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摘? 要：袖閥管注漿法集中了壓密注漿、劈裂注漿、滲入注漿的優(yōu)點，具有分序、分段、定深、定量、間歇、重復灌注的特點，適應性強，在廣州新白云國際機場場道淤泥、淤泥質土及土洞處理施工中使用袖閥注漿管工藝，效果良好。
關鍵詞：袖閥管? 注漿? 新白云國際機場? 地基處理
1、引? 言
灌（注）漿法是地基處理的常用方法，按地基加固的原理，灌漿法可分為深層攪拌法、高壓噴射注漿法、滲入性灌漿法、劈裂灌漿法、壓密灌漿法和電動化學灌漿法等。袖閥管注漿法因使用了“袖閥管”而得名，該工藝為法國Soletanche公司所首創(chuàng)，故又稱Soletanche法，于50年代開始廣泛用于國際土木工程界。其適應性強，對砂、砂礫石、粉細砂、軟粘土、雜填土、濕陷性黃土等均能達到較好的注漿加固效果。能進行定深、定量、分序、分段、間歇、重復注漿，集中了劈裂注漿、壓密注漿與滲入性注漿法的優(yōu)點。
在廣州新白云國際機場場道淤泥、淤泥質土透鏡體及土洞的處理施工中，采用了袖閥管注漿法，該注漿工藝經(jīng)濟合理，效果良好，被加固體質量可靠。
2、袖閥管注漿法
2.1 袖閥管結構
袖閥管為內徑50～60mm、一次性使用的塑料管，由兩部分組成，注漿段為帶射漿孔的花管，注漿段以上為實管?；ü苊扛?span lang="EN-US">33cm（即每米3組）鉆一組（6～8個孔）射漿孔，射漿孔呈梅花形布設，其外為長5～8cm的橡皮袖閥包裹。
橡皮袖閥的作用是防止泥漿或套殼料進入管內，注漿時，橡皮套被注漿壓力沖開，使?jié){液穿過套殼料進入土層，而當停止注漿時橡皮套又彈回并壓緊袖閥管防止地層中的流體倒流到管內。
注漿時，在袖閥管內插入帶雙塞的注漿花管，其上連接有4"的注漿鋼管，注漿鋼管通過軟管接到注漿泵。注漿時自下而上“分段”注漿，每套雙塞注漿花管可包含2組以上的射漿孔，每段的注漿長度為0.5～2m。
2.2 袖閥管注漿施工工序
袖閥管注漿施工工序可分為4步，即泥漿護壁成孔、澆注套殼料、下袖閥管及固管止?jié){、注漿。
(1) 泥漿護壁成孔：用地質鉆機鉆注漿孔，孔徑90～110mm，觀察鉆進情況，詳細記錄待注漿地層頂?shù)捉绲穆裆睢⒑穸?。以便確定袖閥管花管的長度及埋設位置。
(2) 澆注套殼料：套殼料為一種粘土水泥漿，主要功能是封閉袖閥管與鉆孔壁之間的環(huán)狀空間，防止灌漿時漿液到處流竄，在橡皮袖閥和止?jié){柱塞的配合下，逼使?jié){液只在一個灌漿段內“開環(huán)”（即擠破套殼料）而進入地層。
成孔完成后，要將加固段范圍內的泥漿置換為套殼料，可通過鋼管將配制好的套殼料壓入；或將鉆桿下到孔底，用泥漿泵將套殼料經(jīng)鉆桿注入孔內。
(3) 下袖閥管及固管止?jié){：配好袖閥管花管與實管的長度，袖閥管下底端要套好錐形堵頭，上頂端要戴上保護帽。將袖閥管垂直下入孔內，下管時可在管內灌滿清水，以增加重量，抵抗套殼料的浮力。
袖閥管埋設好后，在套殼料以上的袖閥管與孔壁之間要澆注固管止?jié){液直至地面，以防止灌漿時漿液向上流竄。
(4) 漿液制備及注漿：漿液可以是純水泥漿，亦可加入粘土、粉煤灰等材料，可根據(jù)對被加固體的強度要求來確定。當強度要求不高時可較多地使用粘土或粉煤灰，在注漿過程中要緩慢攪拌漿液，防止沉淀和析水。
待套殼料具有一定強度后，將4"帶雙塞的注漿花管從袖閥管中下到注漿段位置，自下而上“分段”注漿。注漿時可在注漿泵前端安裝流量計以確定注漿量；亦可根據(jù)攪拌桶的容積、漿液流量和注漿壓力來確定注漿量。在注漿過程中，應觀察相鄰注漿孔的返水、排氣、冒漿等情況，以判斷注漿效果。?
