泵站礫卵石層地基處理中的注漿加固施工技術

黃銀穎

（廣東海納工程管理咨詢有限公司惠州分公司，廣東 惠州 516000）

0 引言

地層注漿加固施工中，袖閥管屬于常見的裝置，沿著鉆孔將注漿管下放至地層的指定深度處，而后以特定的壓力將制備的漿液灌注至其中，漿液有效填充待加固區域，隨著漿液的固結，地層由松散、失穩轉變為完整、穩定的狀態。

1 工程概況

鱷湖防洪排澇工程及水質改善工程，排澇站及防洪閘工程，建設1 座5m3/s 的排澇站，并設1 座防洪閘，用于防止區域內的江水倒灌。通過截污納管、清淤、底泥置換、補水泵站及其配套管網、水生態修復多重措施的落實，共同構筑水質改善工程體系，以優化區域內的水質。其中，補水泵站基底持力層為卵石砂礫層，為保證基礎的穩定性，可采用袖閥管注漿的方法予以處理。

2 袖閥管注漿施工技術的原理及應用優勢

2.1 袖閥管注漿施工技術原理

以注漿泵為主要的施工裝置，連接合適管徑、合適長度的注漿管，在壓力作用下將漿液注入，從而有效覆蓋至地層加固施工范圍內，在此過程中經過充填、滲透、壓密等一系列施工步驟后，漿液在土體中逐步固結，形成結構完整、受力穩定可靠的固結體，地層的強度隨之提高，抗滲性較之于原始狀態也得到顯著的改善，最終產生優質的基礎結構，為后續建設工作的開展創造良好的條件。

2.2 袖閥管注漿施工技術應用優勢

袖閥管注漿作業借助壓力而實現，在壓力的推動作用下，使漿液分布在巖土層中，起到全面加固的作用。注漿芯管內設置阻塞器，依托于該裝置滿足分段、分層的注漿施工要求。在經過循序漸進的注漿施工后，原本松散、失穩的地層由于漿液的固結而轉變為穩定可靠的狀態，地層加固效果良好，在此條件下可高效開展后續的工程建設工作，避免地層沉陷、上方建筑物傾倒等問題?？傮w來看，袖閥管注漿施工技術具有如下優勢：（1）地層加固效果良好。在礫卵石等松散地層施工中，宜采用袖閥管注漿施工技術，在多點、定量、均衡的注漿方式下，有效提高地層的穩定性。（2）靈活性強。適配2 個阻塞器，通過兩者的聯合應用，可完成任一段的漿液灌注施工，滿足不同場景下的分段注漿施工要求；阻塞器設置在袖閥管內，管壁光滑，因此可根據需求靈活地移動，針對某特定區域重復注漿，增強加固效果。（3）施工便捷。無需設置過厚的止漿巖墻，精簡施工內容，提升施工效率；此外，在統籌兼顧下，可實現鉆孔、注漿平行作業，進一步提高效率（但此時需要控制鉆孔和注漿孔的距離，以6m 以上為宜，否則易在注漿壓力作用下迫使管材受損）。（4）安全可靠。根據現場施工條件，靈活調控注漿壓力，避免冒漿、串漿問題。

3 注漿加固施工技術具體應用

以設計要求為準，在指定區域用跟管鉆機鉆孔，成孔后檢測孔徑、孔深等參數，滿足要求則將袖閥式注漿管置入其中。按照自上而下的順序依次灌注漿液，在此期間，要加強質量檢測與控制，從而盡可能在源頭上規避異常狀況。

3.1 施工工藝流程

袖閥管注漿加固的施工工藝流程，如圖1 所示。

圖1 袖閥管注漿加固的施工工藝流程圖

3.2 蓋重混凝土澆筑

基礎開挖到位后，澆筑C15 蓋重混凝土。在現場適配6m3的混凝土攪拌車，利用該設備高效泵送入倉，安排施工人員平倉振搗，提高混凝土結構的平整性與密實性，最終結構成型厚度以50cm 為宜。待混凝土固結后，即可形成完整的平臺，于該處可以組織鉆孔、灌漿作業。

3.3 鉆進成孔

孔徑110mm，孔深5.5m，用MD-80AG 跟管鉆機鉆進成孔?？组g距、排間距均按2.5m 予以控制，由專員按照規范鉆孔，檢測并記錄信息。

3.4 下放袖閥注漿管

袖閥注漿管選用的是硬質塑料管，內徑、外徑分別為56mm、68mm，各節段長度333mm。袖閥注漿管集多部分于一體，包含內管、外管、密封圈等，具體結構組成情況如圖2 所示。注漿管接頭有螺扣，端頭有斜口，于外壁處設置適量的加強筋，通過此類輔助材料的應用，有利于提高管材的抗折強度。根據施工要求，將注漿管分為A 類、B 類注漿管，區別在于前者無溢漿孔，后者有6 個Φ8mm 溢漿孔。橡膠套覆蓋溢漿孔，漿液由該孔進入待加固地層，而對于賦存在地層內的顆粒以及水而言，均無法匯聚至注漿管內，由此具有單向閥的作用，在此條件下，注漿不會受到現場環境的干擾。注漿花管以Φ20mm焊接鋼管為原材料制作而得，單節長度0.6～1m，設Φ8mm 泄漿孔。為滿足止漿要求，分別在花管兩端設止漿橡膠皮碗。注漿芯管的原材料為Φ22mm 焊接鋼管，根據要求加工為2m 長的節段，此部分管材的關鍵作用在于輸送漿液。

