花管注漿補強加固軟基施工技術

摘要：本文結合工程案例，對花管注漿補強加固軟基施工技術展開分析和探討，對該技術的性能優勢，具體應用予以詳細分析和說明，以期更好地改善軟基處理質量，減少病害問題的產生，保障工程地基結構的穩定性和安全性。

關鍵詞：花管注漿補強；軟基施工；軟基加固

對于淤泥層較厚、地下水儲量豐富、地質變化過于復雜的地基結構來說，為保障基礎的穩定性，需要將花管注漿補強加固軟基施工技術應用其中，對地基結構實施加固處理，減少沉降、變形、裂縫等病害問題的產生，推動后續作業的順利進行。花管注漿補強加固軟基施工技術的復雜性強，在實際應用中需要考慮多方面內容，完善方案體系，做好項目把控，以充分發揮該技術的作用與優勢，提高工程的建設水平。

1.花管注漿技術簡介

花管注漿補強加固軟基施工技術是將注漿花管以鉆孔施工方式打入到地下較為堅固地層內，利用分段注漿方式，將漿液注入地層中，通過漿液的流動實現土體加固效果，解決土層中存在的縫隙問題。花管注漿補強加固軟基施工技術屬于樁體施工的一種，不過相比于其他樁體結構，該技術下形成的樁體、外圍土體會形成具有較強抗剪能力的樹根網狀復合結構；通過與原土體結構的結合，優化土體抗壓、抗滑性能，保障結構強度和承載能力。

注漿過程中設置的注漿外管會直接留在土層內，所以在實際作業中，需要在注漿外管上預留相應的出漿口，將帶有封堵裝置的注漿內管灌注到外管內，促進漿液的有效注入。花管注漿補強加固軟基施工技術，在應用中具有操作簡單、靈活性高、加固效果好等優勢，同時還能夠有效控制施工中存在的冒漿問題，保證加固后土體的結構質量。

2.花管注漿的優勢

傳統的鉆孔灌漿方式是利用鉆機從上層向下鉆孔，待孔洞清洗干凈后，開展注漿作業；整個作業流程中會存在的問題：一是為加強灌漿的暢通性，需要提前開展鉆孔清洗工作；但在清洗過程中會有較多水分進入鉆孔內，且孔洞處于密封狀態，水分不能夠有效排出，這就導致土體結構含水量增加，可能產生軟基松散、淤泥化問題，降低地基承載能力；二是鉆孔中殘留的水分會對漿液起到一定的稀釋作用，漿液水灰比發生變化，破壞漿液性能；三是漿液在鉆孔中流動速率會受到周邊結構及鉆孔的影響，無法達到均衡要求；四是傳統施工模式會阻礙周邊交通運輸的順利進行。而使用花管注漿補強加固軟基施工技術后，傳統灌漿中存在的問題得以有效解決，大大提升了作業效率，增強了灌漿過程的可靠性、安全性。具體來說，使用該施工技術的優勢在于：

2.1花管注漿補強加固軟基施工技術應用中，是借助豎向花管埋設滿足注漿要求的，花管在進入到土體結構中時可與土體結構緊密連接，減少縫隙產生，防止漿液外滲；同時花管在注漿過程中，可減弱水平方向的力，優化施工質量。而鉆孔注漿方式在應用中，因為管壁與土體之間存在縫隙，漿液會順著管壁方向向外擴散，堵塞交接位置，增加水平方向受力，最終影響了作業安全。兩者相比，前者優勢更為明顯。再者，通過花管壁上的注漿小孔，漿液可以向四周擴散，形成樹根狀的漿土混合物，增大路基承載力，而且花管并未取出，留在路基當中可起到鋼管樁的作用，阻止沉降的發生。

2.2隨著注漿壓力的增大，漿液進入到空隙內的速度也會增加，但不會對土體結構帶來較大威脅而出現劈裂現象。注入漿液會順著土體存在的縫隙逐漸滲透其中，與土體結構結合起來。在漿液注入后，土體中存在的裂縫或較大孔隙結構會逐漸被填充，且隨著漿液膠結效果的提升，土體凝結力逐漸增強，相應的強度也會增加。在土體中裂隙逐漸填充完成后，注漿液在注漿管端部不斷聚集，形成“漿泡”，對周圍土體予以壓密，縫隙減少，土體強度增加，經過一段時間后水泥凝結，漿液將原來松散的土顆粒或裂隙膠結成一個整體，形成一個強度大、防水性能高和化學穩定性好的結合體。在注漿結束后，孔隙填充和壓密度得到提升，加強土體的強度和承載力。另外，由于注漿液在土中凝固后，土體會產生較大的強度，注漿固結體在土體中起到骨架的作用。填充完成后，漿液會將滲透通道加以堵塞，減少水分流轉或遷移的可能，降低含水量突增對地基結構帶來的不良影響。混合漿液在與土體混合后，會產生化學反應，如水泥的水化反應、粉煤灰的火山灰反應等，這些反應會使土體形成膠凝體混合物，具有很高的強度。