2.3 施工技術要點
(1) 鉆孔時要控制孔斜，防止塌孔，保持泥漿質量，防止泥皮附著，孔底沉渣要清理。
(2) 要通過試驗確定套殼料配合比，對套殼料的要求是：①適宜的力學強度，強度高可防止?jié){液串冒，要求早期強度增加較快，后期強度緩慢增加；②收縮性要小，凝固后不致于和袖閥管脫開；③脆性較高，以增加開環(huán)后的破碎程度；④析水率較小和穩(wěn)定性較高。套殼料采用以粘性土為主，水泥為輔的低強度配方（表1）。
表1? 套殼料配方及特性
材料重量比 | 套殼澆筑時的 | 7天齡期抗壓強度 （MPa） | ||||
水泥 | 粘土 | 水 | 粘度(s) | 穩(wěn)定性 | 析水率%) | |
1 | 1.50 | 1.88 | 80~90 | 0.035 | 1 | 0.3 |
(3) 要通過試驗確定開環(huán)壓力，保證套殼料能夠均勻、充分地破碎。開環(huán)前，泵壓隨時間增大，開環(huán)后，泵壓驟降，繼續(xù)注漿，泵壓逐漸上升。
(4) 要根據(jù)對被加固體的質量要求，并通過試驗確定注漿壓力。對被加固體的強度要求較高時，注漿壓力就高，注漿量亦大。
(5) 注漿要根據(jù)成孔先后順序、鉆孔布置情況，“分序”注漿、逐次加密。先外后內，外圍孔要控制注漿量，“定量”注漿，以免漿液擴散至不必要的地方，中間孔注漿則要在注漿壓力下，直至不吸漿為止。
(6)注漿時若鄰近孔沒有反應，且注漿量過大，可采取“間歇定量分序注漿法”注漿，以控制漿液擴散范圍、提高注漿效果。當被加固體與地下水有水力聯(lián)系，漿液流失過大時，應縮短漿液凝固時間，在漿液中加入一定量的速凝劑。?
3、新白云國際機場場道地基處理
3.1 概 述
廣州新白云國際機場位于廣州市花都區(qū)花東鎮(zhèn)與白云區(qū)人和鎮(zhèn)交界處，場區(qū)基巖為石炭系灰?guī)r，上覆第四系土層可分為6大層，主要為粘性土、粉土及粗、礫砂，局部為粉細砂及中砂、圓礫等，局部夾淤泥質土層。場區(qū)內存在表層耕植土和填土；溝、坑、塘；膨脹土；土洞和溶洞；淤泥、淤泥質土透鏡體等不良地質現(xiàn)象及軟弱地基，需要進行處理。其中淤泥、淤泥質土透鏡體的處理直接采用了袖閥管注漿工藝，土洞處理采用了先充填低標號混凝土再進行袖閥管注漿的工藝。
3.2 淤泥、淤泥質土處理
新白云國際機場場道地層中夾有的淤泥、淤泥質土透鏡體呈流塑狀，含有機質及炭化木，結構松散。一般厚1.0～2.0m，埋深4.2～16.3m。其天然含水量39.6%～91.8%，孔隙比1.20～2.458,壓縮系數(shù)a1～2=0.57～2.32MPa-1,壓縮模量E1～2=0.99～4.34MPa，具有高壓縮性。要對其進行加固處理，使其壓縮性達到中等，減少地基沉降量。需要處理的淤泥、淤泥質土透鏡體共10處，體積在9萬立方米以上。
淤泥、淤泥質土處理直接采用了袖閥管注漿工藝，各工序施工技術參數(shù)及要求如下：
(1) 成孔：注漿孔按孔距×排距為1.6m×1.6m的梅花形布設，采用XY－100型鉆機成孔，泥漿護壁鉆進，孔徑90～110mm，孔位偏差小于100mm，孔斜<1％?？咨钜^土體底界0.20m。
(2) 澆注套殼料：套殼料配合比（重量比）為水泥:粘土:水＝1:1.50:1.88。澆注時，直接用泥漿泵經(jīng)鉆桿注入孔底，要防止泥漿混入套殼料中，澆注高度要超過土體頂界0.20m。
