新微型鋼管樁處理滑坡施工方法

摘要：文章結合百色至隆林高速公路某滑坡處治工程實例，介紹了采用新微型鋼管樁處理滑坡的施工方法特點與工藝原理，分析了該方法的施工工藝流程與操作要點。

關鍵詞：路基下沉;路面起伏;鋼管樁

文獻標識碼：U443.2-A-07-020-2

0 引言

文章以百色至隆林高速公路下行線近平中橋隆林端橋臺某段為背景，在不破壞原有路基路面結構的情況下，經過鉆機成孔、鋼管制作安裝，壓力注漿、養護，快速治理因少量滑坡引起的路基下沉開裂，減少施工擾動，達到安全快速治理的目的。文章總結出微型鋼管樁干成孔施工方法，它是利用鉆孔插管注漿技術使鋼管樁和微型樁技術結合起來形成一種新型抗滑樁。

1 方法特點

本方法所指新型抗滑樁施工無需破壞原有路基路面結構，能夠快速有效改良固結路基，提高路基承載力，壓漿封填路基中存在的裂隙裂縫，加強路基的穩定性，減少路基沉降特別是不均勻沉降，提高整體安全性。同時本方法還具有以下幾個優點：

（1）樁孔孔徑較小，灌注材料用量少;樁孔排土量小，后期清理容易。壓力注漿使樁與土的附著力增加，微型樁與地基緊密結合，單樁承載力高。

（2）施工難度較小，焊接較長，適用于不同的地層，其配套機械簡單，成樁速度快，鋼管重量較輕，加固施工對滑裂土體擾動小。

2 工藝原理及適用范圍

通過微型鋼管樁的豎向承載作用、注漿體的擠密填充作用、水泥漿劈裂硬化夾層的復合骨架作用對路基進行加固處理。壓力注漿使水泥漿滲入到鉆孔周圍的土體中，充滿巖土體的孔隙，并與巖土體充分混合，水泥漿液和路基之間緊密結合，漿液在樁周圍的土質中擴展，提高樁周圍土質力學性能的效果。

本方法適用于已建成道路出現因滑坡導致路基路面沉陷、嚴重開裂的病害治理。

3 施工工藝流程

施工工藝流程如圖1所示。

4 操作要點

4.1 準備工作

（1）所有材料按施工計劃提前進場，并按批次抽檢，送檢合格后廠家提供生產合格證書，所有材料經檢測合格后統一存放。

（2）施工前必須檢查作業面。路面泥土、雜物、障礙物等清除干凈。

（3）復核場地現狀標高及樁位，如與設計存在較大差異應及時通知設計方。

（4）施工前進行注漿試驗，以確定水泥注漿孔的孔間距、漿液配比、注槳壓力、注漿量等參數。漿液要求：純水泥漿，水∶水泥=0.5∶1，采用PO42.5水泥，注漿壓力0.5 MPa。

（5）做好交通組織布控，確保施工安全。

4.2 施工工藝流程

4.2.1 孔位布置

現場按照樁孔縱向間距1.0 m，橫向間距為1.0 m，梅花形布設，分排布置，布置在硬路肩或行車道，硬路肩上施工應避開現有路肩墻，平面位置可根據現場地形進行微調。微型樁施工要分序開孔、埋管、注漿。如圖2所示。

4.2.2 鉆機（干法）成孔

鉆機就位后，使鉆頭中心正對樁位，樁位偏差應控制在20 mm以內，直樁的垂直度偏差不宜>1%，鉆機按照布置的孔位就位開孔，鉆孔孔徑150 mm，樁長穿過滑動面深人下部穩定地層，采用干法成孔。為避免影響相鄰孔壁的穩定，施工時采用跳孔法實施。如鉆進過程中遇到不良地質發生塌孔，則采用直徑150 mm，壁厚7 mm的套管跟進護壁，直到穿越到穩定地質層。成孔后立即放入制作好的鋼管，拔除套管后立即注漿。為防止鉆孔發生偏斜，應對場地進行整平和壓實，鉆機調整到水平，鉆進過程應經常檢查使鉆機始終處于水平狀態。要經常對鉆桿進行檢查，對彎曲的鉆桿要及時調整或廢棄。

4.2.3 鋼管制作

本方法采用114×7 mm無縫鋼管，單節長度為12～15 m，鋼管表面要進行除銹處理。鋼管按設計長度要求下料，設置注漿眼，鋼管前端做成尖錐狀，為保證鋼管抗剪作用，減少注漿眼對鋼管的損害，注漿眼呈螺旋式布置，同一截面設一個孔眼，管底封閉并穿孔。地面以下鋼管0.5 m不開孔，0.5 m以下沿軸向每隔30 cm旋轉45°，鉆直徑8 mm的孔。鋼管樁鋼管的連接應采用套管焊接，套筒高度≥228 mm，套筒壁厚≥7 mm，在套筒周邊焊接飽滿。駁接時應檢查垂直度，防止接頭彎、折，成孔后及時放入制作好的鋼管，以防塌孔，鋼管頂面距離路面5～10 cm。鋼管頂部加U型鋼筋固定，注漿時要保證鋼管放在鉆孔中心，確保周圍保護層厚度均勻。