2.3采用花管注漿補強加固軟基施工技術后，省略掉清洗孔洞環節，減少含水量增多產生的各種問題，規避漿液可能引發的化學反應，加強漿液中水灰比的合理性，優化漿液性能。

2.4對交通運輸影響小。在使用花管注漿補強加固軟基施工技術時，只需在施工過程中，對周邊交通加以管制，施工完成后可立即開放通道，周邊交通運輸不會對加固后結構帶來任何影響或破壞。在條件允許的情況下，只需封閉交通兩天。對于水平花管注漿，主要在路肩和邊坡外側作業，施工時只封閉硬路肩即可。

3.花管注漿補強加固軟基施工技術項目簡介

本文以某城市一級雙線電氣化鐵路工程建設為例，開展分析工作。該線路全長298.4km，行駛速度控制在每小時250km左右。本次研究選取其中一段施工線路作為研究核心。該段鐵路線的特征為：地下孔隙呈現潛水發育特征，埋設深度在0～1.1m。地質巖層結構以軟塑性和流塑性淤泥質土為主。軟土地基采用碎石注漿樁和CFG樁加固，樁長21m～33.5m，碎石注漿樁樁間距2.5m，正方形布置。CFG樁樁間距1.6m～1.8m，正方形布置。褥墊層采用0.6m厚碎石，中間夾鋪單層包裹式雙向土工格柵。路基填充高度要求控制在6.5m左右，路基本體及基床地層厚度約1.9m。為保證施工質量，選擇AB組填料填充，基床表層厚度在0.6m左右，可以直接利用級配碎石填充，其中包含過渡段。

在路基建成后，開展沉降觀測作業，發現該路段內4個路肩觀測樁中，有3個存在明顯沉降問題，沉降深度在12mm～14mm，剩余1個樁體的沉降深度在8mm左右。在該路段內，涵洞翼墻與涵身脫離約1cm，并有繼續背離路基滑移的趨勢。經現場勘查，判定路基不穩定的主要原因是路基本體不穩定，必須對該段路基本體采取補強加固措施。

4.施工作業原理及措施

組織設計、施工、監理、維修等部門共同開展現場勘查作業，獲取精準數據資料，之后開設專題會議，了解區域路基不穩定問題的成因。經分析了解到，該區域影響路基穩定性的主要原因為地基結構穩固性不高，在外力添加狀態下，容易出現安全問題，所以需要對此實施二次補強加固處理。

4.1技術原理

使用調配的水泥漿液對地基基底部位存在的孔隙實行有效填充，要求基底形成的注漿樁與水泥漿體形成統一整體，從而確保地基結構的穩固性和安全性，避免沉降問題的再次發生，滿足二次加固要求。

4.2具體措施

結合圖紙設計內容，對存在問題的4處路段分別采用花管注漿補強加固軟基施工技術實施二次補強加固處理。沿著坡腳位置設置注漿孔，孔洞間距控制在2m左右。在沉降較為明顯區域內，分別在左右兩側設置13和11個孔位，而沉降輕微區域設置3個孔位，注漿點角度的控制結合所在區域特征加以合理規劃，通常情況下會控制在40°、50°、60°、70°、80°和90°這幾個檔位內，要求孔洞成扇形發散效果。根據角度不同，注漿孔的深度也會發生改變，依次為21m、26m、32m、30m、28m和21.9m。

4.3工藝流程

場地開挖和整平—測量放樣—鉆機就位—引孔—注漿管安裝—開展第一次注漿—如出現冒漿情況停止注漿，持續30min—第二次注漿—再次出現冒漿后停止30min—第三次注漿—再次冒漿后停止注漿作業—開展下一個孔洞的注漿作業—恢復現場地貌。施工人員應完全按照工序流程逐步開展作業。

4.3.1觀測點布設

觀測點應設置在框架涵四角及鋼軌頂部位置內，以紅油漆對其加以標注。標高和位移參數應在路堤兩側坡腳外的5m和10m距離內，縱向間距控制在10m以內。

4.3.2測量放樣

結合圖紙與現場情況開展測量放樣工作，對第一個注漿孔位置加以確定，之后的注漿孔則可以使用鋼尺確定位置。

4.3.3鉆機就位

鉆機位置完全按照設計要求擺放，之后先實施注漿孔引孔作業，再調整鉆機鉆桿位子，使其與孔洞呈現40°角。

4.3.4引孔

鉆桿直徑設置在Φ75mm，引孔深度控制在2m左右，按照規范要求開展引孔作業。引孔完成后需利用土工布對其加以覆蓋，避免雜質或污染物掉入。引孔完成并檢查合格后，開展下一個孔洞的引孔作業。

