四子王旗項目市政道路高液限粘土路基沉陷處理

勞艷峰

（中交四公局第二工程有限公司，北京 100000）

1 工程簡介

中交四公局三公司承建的內蒙古四子王旗市政道路工程，和平北路K3+640、K3+700 預埋管，恰好在平交路口處，在通車一年時間后出現不均沉降經分析回填材料為高液限粉質粘土填筑。

2 施工工藝過程控制

嚴格按照工程設計的注漿施工工藝，統一購置所必須的注漿設備。統一驗收所有進場的工程材料，并進行嚴格的檢查試驗，確保工程材料的合規合格。對于施工作業的專業人員進行專項技術培訓，對于施工過程中的用水和用電等布設要派專業人員布置和檢查，按照注漿施工方案要求進行注漿單元的布設。預先進行測量放樣并根據相關采集數據按照測量點位布設定位導向拱架。

本工程根據其施工作業場地的地質地層特征，工程注漿選擇超前小導管高壓注漿預加固措施，以此保障工程的施工安全和結構穩定，在保證質量的前提下縮短施工工期，根據施工現場的地質不同、巖性的差異，選擇高壓注漿施工方式。

圖1

2.1 注漿孔布置

根據現場和不均勻沉降原因與程度的實際情況，制定布孔面積，和平北路采用從路面打垂直孔，前期方案計劃采用密實注漿影響半徑一般為0.75m，孔距為1.5m，并呈梅花型布置，現場實際情況也是按照方案進行施工，為確定實際影響半徑，對其附近成三角形的三個點逐次注漿，發現三個點位相鄰孔已注完畢的孔內的漿有流出現象，說明影響半徑大于0.75 米，又逐次進行了影響半徑0.8米的試驗，也存在上述情況，注漿完畢后同時也存在路面上拱的情況，上拱半徑有1.1 米，說明影響半徑可達到1.1 米，由于注漿在土體里是以錐體的形式散布，椎體邊線為拋物線，因此孔間距控制在2 米比較合理。

2.2 鉆孔

采用潛孔鉆及空壓機成孔，先采用破路面鉆頭將瀝青路面及水穩層打穿，然后更換成破土鉆頭繼續鉆孔，根據成孔深度逐級增加鉆桿，鉆頭直徑為9cm，成孔直徑為12cm，鉆頭長50cm，鉆桿一根長1.5m，鉆入深度以打入原狀土為準，而和平路鉆孔深度兩側控制在5.5 米深，中間為2.5 米。

2.3 注漿管預埋安裝

將直徑4cmPVC管下入孔底，距孔底保留50cm。在插管時由于成孔后未及時安裝注漿管導致坍孔，需重新鉆孔安裝，安裝完畢后采用水泥砂漿封孔，6h 后進行壓漿施工。

2.4 注漿管頭安裝

在壓漿管管頭固定好空心塑料螺桿，在靠近路面側預埋管管頭位置采用帶有橡膠墊的活動塑料螺母套入壓漿管管口，兩側均固定完畢后擰緊螺母。

2.5 注漿

灌注采用靜壓自流式，水泥采用普硅PO32.5 水泥。水灰比1：0.8。本工程注漿作業過程，即先做壓水試驗，壓水試驗前先連接好注漿管路，并詳細檢查注漿管路是否有堵塞，再對路面路基進行濕潤；先低壓進行起始送漿，根據實際狀況逐漸進行注漿加壓；注漿選擇隔孔注漿，即自下而上進行交錯灌注；注漿作業一啟動，必須將回漿閥門閉合，同時調整注漿泵調的速度為低速擋位置，當注漿壓力逐漸上升達到2.0MPa 時，繼續緩慢上調壓力達到3.5MPa，保持注漿作業的連續性。當單孔注漿壓力持續保持穩定超過8min時，即該單孔注漿完成。立刻使注漿機轉換為空載運行，即在將小導管的止漿球閥進行關閉的同時，再將注漿機離合器松開；再將注漿管路轉調整到下一單孔，重復上述步驟，直至完成所有的單孔注漿。

