一、隧道鋼花管樁加固巖溶技術(shù)施工工藝
隧道鋼花管樁工藝流程分為施作止?jié){墻、制作樁管、鉆孔、下管、制漿、壓漿等工序。
1、施作止?jié){墻
在鉆孔前先在施作鋼花管樁區(qū)域頂面澆注60cm厚的C15混凝士止?jié){墻，其目的一是將漿液控制在軟基范圍內(nèi)，不向上冒漿，二是在止?jié){墻上擱置鉆機(jī)可牢固地將鉆機(jī)固定，保證了鉆孔精度，有利于施工．待止?jié){墻達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再將鉆機(jī)置于止?jié){墻上進(jìn)行鉆孔作業(yè)。
2、制管
在鉆孔前首先要按設(shè)計(jì)要求制好鋼花管，即將每根要樁的第一節(jié)鋼管(S～6m)的一端壓制成梭型做為注漿管頭，再在每根鋼管的管壁上鉆3排注漿孔，孔徑8m，呈梅花型布置，間距30～50cm。
3、鉆孔
?、傧劝磮D紙要求進(jìn)行施工放樣，將鋼花管樁的具體位置定出，誤差控制在50mm之內(nèi)，所有鉆孔統(tǒng)一編號(hào)，并注明施工次序。
②用深孔鉆機(jī)鉆孔，垂直偏差應(yīng)小于1％，先鉆外圍孔，然后鉆內(nèi)部孔；鉆孔穿過(guò)松軟巖層或遇有塌孔掉塊時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行灌漿處理，然后再繼續(xù)鉆進(jìn)在孔深達(dá)到設(shè)計(jì)要求，即嵌入基巖1米后，方可拔鉆，然后清孔．鉆孔結(jié)束后，孔內(nèi)殘留巖芯和沉淀不超過(guò)20cm。
③應(yīng)詳細(xì)記錄鉆孔深度及每個(gè)深度的地層情況，對(duì)涌水、漏水、斷層、洞穴、破碎、換層、掉塊等進(jìn)行詳細(xì)記錄，作為分析鉆孔情況的依據(jù)。
?、茉谧{前應(yīng)進(jìn)行孔壁沖洗與裂隙沖洗，以提高注漿效果，孔壁沖洗可采用風(fēng)水聯(lián)合沖洗或由導(dǎo)管通入大流量水從孔底向孔外沖洗的方法，沖洗壓力不宜大于本段注漿壓力的80%。
4、下管
在孔深達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，要及時(shí)將鋼花管插入，由于單根鋼管長(zhǎng)度一般為6米(設(shè)計(jì)為14．5米)，所以下管時(shí)要對(duì)鋼花管進(jìn)行焊接，焊接時(shí)一定要保證焊接質(zhì)量，保證焊點(diǎn)處熔化金屬均勻，焊點(diǎn)無(wú)脫落、無(wú)漏焊、無(wú)裂紋、無(wú)多孔性缺陷及明顯的燒傷現(xiàn)象。
5、制漿
用強(qiáng)制性攪拌機(jī)將水泥、砂子和水?dāng)嚢杈鶆?，配合比要先濃后稀，初期采用水：水泥：砂?1：1：0．8，中期采用水：水泥：砂子=1．2：1：0．6，后期采用水：水泥：砂子=1．5：1：0．5(均為質(zhì)量比)。
6、壓漿
采用“先外后內(nèi)，先疏后密，外密內(nèi)疏，先少后多，先濃后稀”的原則進(jìn)行壓漿。壓漿機(jī)械采用牛角注漿泵或泥漿泵，壓力控制在2～3MPa。
先外后內(nèi)：先從兩側(cè)墻注漿區(qū)鋼花管開(kāi)始?jí)浩?，而后逐漸從兩側(cè)向中間轉(zhuǎn)移，直至全部壓注密實(shí)。
先疏后密：壓注中應(yīng)注意兩側(cè)墻的兩排鋼花管采取跳躍式灌注，即隔一個(gè)灌一個(gè)而后補(bǔ)注中間加密孔，逐步形成幃幕，使中間孔深注漿時(shí)不往外滲。
外密內(nèi)疏：如果注漿壓力始終升不起來(lái)，也不冒漿，則必須在兩側(cè)適當(dāng)加樁、注漿，此時(shí)可用水泥水玻璃漿液灌注，配合比為水泥漿：水灰比=l：l，水泥：水玻璃=1：0．5(體積比)，水玻璃濃度34玻美爾，以便在較短的時(shí)間內(nèi)封閉兩側(cè)，防止?jié){液外流和注漿量過(guò)大而達(dá)不到注漿效果，也就在兩側(cè)適當(dāng)加密的前提下，保證中間部位鋼花管按原設(shè)計(jì)施工。
先少后多，先濃后?。簤簼{時(shí)兩側(cè)采取少量多灌注，多次掃孔，重復(fù)灌注直至終孔，開(kāi)始時(shí)應(yīng)少量先灌，并觀察注漿過(guò)程，如果注漿難于結(jié)束，可加速凝劑或前述的水玻璃，待注漿量比較穩(wěn)定時(shí)，再連續(xù)灌注，直至兩側(cè)孔全部完成為止，也就是遵循先少后多的原則，先濃后稀則是初期、中期壓注要采用較濃稠的漿液，在注漿壓力驟然上升后，改用較稀的漿液壓注(初期視情況可適當(dāng)加入速凝劑或水玻璃)。