4.3.5注漿管安裝

本項目中選擇的注漿管控制在Φ50mm，按照規定角度要求對設計深度參數加以把控。在注漿管安裝環節，需要先做好注漿泵等相關設備的檢查和調試，開展注漿池開挖及注漿管的質量檢查，同時對沉降觀測點予以科學布設，在安裝完成后開展沉降觀測作業。在沉降觀測中，觀測時間設定在1h，觀測測量精度標準以二級測量標準為主。在施工過程中，框架涵結構的拱起高度在3mm以內，路堤面拱起高度在5mm以內，邊柱水平位移的偏差值不得高于5mm。沉降觀測中如果發現數值超出規定要求，要立即上報處理。加固作業完成后的半個月內，還需實施沉降觀測作業，每天觀測2次，早晚各1次，間隔12h。加固完成后1個月內，每天觀測1次。1個月后直到竣工驗交完成，每周觀測1次。若有異常情況出現，及時匯報業主，并與設計單位聯系。

4.3.6漿液制備

本項目注漿漿液以水泥漿液為主。在調配過程中，要求其配比在0.75∶1，為規避水熱化反應，選用普通的硅酸鹽水泥材料。使用前需檢測各項指標是否符合規范要求。選用的水玻璃速凝劑要求其模數在3～3.3之間。水泥漿液配置可直接在漿液池內進行，同時測試注漿泵，維護其性能。

4.3.7注漿

本項目注漿分3次進行，每次注漿都要保持連續性。注漿施工隔2根注1根，要求對注漿速度和注漿量實行嚴格把控。通常情況下，注漿量要控制在10L/min～14L/min，在1.3m3/m～1.4m3/m內。在開展縱向施工時，要從框架涵背的第1排開始作業，堅持由小到大的順序開展施工。注漿過程中，需安排專人對其實行施工質量控制，確保注漿操作符合標準要求。此外，對注漿壓力加以科學把控，10m以下注漿壓力控制在0.5MPa內，10m以上注漿壓力達到0.2MPa，持續注漿10min。在第1次注漿環節內，需要對配置漿液加以檢查；在每1次冒漿停止階段，均要實施沉降觀測作業，保證注漿質量。

4.3.8地貌恢復

施工作業完成后應對地貌展開恢復處理，其中包括回填作業、植被栽植、防護欄修復、泥漿處理及現場垃圾清理等多方面作業內容。

4.4注意事項

注漿管管頂部位的膠塞要保障其安裝的緊密性，確保注漿施工中注漿壓力的有效抵達；注漿過程中應對注漿泵口及孔口承載壓力予以實時檢測和掌握，注重科學調整，同時對注漿量加以把關，強化注漿效果；注漿壓力和漿液比重是整個過程中需要重點把控的環節，作業人員應加大重視力度。如果發現其超出設計參數值，要立即處理；在漿液攪拌過程中，需對其中存在的雜質、顆粒物予以過濾，以免堵塞注漿管，影響注漿效果；安排專人開展現場觀察和監督作業，對邊坡、路肩、路面存在的溢漿或異常情況予以及時發現和處理。對于路面下出現的沉降和裂縫問題，施工時如觀察不到、在漿液壓力的作用下，容易使路面隆起。為此，注漿壓力必須嚴格控制在0.25MPa以內；冒漿問題出現后，立即停工并查找原因，處理合格后再開展注漿作業。

4.5施工效果

與路基坡腳相距15m范圍內，如果出現冒漿問題，則說明該段路基基底部位漿液已經呈現飽和狀態；通過1個月左右時間的觀察可知，涵洞翼墻與涵洞自身存在相對位移的情況，且不存在明顯的變化趨勢。在每天固定檢查后，發現路段沉降問題得到明顯緩解，路基結構已經趨于穩定；經過3個月時間的連續觀察，該路段的沉降變形問題基本得到解決，路基結構穩定性明顯增強。

5.結語

希望本文的分析和探討能夠幫助相關人員準確了解花管注漿補強加固軟基施工技術的應用優勢和作用，并在日后地基加固中科學應用該技術，提升軟基穩定性和安全性，降低沉降、位移、變形、裂縫等病害問題出現概率，保障地基結構承載力，最終達成工程的建設目標。

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