注漿灌壓力為3Mpa 并持荷至壓不進漿為止，出現地面隆起、其他注漿孔有漿液流出的情況下停止注漿，注漿完畢后，立即用清水沖洗注漿管，以防管內沉漿凝固。

圖2 壓漿孔布置圖（調整后孔間距2 米）

2.6 水泥用量理論計算值與實際值比較

2.6.1 水泥用量理論計算。V=L*m*h*N*K，V為待處理體體積的注漿量，L（長度）、M（寬度)、h（處理深度）、N為孔隙率，取0.4，K為灌入率，取0.8

注漿量即為：L*m*h*0.6*0.8m3，

一道管水泥用量計算：2*4.6*16*5.5*0.4*0.8+2*16*2.5*0.4*0.8=259.072+25.6=285m3，水灰比為1:0.8，水泥漿密度為1.42g/cm3，水泥漿質量為 285m3*1.42t/m3=404.7t, 水泥質量為404.7t*0.8/1.8=180t

2.6.2 水泥用量實際用量統計。根據現場實際情況，項目部技術人員對水泥的實際用量進行了統計，實際水泥用量為50t，與理論計算差別較大。

2.6.3 水泥用量實際用量與理論用量誤差分析。一是，計算時將土體按照長方體計算，實際壓漿時是形成的倒錐狀；二是，取孔隙率系數時在不做土工試驗的情況下差別很大，具有一定的浮動性；因此水泥用量應以現場實際用量為準。

3 進度情況

2015.7.1 進場，由于鉆桿需更換成取土桿以及其他材料準備，2015.7.5 才能夠正常施工，磨合期為5 天，每道管正常工作時間需5天時間，因此完成兩道管壓漿處理總計需15 天。

4 費用計算

A：潛孔鉆進場運費（西安至內蒙古四子王旗）：9000 元；

B：潛孔鉆設備租賃費一個月：30000 元；

C：機械操作手月工資：5000 元；

D：水車租賃費一個月：12000 元；

E：壓漿泵和攪漿機：6000 元；

F：壓漿機操作人員以及其他管理人員,10 人，人工費200 元，一個月總計：60000 元；

G：材料費：兩道管100t 水泥，每噸300 元，共計30000 元；

L：燃油費，15 天，每天燃油費1500，合計22500 元；

M：PVC管，每米單價3 元，兩道140 孔，每根長4 米，1680 元；

成本費為A+B+C+D+E+F+G+L+M=0.9+3+0.5+1.2+0.6+6+3+2.25+0.168=17.618 萬元。

5 注漿結束標準

5.1 單孔注漿結束標準，即注漿壓力當持續穩定時，可結束注漿作業（以定壓作為判定結束的標準）。根據本工程施工環境的地質環境及地層圍巖的實際狀況確定注漿壓力，當注漿終壓力持續穩定達到3.5Mpa 時，并持續穩壓在8min 以上，即結束單孔注漿。

