花管注浆补强加固软基施工技术论文_阮涛,符迪

花管注浆补强加固软基施工技术论文_阮涛,符迪

中交四航局广州南沙工程有限公司 广东 广州 510230

摘要:近年来,我国公路基础建设项目数量不断增加,公路建设质量也日益提高,不断完善的施工工艺技术为经济的快速发展起到了有力的推动作用,其中注浆加固技术是其中之一。花管注浆加固技术的主要功能是加固多公路路基砂层与岩层的粘合度,而应用于软土淤泥路基情况不是很多。花管注浆加固技术,因其具有机械操作空间小、低成本、加固强度大等特点而被道路施工单位广泛使用。文中对花管注浆补强加固软基施工技术进行了分析。

关键词:软基;补强加固;花管注浆

1 花管注浆加固技术概述

1.1花管注浆加固使用范围与施工方法

按照技术类型角度分类,当前软土道路注浆主要有渗透式、劈裂式、喷洒式等三种主流方法。从应用范围角度来看,注浆加固技术主要用来处理软土道路沉降问题。在对软土道路进行注浆加固施工时,控制好节奏以便对水泥浆施加压力,保证水泥浆能够完全填人道路缝隙中,从而形成水泥石体,道路的硬度也能得到验证与保护,稳定而实用。

1.2实施注浆加固技术的优势

注浆加固技术的使用可以实现水泥浆液对道路缝隙的完全填充,提高软土路面的压实密度和固化强度,能够在投入最低成本的条件下消除因地质问题产生的路基坑洼问题,降低软土路基沉降度:利用花管注浆加固技术,可以最大程度上避免软土路基不均匀问题出现,防止因路基不平造成的道路交通安全事故;花管注浆加固技术的应用可以最大化降低生产成本以及后期维护成本,提高经济效益;极大地缩减了软土路基道路工程建设的工期,同时也提高了环境自然资源的保护效果;保证了软土路基公路注浆技术的优越性,施工工艺操作简单,对施工人员要求较低。

2 花管注浆补强加固软基施工技术

K57+184-K57+940段左侧边坡设计共二级,边坡采用台阶型设计,每10m高设平台,一级边坡平台2m,边坡坡率采用1:1~1:1.25。防护形式采用窗孔式护面墙+六棱块植灌草防护。

2.1修整坡面

在施工前,首先使用挖掘机对坡面进行粗略修整,然后安排作业人员进行精修。施工期间需将边坡坡率控制好。边坡开挖到某标高值后,要立即开展锚杆施工,防止开挖边坡时出现滑坡的情况。工人进场后,人工从上到下将松动的岩石和坡面杂物清理干净,将出现松动的岩石块凿除,保证施工平面的平整度。在危岩清除过程中,要在平台的周围布置安全网,每一层平台都要将跳板铺满,避免岩石从施工场地滚出后对机械造成损坏,造成不必要的伤亡事故。

2.2钢花管加工

本工程使用Ф108×8mm无缝钢管作为注浆钢管,钢管使用套管焊接或对口焊的方式进行连接。分别采用6m和4m两种规格的钢管。管身钻孔直径设计为10mm,钢管竖向间隔距离为50cm,按照梅花形布置,钢管底部封闭。考虑到钻孔的底部会出现残渣,为了防止钢管直接接触到残渣,需在钢花管的底部焊接锥形头。在焊接过程中,使用单面满焊接的方式进行施工。设计锥头的长度为200mm,焊接过程中不允许浇水,并在焊接完成后自然冷却。为了确保钢化管注浆过程中可以放在钻孔中心位置,需将支撑钢筋在钢管上部进行满焊,钢管上部采用4根Φ20mm钢筋作为上部支撑钢筋,设计单根钢筋的长度为340mm。使用双面焊接的方式进行焊接施工。地面和支撑面的程度控制在140mm,焊接时不允许浇水。钢花管底部使用钢板密封焊接,设计钢板的厚度为5mm,钢板的中部钻一个可以由PVC管通过的孔。在注浆钢管上部管口位置布置一个拆卸方便、密封性良好的注浆口,注浆口位置布置控制阀,确保注浆过程中水泥浆灌注压力的稳定性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了提升钢管和水泥砂浆的粘聚力,避免水泥浆液从孔眼处冒浆,需使用钢丝球或砂纸对钢管表面进行除锈。

