔和處理，避免鉆孔內因殘留顆粒渣土影響后期注漿。在袖閥管制作工藝中，準備好PVC（Polyvinyl chlorid,聚氯乙烯）塑料管，其直徑長度為50 mm，在該長度的塑料管上按照30 mm的距離，開設直徑5 mm的小孔，孔的開設范圍長度在6 cm左右，小孔間的位置應呈現出錯開的趨勢。同時，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]。在液漿制作及連續注漿工藝中，按照施工設計需求，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量。同時，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，啟動注漿泵的同時，使清水在壓力的作用下上升，沖開袖閥管對應的套殼，注漿主要以間歇性注漿方式為主，結合海南博鰲民用機場二期擴建工程的設計要求，不斷上下移動注漿管，以保證所有孔段都能得到注漿。持續注漿期間，施工技術人員要對注漿情況進行記錄，保證數值的準確性。

3.2 注砂漿施工工藝特點

在海南博鰲民用機場二期擴建工程施工中，采用的是高壓注砂漿與袖閥管注漿結合的方法。因此，掌握袖閥管注漿施工工藝特點的同時，也要對注砂漿施工工藝特點加以分析。

（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較大。在此基礎上，注漿時泵壓能夠達到10 MPa左右，注漿流量以250 L/min為主。

（2）因注漿壓力相對較大，在注砂漿期間，地面可能在注砂漿的同時產生天河石能或是裂縫現象。原有地層結構容易遭到破壞，因此要加強對原有地層結構的保護。

（3）注砂漿時，要通過劈裂、充填等方式進入土洞或是溶洞中。注砂漿工藝在海南博鰲民用機場二期擴建工程中的應用，具有比較突出的特點。首先，注漿的成本壓力相對較低。在該工程中，注砂漿的功效相對較高，且加固的效果較好。其次，注砂漿中的套管能重復利用，可節省施工成本。最后，注砂漿注漿作業與鉆孔作業可以分開施工，鉆孔設備的利用率相對較高。

4 機場地基處理工程中注漿施工的控制要點

在海南博鰲民用機場二期擴建工程袖閥管注漿施工中，根據實際作業情況，明確該工程中注漿施工的控制要點。

（1）測量控制要點與勘查要點。海南博鰲民用機場二期擴建工程施工范圍較大，測量控制點相對較少。因此在施工期間，應結合機場工程場地的施工設計要求和原有的地形地貌勘查資料，對土洞和溶洞的位置進行詳細測量，實現對測量要點的控制。加強對注漿前洞體內部情況進行考察，按照設計的要求，合理布置鉆孔。同時，詳細記錄鉆孔過程中出現的各種異常情況，并做好相應的標記。

（2）控制成孔和注漿管的埋設。控制成孔時，要明確注砂漿鉆孔的深度，并結合海南博鰲民用機場二期擴建工程中袖閥管注漿的情況，對每個鉆孔進行編號，并實施相應深度的注漿。此外，在埋設注漿管時，應根據控制的成孔選擇注漿管長度。

（3）控制漿液和注漿順序。控制漿液，主要是保證選用注漿材料的質量，嚴格按照海南博鰲民用機場二期擴建工程施工配合比調制漿液。控制注漿順序主要是針對海南博鰲民用機場二期擴建工程中，土洞和溶洞的形態，合理選擇注漿順序。

5 結語

在機場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。針對當前機場地基處理工程施工現狀，通過對袖閥管注漿施工原理的分析，從多個角度分析袖閥管注漿施工工藝特點和高壓注砂漿施工工藝特點，并提出對施工要點進行合理控制。