5.2 當分段區域的單孔注漿均滿足結束標準，并且注漿單孔全部滿足注漿條件后，即為結束標準。

5.3 確定設計布設的全部注漿單孔沒有遺漏。

5.4 專業人員根據注漿量的分布差異，檢查孔選擇最薄弱環節的注漿孔，并檢驗其鉆孔質量和注漿效果。

6 注漿施工中需要注意的事項以及質量安全管理

6.1 施工注意事項

6.1.1 采用隔孔注漿，由下向上交錯進行；若注漿量異常，單孔注漿超量，注漿壓力長時間無升高現象，采用間歇注漿；注漿過程中若壓力突然升高，可能發生堵管或者壓力表故障，立即停機檢查。6.1.2 漿液入泵前要經過網篩過濾。6.1.3 注漿人員配戴護目鏡、口罩、橡膠手套、安全帶等用品。6.1.4 孔口管安裝必須牢固，球閥要求使用耐高壓的球閥，嚴格控制注漿工藝，防止漏漿。6.1.5 注漿管路及連接件必須采用耐高壓型，注漿管為內附鋼絲的高壓膠管。6.1.6 孔口管要安裝牢固，施工期間嚴禁人員站在其正前方，以防止孔口管沖出傷人。6.1.7 高壓注漿機應盡可能固定放置在水平位置，避免油管、吸漿管扭曲、打折，吸漿管盡量的縮短，其垂直距離不要超過一米。6.1.8 定期檢查油箱網、油路濾網，并進行清洗，定期更換液壓油，建議一個月左右更換一次液壓油。6.1.9 工作場地要有充足的水源，以便于工作。6.1.10 各液壓接頭要定期檢查，不得松動。6.1.11 高壓注漿機操作人員要要一定的注漿經驗，以保順利施工作業。6.1.12 電控箱、電動機和電器要保持清潔干燥，并經常檢查以上各部件的導線不得破損防止漏電。搬運高壓注漿機時，不要有大的顛簸，不得隨意敲打注漿機各部件。

6.2 質量控制及檢驗

針對注漿的特殊工藝要求，施工過程中應自始至終把好四關，即材料進場關、施工操作關、制漿注漿關和質量自檢關，從而使工程質量得到保證。

6.2.1 本工程材料由物資管理員負責驗收和接收，工程所用水泥、小導管進場需附有合格證、材質單。6.2.2 本工程應嚴格抓好鉆孔，保證注漿孔的深度。隨時觀察壓漿情況，防止漿液外溢。6.2.3 制漿由專人負責，材料準確計量，水灰比按現場要求及時在規定范圍內調整，每桶漿攪拌時間滿足設計要求，注漿過程中及時調整泵壓，保證送漿的連續、正常；注漿時，派專人負責觀察壓漿情況，發現冒漿及時通知送漿人員關泵。6.2.4 由現場負責人、專職質檢員、技術員和班組長做好質量檢查工作，檢查成孔注漿后的注漿壓力情況；做好各類報表、記錄、掌握漿液配比及壓漿情況，及時提醒施工操作人員重視質量問題。

6.3 安全與環保

6.3.1 施工安全。（1）建立完善的施工安全保證體系，加強施工作業中的安全檢查，確保作業標準化、規范化。（2）為保證施工安全，現場要求專人統一指揮，并設一名專職安全員負責現場的安全工作，堅持班前進行安全教育制度。（3）施工區域設置警示標志，嚴禁非工作人員出入。（4）施工中對機械設備進行定期檢查、養護、維修。（5）嚴格按設計及施工規范要求進行施工，認真執行相關的施工安全規程。（6）加強對圍巖及初支進行動態監控量測，實行信息化管理，科學地組織施工。（7）施工現場使用的手持照明燈使用36V 的安全電壓。（8）注漿施工時由技術人員統一指揮，各就其位，并嚴格執行注漿管理程序。注漿結束后需對注漿設備進行認真清洗，設備退出現場后及時保養。全面保證注漿作業安全、工程環境安全和設備人員安全。6.3.2 環保要求。（1）對各類施工機械、機具采取定人定點控制，對操作人員進行安全、環保教育。（2）各種作業人員持證上崗，并對作業人員配有相關的勞動防護。對可能出現的粉塵采取噴霧降塵的方法。（3）設立專用排漿溝、集漿坑，對廢漿、污水進行集中沉淀處理后，再進行排放至指定位置，認真做好無害化處理，從根本上防止施工廢漿亂流。（4）將施工場地和作業限制在工程建設允許的范圍內，合理布置、規范圍擋、圍護，做到各種標牌清楚、齊全，標識醒目，施工場地整潔文明。

7 結論

本次施工過程，更多的結合了現場實際情況，在施工時更多的采用了保守的施工原則，通過實踐證明，本次施工是在不斷優化孔間距的過程中縮短工期，減少費用支出，為以后類似的施工提供參考依據。