于注漿區域設置B 型注漿管，對于除此之外的其它區域（非注漿處），均設置無溢漿孔的A 型注漿管。實際操作中，將注漿管精準下放至孔的內部，使其觸碰孔底，管材上端超出地面的部分達到30cm 左右，而后向注漿管內注水，加大管材的自重，維持注漿管的穩定性；在此前提下，以緩慢的速度拔出套管；若無誤，則在管的上部蓋上悶蓋，形成防護屏障，以防外界雜物進入其中。

圖2 閥管結構示意圖

3.5 封孔

注漿管下放到位后，用套殼料封孔，增強孔的嚴密性，以免出現漿液流竄現象。孔壁與袖閥管間存在縫隙，此部分用套殼料有效封堵，切實保證該部分的嚴密性。套殼料澆筑時，按照黏土∶水泥∶水=5∶5∶7（重量比）的要求制備混合料，并做到隨拌隨用。

3.6 注漿

套殼料澆筑7d 后，按照先Ⅰ序孔、后Ⅱ序孔的流程依次澆筑，注漿設備選用的是BW250-90 高壓注漿泵，以分段的方法施工，注漿壓力設定為0.3MPa。注漿時，先適度加大壓力，目的在于強有力地推動漿液，從而擠破套殼料，此時在力的作用下劈裂土體，注入的漿液將沿著裂縫向周邊擴散。從底部向上有序注漿，待實測注漿壓力達到要求后，提起一段再注漿，按照此方法重復操作，全面保證各部位的注漿效果。注漿管被拔出后，盡快插入錨固鋼筋，外露高度控制在90cm。

在注漿施工環節，材料選擇的是粉煤灰水泥漿。原材料及用量組成方面，水泥選用的是P·O42.5 普通硅酸鹽水泥，其與粉煤灰之比為1∶2，在確定基礎材料的用量后，進一步根據“干料∶水=1∶2”的要求控制水的用量，進而做充分的攪拌，以保證材料混合的均勻性。必要時摻入速凝劑或其它外加材料，用于優化漿液的性能。注漿時，需注意以下兩點：（1）嚴格控制注漿壓力。外部孔施工環節，首先以低壓的狀態壓注濃漿，而后調節壓力，在高壓條件下灌注稀漿。各級壓力的控制具有靈活性，主要根據鉆孔漏風排渣情況而定。（2）單孔終灌標準。遵循“雙控原則”，即注漿壓力和注漿量均要滿足要求，并且注漿壓力達到預設值后穩壓3～5min，以保證注漿的飽滿性。

4 注漿加固施工注意事項

（1）鉆孔環節，以施工布置圖為準，在指定位置準確布置孔位，再以此為基準，將鉆機安裝至指定位置，先調整、后固定，使鉆機穩定運行。正式鉆孔時，加強對實際情況的觀察，若有涌水狀況，隨即暫停鉆孔，安排注漿止水，待涌水問題得到有效的處理后，恢復正常注漿施工狀態[1-5]。

（2）漿液的性能會直接影響注漿施工效果，因此合理制備漿液至關重要。在本項目中，采用水泥-水玻璃雙液漿，根據預先確定的配合比控制原材料的用量，予以充分的拌和。

（3）注漿時，嚴格控制各段的注漿壓力，通常該值以0.5～1MPa 較為合適。遇注漿壓力異常上升、跑漿等問題時，隨即暫停作業，查明原因并處理，否則不允許繼續注漿。正常情況下，在完成注漿后，不存在溢漿、跑漿情況。

（4）注漿施工應具有靈活性，以現場試驗結果為準，動態調整布孔方式、注漿參數、漿液配比等，使注漿方法以及具體的參數適應于最新的環境，進而保證注漿效果。

（5）注漿時，及時組織試驗，用于確定合適的凝結時間，有效保證施工質量。加強對壓力的檢測與控制，若有異常升高的跡象，則隨即向上提升芯管。

（6）加強對原材料質量的控制，如結塊等不達標材料均必須不予以使用。

（7）在漿液制備過程中，嚴格控制水灰比，不可超出許可范圍；此外，做充分的拌和，保證漿液的均勻性。

（8）遇異常情況時，隨即暫停灌注施工，分析原因并采取處理措施。對于注漿施工中的各項數據，均要得到完整的記錄；在此方式下，隨著工程建設進程的推進，逐步生成完善的數據資料，作為質量分析的參考依據。

（9）遵循“循序漸進”的基本原則，在確保本道工序的施工質量滿足要求后，方可根據施工進度計劃施工下一道工序，以此類推，最終完成所有的地層注漿加固作業。

5 結束語

綜上所述，在基礎設施建設規模逐步擴大之下，工程所遇的地質條件更為復雜。其中，礫卵石地層較為常見，其普遍呈松散狀，缺乏足夠的穩定性，若直接于該處施工，將加劇地層的變形，甚至影響上方建筑結構的穩定性。對此，通過注漿加固技術的應用，在漿液的固結作用下，可改善地層的狀態，切實提高穩定性，從而為工程后續建設工作的開展夯實基礎。