2.3钻机钻孔

本工程使用机械成孔的方式进行钻孔施工,成孔直径控制在Φ130mm,在进行成孔期间要做到无水钻进,各孔要超钻20cm。在进行钻孔时,需根据数据将孔位放出,要求钻孔孔位误差≤50mm,将竹签插入到孔位上,然后使用油漆标出孔号,保证施工时对该钻孔的位置进行记录。钻孔完成后,要求钻孔的垂直度误差要控制在1%以内。钻孔至设计深度值后,对深度进行测量,使用长度为1m,并且直径和钢化管相同的钢管进行一次试放,确定达到设计深度后即可将钢花管正式放入。

2.4注浆施工

采用P.O32.5普通硅酸盐水泥、重钙粉复合浆液、粉煤灰作为注浆填充材料,设计水灰比为0.75:1~1:1,在注浆过程中将注浆压力控制在0.25~0.5MPa,注浆初期先采用1:1的稀浆,然后逐步将压力提升到0.5MPa时,采用0.75:1的浆液进行注浆。使用压浆泵进行二次注浆,根据各段的注浆压力值对注浆压力进行控制,如果发现压浆管抖动剧烈则立即终止压浆,并将回浆阀门打开。注浆钢管进行注浆前需对孔口进行封口,在封口的过程中要提前预埋一根排气管。选用分次间歇式注浆的方式进行二次注浆施工,待首次注浆稳定后即可对排气孔进行封口,然后进行第二次钢管压浆。如果压浆量>设计量,但路基、坡面等位置还有水泥浆液渗出或注浆压力表还没有稳定,此时需暂停注浆,并在水泥初凝后再次进行压浆。如此循环直到将水泥浆压满到设计压力值。当压力值达到稳定后,关闭管口控制阀门,然后将注浆管拆除。注浆完成后,使用清水对管路和注浆泵进行冲洗,避免浆液在管道中凝固,保证管路通畅。

3 施工注意事项

一是要严格控制好花管注浆的施工顺序,一般要先施工与地面夹角最小的桩,再施工与地面夹角稍大的桩,逐排跳桩施工,必须要在上一排桩的水泥浆凝固之后在进行下一排桩的注浆施工。在施工过程中,严禁连续施打花管桩,以免造成路基隆起的问题,进而影响到行车安全。

二是要严格遵循注浆压力的控制原则。一般情况下,距离地表越浅所采用的注浆压力应越小,而且注浆压力变化是逐渐变小的,而非阶梯形变化或突然发生变化的。一般来说,桩底部的注浆压力应该控制在1.2Mpa以下,而且在注浆过程中要随着注浆管的提升,逐渐减小注浆压力。

三是在成孔时必须要严格控制好倾角,在施工现场可以借鉴起重机臂上的量测倾角的量角器。

四是在注浆过程中应加强地面观测资料(水平位移、地面沉陷、冒浆点的位置、附近井泉变化等)及地表变形监测,一般应在线路中心、路基两侧路堤或路堑坡脚、以及坡脚外(堑顶外)10m各设一排观测桩,纵向间距一般不大于50m,过渡段范围及非均质地区应加密观测剖面。施工期间必须每天进行地表变形监测,实测地表变形量,测量精度不大于1m,并做好详细记录,根据观测数据控制注浆压力,以免影响堑坡的稳定或附近构筑物的安全,注浆全过程应做好技术资料和基础数据记录、整理、分析工作。

五是各孔注浆的方式依据具体地质情况有较大的差异,当连续注浆单孔超过15t水泥不见升压时,应考虑提高浆液浓度、添加粉煤灰、水玻璃等双液注浆。注浆量过大时,应提请有关四方会堪,采取适当措施进行处理。

4 结束语

总之,该段软基补强加固的成功,为人们提供了一种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。

参考文献

[1]花管注浆补强加固软基施工技术:GB50007—2017[S].北京:中国建筑工业出版社,2017.

[2]花管注浆补强加固软基施工技术:JGJ123—2017[S].北京:中国建筑工业出版社,2017.

[3]花管注浆补强加固软基施工技术:JGJ79—2017[S].北京:中国建筑工业出版社,2017.

论文作者:阮涛,符迪

论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期

论文发表时间:2019/5/22

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