二、隧道鋼花管樁加固巖溶技術(shù)注意事項(xiàng)
1、注漿過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)冒漿時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況采用嵌縫表面封堵、加濃漿液和降低壓力等方法加以處理。
2、注漿過(guò)程中，發(fā)生串漿時(shí)，如被串孔正在鉆進(jìn)，則應(yīng)立即停鉆；如串漿量不大時(shí)，可在注漿的同時(shí)，在被串孔內(nèi)通入水流，使水泥漿不致充填孔內(nèi)；如串漿量大時(shí)，可用止?jié){塞塞于被串孔串漿部位上方1～2米，對(duì)注漿孔繼續(xù)注漿。注漿結(jié)束后，應(yīng)立即將被串孔內(nèi)的止?jié){塞取出，并掃孔洗凈待后再注。
3、在軟基吸漿量大注漿難于結(jié)束時(shí)，一般可限流，間歇注漿，漿液中摻速凝劑或壓注水泥水玻璃等。
4、注漿過(guò)程中如回漿變濃，應(yīng)改稀后繼續(xù)壓注，若無(wú)效，再次改稀壓漿，如回漿仍變濃，即可結(jié)束壓漿。
5、注漿過(guò)程中如因故中斷，要盡可能縮短中斷時(shí)間，及早恢復(fù)注漿，若中斷時(shí)間超過(guò)30分鐘，應(yīng)立即設(shè)法沖洗鉆孔；如沖洗無(wú)效，則應(yīng)在重新注漿前進(jìn)行掃孔?；謴?fù)注漿前，開(kāi)始應(yīng)使用最大水灰比的漿液壓注，如吸漿量與中斷前相似，即可采用中斷前的水灰比；如吸漿量較中斷前減少較多，則漿液逐漸加濃。恢復(fù)注漿后，如吸漿量比中斷前減少很多，且在極短時(shí)間內(nèi)停止吸漿，則認(rèn)為該段注漿段不合格，應(yīng)在附近補(bǔ)孔注漿。
三、隧道鋼花管樁加固巖溶技術(shù)檢測(cè)效果
采用地質(zhì)鉆鉆孔取芯法對(duì)樁問(wèn)土進(jìn)行檢測(cè)，按鋼花管數(shù)量的3％進(jìn)行抽檢，經(jīng)檢測(cè)強(qiáng)度均符合設(shè)計(jì)要求。
壓漿后，經(jīng)取芯檢驗(yàn)，空溶洞全部被水泥砂漿壓注密實(shí)，鋼花管間土體承載力顯著提高，對(duì)以端承樁形式受力的鋼花管樁群起到了顯著的加強(qiáng)作用，鋼花管以樁群形式嵌入基巖受力，有效地增強(qiáng)了抗壓及抗剪能力，對(duì)列車的高速運(yùn)營(yíng)提供了較高的安全系數(shù)。
四、隧道鋼花管樁加固巖溶施工技術(shù)小結(jié)
盡管鋼花管樁群施工技術(shù)目前還沒(méi)有詳細(xì)的論證和很多的使用于鐵路地基加固，但由于它本身具有的諸多優(yōu)點(diǎn)，相信會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用到工程實(shí)踐中。通過(guò)干溪溝和萬(wàn)家山等幾座隧道的應(yīng)用實(shí)踐，我們認(rèn)為鋼花管群樁加固軟基具有如下特點(diǎn)：
(1)鋼花管水泥砂漿構(gòu)件是由鋼管與砂漿形成的組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件，兼有縱向受力主筋和橫向箍筋的作用，理論分析和工程實(shí)踐都表明，其與鋼筋混凝土相比，在保持自重相近和承載能力相同的條件下，可節(jié)省鋼材約30%。
(2)鋼花管本身便是勁性骨架，先安放鋼花管再壓漿，可省去模筑混凝土的支架，可大大節(jié)省材料，縮短工期。
(3)鋼花管可以穿透巖石夾層，保證夾層下部基礎(chǔ)密實(shí)，與其它復(fù)合地基相比，它具有適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
(4)注漿壓力較大，可以對(duì)周圍土體起到固結(jié)強(qiáng)化的作用，采用群樁施工可使之形成一固結(jié)整體。
(5)由于有鋼花管注漿后形成鋼筋砼樁，其承載力大大提高，與旋噴樁相比，其不僅適應(yīng)地質(zhì)能力強(qiáng)，而且操作工藝簡(jiǎn)單，注漿參數(shù)及工藝要求不高，但能取得較好的效果，在巖溶范圍較小或地質(zhì)復(fù)雜的地段應(yīng)用可取得比其它方法更好的效果。
(6)其缺點(diǎn)是工程質(zhì)量完全靠施工過(guò)程控制，成樁后的質(zhì)量好壞不易檢測(cè)。
參考文獻(xiàn)：
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