4.2.4 成孔及鋼管安裝

正式下放鋼管前測量鉆孔深度，用長度1.0 m的同直徑的鋼管試放一次。鋼管按設計深度安裝完畢后，鋼管口頂部用一塊孔徑4.75 mm四目鐵絲紗網包裹，孔口四周用M7.5#砂漿封閉，留待第二天注漿。將直徑32 mm注漿管放置在鋼管內，離孔底30 cm，排氣管放入鋼管內10 cm，用鐵線綁扎在鋼管口位置，防止掉落孔內。

4.2.5 漿液制備

水泥漿采用專用機械進行拌制，漿液要求：純水泥漿，水∶水泥=0.5∶1，采用普通42.5水泥。水稱重后以桶量取，水泥按袋計量，加料誤差≤2%;水泥漿用普通攪拌機制漿，攪拌時間≥3 min，以確保攪拌均勻，減少離析，再轉入低速攪拌儲漿桶，邊攪邊注漿。每批漿液制備好至用完的時間不得超過其初凝時間，且不應>2 h，否則應作為廢漿處理;漿液溫度保持在5 ℃～40 ℃，使用煤油溫度計測溫，外界氣溫高于30 ℃時采用防曬降溫措施。

4.2.6 壓力注漿

注漿采用UBJ-3型注漿泵，注漿管接入到注漿泵出口鋼管上，接口采用絲口連接，注漿管采用32 mm的橡膠管輸送，微型樁注漿采用孔底由下往上注漿工藝，將注漿管插入鋼管內下放至距孔底處，在孔底進行注漿，采用反復多次間歇注槳工藝，注漿間隔時間30 min，注漿壓力控制在0.5 MPa。注漿過程中不提拔注漿管，孔口周圍冒漿時改用低壓、濃漿、間歇進行灌漿，補注2次后停止注漿。記錄注漿量并觀察壓力表的變化，孔口周圍或邊坡地表冒漿;壓力持續過大，注漿量不增加;漿液接近初凝等情況停止注漿。水泥用量控制在40 kg/m，注漿結束后將高出樁頂部分注漿管截斷，注漿管留在樁內，注漿孔采用高標號水泥砂漿補平。

4.2.7 養生開放交通

完成注漿后應進行養生，養生期間禁止設備和車輛在上面行走，現場取樣試件7 d強度達到設計強度75%，養生7 d后可以恢復交通。

4.3 質量檢驗

（1）砂漿按《公路工程質量檢驗評定標準》（JTG F80/1-2017）[1]附錄F檢查，其他按附錄M檢查。

（2）宜采用預留試塊測定樁身抗壓強度，樁身強度應符合設計要求。

（3）應采用載荷試驗檢驗微型樁的豎向承載力，樁身質量可采用低應變檢測樁身完整性，滿足設計要求。

4.4 施工安全

施工中最重要的安全問題是交通組織。交通管制要制定專項安全技術方案，按照相關規定辦理審批手續，按批準的方案和時間進行施工，對全體參建人員進行安全技交底，布置各類交通引導標識和警示標識等，設置專人負責指揮交通，有可行的應急預案，提前進行應急演練。施工現場要設置隔離圍欄，把施工區域與車道分離。

各類機械操作人員培訓合格方能上崗，特種設備操作人員必須執證上崗。管理人員必須到現場指揮。

5 結語

百色至隆林高速公路某段地質災害應急處治工程項，治理路基滑動沉陷施工中采用“新微型鋼管樁處理滑坡施工方法”，取得了良好的效果，能滿足設計要求，符合標準化建設相關規定。

該工藝具有經濟、處治效果好、施工速度快、無須破壞原有路基路面結構、加固效果顯著等特點，對路基滑動下沉處治效果好、施工速度快，對于體積較小的滑動土體和土質破碎的邊坡具有很好的抗滑、加固效果。通過現場實踐，驗證了微型鋼管樁干成孔施工工藝在道路路基滑坡治理中的優勢，其施工質量滿足規范要求，具有一定的市場前景和推廣價值。

參考文獻

[1]JTG F80/1-2017，公路工程質量檢驗評定標準[S].

收稿日期：2021-03-10

作者簡介：

蔣昌盛（1985—），高級工程師，主要從事道路、橋梁的施工管理、研究與科技創新工作。