(3) 下袖閥管及固管止?jié){：袖閥管花管長度要超過土體厚度0.4m，花管與土體范圍重合，并超過其頂、底界各0.20m?；ü芤陨现恋孛鏋閷嵐埽瑢嵐芤叱龅孛嬉欢ㄩL度，以便于插入注漿管。下袖閥管時可在管內灌入清水以克服浮力，使花管下至孔底，盡量使其垂直居于孔中心。袖閥管下底端要套好錐形堵頭，上頂端要戴上保護帽。
固管止?jié){液配合比為水：水泥=1：1.50。澆注時，在袖閥管與孔壁之間的空隙中下入4"鋼管至套殼料頂面，從鋼管中注入直至孔口返出，孔口漿面下沉后應多次回灌，保證固管止?jié){效果。
(4) 注漿：漿液配合比為水:水泥＝1:1~0.8:1或水泥:粘土:粉煤灰:水＝1 : 0.08 ：0.6 : 1，配合比誤差要≤5％。經(jīng)試驗得到開環(huán)壓力為0.3Mpa，注漿壓力為0.2～0.6Mpa。將4"帶雙塞的注漿鋼管從袖閥管中下到注漿段位置，自下而上分段注漿，分段長度1.0～2.0m。
“分序”注漿、二次加密。在同一排孔上，一序注漿孔之間相隔3個孔；在一序孔中間加密的注漿孔為一次加密注漿孔；在一次加密孔與一序孔之間加密的注漿孔為二次加密注漿孔。
在攪拌桶中先加入水、粘土和粉煤灰并攪拌，再將水泥倒入粘土漿中，測定體積后將漿液過篩輸入注漿池中，注漿池與注漿泵相連，注漿泵為TBW－150型。注漿時通過壓力表和漿液流量來控制注漿量。終灌標準為在注漿壓力下，吸漿量＜1～2L/min，穩(wěn)壓15min。
3.3 土洞處理
新白云國際機場場區(qū)屬極強巖溶區(qū)，土洞極為發(fā)育。要對土洞進行處理，使其能充填密實，充填物能夠固結且具有一定的強度，并切斷土洞與地下水的聯(lián)系，使其不再發(fā)展。需要處理的土洞有22個，洞體體積超過8萬立方米。
土洞的處理采用了先充填低標號混凝土再進行袖閥管注漿的工藝。其袖閥注漿工藝的技術要求與淤泥質土處理相似，不同之處主要有：
袖閥注漿孔孔距排距為2.0m×2.0m的梅花形布置；袖閥管花管長度與洞高相同，套殼料澆注到洞體頂界位置。土洞底部可能與溶洞相連，易受地下水影響，為了避免地下水稀釋漿液或將漿液帶走，在洞底注漿時要摻加一定量的速凝劑或采用“間歇定量分序注漿法”進行注漿。分序為跳孔注漿，定量為每孔每次注漿5.0m3，間隔時間為12小時。
4、注漿效果
設計要求的淤泥質土及土洞處理的質量標準如表2，經(jīng)袖閥注漿處理后的質量檢測結果如表3。對比可知，袖閥管注漿法效果良好，加固體質量完全達到設計要求。??
表2?? 淤泥質土及土洞處理工程質量標準
項目 | 淤泥質土 | 土 洞 |
標貫試驗 | 孔心,不小于6～8擊 | 不小于5擊,平均7擊 |
壓縮試驗 | 壓縮系數(shù)a1-2<0.5MPa-1 | 加固體的壓縮性達到中等 |
表3?? 淤泥質土及土洞袖閥注漿后質量檢測結果
項目 | 淤泥質土 | 土 洞 |
標貫試驗 | 7.7～21.45擊 | 10～30擊，洞體上部無空腔或蜂窩 |
壓縮試驗 | a1-2<0.24～0.35MPa-1 | 壓縮性中等，壓縮系數(shù)0.41～0.22MPa-1 |
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