花管注浆补强加固软基施工技术

杨康

[摘 要]为改善滨海地区软土地基淤泥层厚，软基加固难度大的现状，加强对花管注浆补强加固软基施工技术研究尤为重要。以新建温福铁路客专DK274+938～DK275+008软基补强的成功范例，来系统阐述花管注浆补强加固软基施工工艺，以期为类似软基病害处理提供參考。

[关键词]温福铁路；软基；补强加固；花管注浆；施工工艺

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.12.064

[中图分类号]U416.1 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）12-0-02

滨海地区软土地基淤泥层厚，地下水丰富，地质情况变化复杂。软基加固处理难以把握，同时又无现成的参考经验，导致部分软基加固施工出现偏差，造成路基竣工后，沉降超过设计值。为确保铁路运营安全，寻求一种简单有效的补强措施很有必要。本文从实践角度介绍花管注浆补强加固软基的施工工艺。

1 工程概况

新建温福铁路南接福州，北接温州，全长298.4千米，为国家I级双线电气化铁路，设计速度250 km/h。

DK274+938～DK275+008路基位于福建省连江县，地处连江海积平原。地下孔隙潜水发育，埋深0～1.1 m。地层岩性为软塑状和流塑状淤泥。软土地基采用碎石注浆桩和CFG桩加固，桩长21 m～33.5 m，碎石注浆桩桩间距2.5 m，正方形布置。CFG桩桩间距1.6～1.8m，正方形布置。褥垫层采用0.6 m厚碎石，中间夹铺单层包裹式双向土工格栅。路基填高6.5 m左右，路堤本体、基床底层（厚1.9 m）采用AB组填料填筑，基床表层（厚0.6 m）采用级配碎石填筑。涵路过渡段采用级配碎石正梯形填筑。

该段路基建成以后，根据沉降观测发现，DK274+985.6涵路过渡段四个路肩观测桩有三个桩沉降12～14 mm，另一个桩沉降8.0 mm。同时，DK274+985.6涵洞翼墙与涵身脱离约1 cm，并有继续背离路基滑移的趋势。经现场勘查，判定路基不稳定的主要原因是路基本体不稳定，必须对该段路基本体采取补强加固措施。

2 补强加固原理及措施

业主组织设计、监理、施工、维修单位进行现场勘查，同时召开专题会议，设计单位判定路基不稳定的原因是地基不稳定，为确保该段路基稳定安全，必须对该段软基进行二次补强加固。

2.1 补强加固原理

用水泥浆填充基底淤泥间孔隙，使基底土、碎石注浆桩和水泥浆体形成一个整体地基，减少沉降，起到加固地基的作用。

2.2 补强加固措施

根据设计图纸，DK274+937.12～DK274+977.86、DK274+995.19～

DK275+000.19地基段采用花管注浆补强加固，注浆孔沿坡脚布置，注浆孔沿线路方向间距2.0 m。DK274+995.19～DK275+000.19段左右两侧各3个孔位。DK274+947.5～DK274+977.86左侧13个孔位，右侧11个孔位。每个注浆点成5个角度（40°、50°、60°、70°、80°、90°），扇形发散；40°注浆孔孔深21 m，50°注浆孔深26 m，60°注浆孔深32 m，70°注浆孔深30 m，80°注浆孔深28 m。路基两侧的注浆区域在路基中部重叠21.9 m。花管注浆纵断面示意图（设计）见图1。

3.1 观测点布置

在框架涵四个角及各道钢轨顶用红油漆布置观测点，测量框架涵及钢轨标高及位移，在路堤两侧坡脚外5 m、10 m处各设置一排观测桩，纵向间距10 m。

3.2 测量放样

根据现场实际情况，测量班进行测量放样，放出第1个注浆孔的位置。以后的注浆孔，现场施工人员根据间距及既有注浆桩桩位情况，用钢尺自行放出。

3.3 钻机就位

根据注浆孔位置，先进行40°注浆孔的引孔工作。机械手操作潜孔钻机钻杆，使其角度为40°。

3.4 引 孔

采用潜孔钻机进行引孔，钻杆直径Φ75 mm，引孔深度以进入软土地层内2 m为准。引好孔，及时用土工布将孔口覆盖保护，避免杂物堵塞孔口。移动潜孔钻机进行下一个注浆孔的引孔工作。（40°注浆孔注浆完毕后，进行50°注浆孔的引孔工作；50°注浆孔注浆完毕后，进行60°注浆孔的引孔工作；60°注浆孔注浆完毕后，进行70°注浆孔的引孔工作；70°注浆孔注浆完毕后，进行80°注浆孔的引孔工作。）

3.5 安装注浆管

3.5.1 注浆管规格

注浆管采用将Φ50 mm花管，按规定角度击入设计深度。

3.5.2 沉降观测

在施工过程中，每一小时观测一次，精度采用二级测量标准。

框架涵：拱起高度每昼不得大于3 mm，路堤面拱起高度每昼不得大于5 mm，边桩水平位移不超过5 mm。

加固完成后15天内，每天观测2次，早晚各一次，间隔12小时；加固完成后一个月内，每天观测1次；一个月后直到竣工验交完成，每周观测1次。若有异常情况出现，及时汇报业主，并与设计单位联系。

3.5.3 浆液制备

①水泥浆液配比为0.75∶1，采用P.042.5普通硅酸盐水泥浆，其各项指标符合现行国家标准。水玻璃速凝剂，其模数为3.0～3.3。②在挖好的浆液池中进行搅拌，同时试用注浆泵，若发现机械故障，要及时处理。

3.6 注 浆

（1）采用一次性注浆，注浆连续进行。

（2）花管注浆施工时间隔二根注一根，并严格控制注浆速度和注浆量，注入设计的水泥浆液量即可终孔，注浆流量一般为10～14 L/min，注浆量一般为每米1.3～1.4 m3。

（3）纵向施工顺序：从框架涵背第一排开始，DK274+947.5～

DK274+977.86段向小里程方向施工；DK274+995.19～DK275+000.19

段向大里程方向施工。

（4）质量控制：采用注浆量施工过程控制。终止注浆条件要满足以下条件之一：①注浆量达到设计要求；②10 m以下注浆压力达到0.5 MPa，持续注浆10分钟；10 m以上注浆压力达到0.2 MPa，持续注浆10分钟。

3.7 现场地貌恢复

注浆完毕后，对现场地貌进行恢复，包括工作平台回填，植被恢复，防护栅栏修复、泥浆处理、其他施工垃圾处理等。

4 工后效果

（1）距离路基坡脚15 m处，出现冒浆现象，表明该段路基范围内基底及路基外的部分区域水泥浆已经饱和。

（2）根据1个月的观测，涵洞翼墙与涵身相对位移情况：相对位移没有任何变化。每天早上动检车的检测情况（加固后第7天，该段线路限速指令被取消），表明该段路基下沉已经趋于稳定。

（3）根据3个月的连续沉降观测以及检查路基外观沉降变形情况，业主及设计单位判定该段软基已经稳定。

5 结 语

通过该段软基补强加固施工，人们认识到滨海地区软土地质的复杂性；碎石注浆桩不能作为处理滨海地区深层软基的桩型，应首选稳定性更好的钻孔桩、预应力管桩，同时加强整个施工过程的过程控制；严格把关碎石褥垫层的施工，确保整个地基的整体性。该段软基补强加固的成功，为人们提供了一种铺轨后对软土路基下沉补强加固的简单而有效的方法，该方法具有简易、可操作性，可以指导类似软基病害的补强加固施工。笔者将进一步深入研究本课题，使花管注浆补强加固软基更加适用、经济。