從筆者二十多前畢業(yè)時分配到了鐵科院西北分院加固組，主要進(jìn)行注漿的的施工、設(shè)計和科研。在近五年的施工過程中，在西北院老一輩技術(shù)人員的指導(dǎo)下和現(xiàn)場農(nóng)民工兄弟的幫助下，完成了多處房屋、橋梁的地基、鐵路與公路路基和文物注漿工程，取得了良好的施工口碑。一晃筆者離開注漿一線已經(jīng)二十年了，但當(dāng)年注漿現(xiàn)場的一幕幕仍浮現(xiàn)于眼前。近年來，筆者從事公路路基工程和地質(zhì)災(zāi)害工作時，發(fā)現(xiàn)有些技術(shù)人員對路基注漿工藝存在一定的模糊，造成注漿設(shè)計與施工存在較多的欠合理性。故對現(xiàn)行的公路路基的注漿進(jìn)行一個說三道四的探討。筆者曾見一高速公路路堤原地面以下約8m的部位下伏一個體積約3000方的溶洞，技術(shù)人員要求采用鉆孔設(shè)置注漿管利用純水泥漿進(jìn)行灌漿，造成工程費用高昂。其實該溶洞完全可以采用較大直徑的人工挖孔，在其中回填入大量路基開挖棄渣，并在填筑的過程中利用一定配比的水泥與泥漿混合體進(jìn)行回填。這樣的做的好處是，在滿足路堤沉降和穩(wěn)定性要求的前提下，大大降低了工程造價。換句話說，并不一定所有的注漿都要采用水泥漿，只要注漿體能滿足工程的使用要求即可，材料完全可以根據(jù)需要靈活選擇。但目前公路路基注漿一提到注漿，就好像非純水泥不可。1）筆者多前年設(shè)計和施工時，應(yīng)用最多的就是黃土：粉煤灰：水泥=4～5：0～2：1的配比，加固多處樓房、禮堂地基等結(jié)構(gòu)物，效果良好；2）曾用純黃土注漿加固過公路路堤，使其達(dá)到密實度滿足公路使用要求即可，多年來，公路行車一直良好；3）曾用能快速凝結(jié)的水玻璃與水泥的雙液注漿有效處治了包蘭鐵路的某信號樓地基加固，完美的解決了注漿可能造成地基沉降而導(dǎo)致信號線崩斷的情況發(fā)生；4）曾用石灰與黃土配比漿體對某黃土地基庫房進(jìn)行了有效加固，采用水玻璃或超細(xì)水泥對某砂層地基進(jìn)行了有效注漿加固；5）曾用混凝土灌入法有效解決了寶成鐵路的岳村大橋，由于溶洞地下水位下降造成的橋梁沉降問題。
總的來說，應(yīng)用什么樣的材料，完全由被加固體的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)物性質(zhì)、所要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)和工程成本等而定。目前公路路基注漿成孔最常見到的是勘察取芯鉆機或潛孔鉆機成孔，然后將注漿管置于孔中后封孔注漿。但公路路基注漿成孔應(yīng)依據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行靈活應(yīng)用。如普通填料填筑而成的公路路堤或采用碎石填筑的“橋涵墻三背”，完全可以采用振動鉆機將注漿管振入地層而成孔。該工藝的好處是成孔速度較勘察取芯鉆機或潛孔鉆機成孔快幾十倍，單價也低幾十倍，且鉆機輕巧，轉(zhuǎn)場簡單方便。這是筆者當(dāng)年在土質(zhì)、類土質(zhì)地段、砂礫石層段施工最常用成孔工藝。此外，工程上有時也用動探或標(biāo)貫錘將注漿管直接砸入需加固地層后進(jìn)行注漿。該工藝雖然速度較振動鉆機較慢，也較為落后，但其施工速度、單價和設(shè)備轉(zhuǎn)場還是較勘察取芯鉆機或潛孔鉆機成孔有著明顯的優(yōu)勢。這是筆者當(dāng)年應(yīng)用最早的設(shè)備，后基本被振動鉆機取代。目前工程上最常見的注漿是采用袖閥法（設(shè)置止?jié){塞）為主的注漿方法。但工藝施工難度大，效果較差，但也是相關(guān)規(guī)范和書籍中最常見的推薦方法。該方法常存在封孔困難，容易冒漿，尤其是在多層注漿工藝中，常常在現(xiàn)實中難以有效應(yīng)用，導(dǎo)致很多施工單位漿鉆孔灌滿就宣告注漿完成的情況時常發(fā)生。
其實注漿封孔完成可以簡單易行的方法，但只在是相關(guān)書籍上很少見到而已，或者說沒有抽象為理論而在書籍上出現(xiàn)。在工程施工的過程中，筆者與農(nóng)民工一起琢磨了很多簡單易行的很“土”封孔方法。如振動鉆機或打入式成孔時，可在孔口開挖的碗口大槽口中放置水泥粉，從而在注漿管被不斷振入或打入地層時，源源不斷的將水泥粉帶入而形成全斷面封孔。對于潛孔鉆機成孔的注漿孔中，可在孔中放入注漿管后回填黃土為主的材料（偶用水泥粉），然后在回填的過程中不斷搖動注漿管使回填黃土處于不斷密實，從而有效的對注漿管在整個鉆孔中實現(xiàn)全斷面封孔。以上“擺不上桌面的土方子”，封孔工藝相當(dāng)簡單，封孔效果奇好。
工程注漿工藝多種多樣，選用什么樣的工藝由地質(zhì)體等因素決定。現(xiàn)在公路路基最常見的是“灌滿注漿孔、高壓旋噴注漿和將注漿鋼管留于地層”的注漿方法。對于解決路基穩(wěn)定性問題的注漿，采用“孔中留管”的工藝是可行的，即所謂微型樁工藝。但路堤中最常見的解決壓實度問題，故采一味采用灌滿注漿孔、高壓旋噴注漿和將注漿鋼管留于地層”的方法就欠合理了。這是因為只灌滿注漿孔的工藝，不能有效解決路堤密實度。因此，在工程實踐中就常見多次返工注漿的情況出現(xiàn)，造成很不好的社會影響；高壓旋噴注漿由于其工藝限制，造成約30～40%的漿體冒出地面，形成了大量的工程浪費，觀感性也不好；注漿鋼管留于填方體的工藝，由于鋼管用量大，工程造價偏高。而在工程實踐中，筆者在處理地基或填方體密實度注漿時，最常用的是“全斷面”劈裂注漿。即在注漿過程中通過不斷上拔注漿噴管而實現(xiàn)整個深度范圍內(nèi)需要加固的土體加固，并實現(xiàn)注漿管的回收，有效提高了工程注漿效果和降低了工程造價。當(dāng)然，對于粗顆粒填方路基加固時，主要采用滲透注漿法加固；對于需設(shè)置帷幕的地段，主要就采用帷幕注漿法（帷幕依據(jù)情況有時采用沖擊錘灰土擠密法）。 5、對于注漿敏感性較高的問題 有些地段注漿時對漿體的反應(yīng)較為敏感，稍有不慎可能會誘發(fā)注漿副作用的反噬。 對于濕陷性敏感的黃土地區(qū)，不能有效控制注漿工藝就可能隨著漿液的注入而引發(fā)濕陷造成上部建筑物開裂。如在某樓房濕陷性黃土地基加固時，由于工人操作失誤造成漿液配比失控，導(dǎo)致大量水體滲入而造成樓房開裂，最后導(dǎo)致樓房拆除的事故發(fā)生。 對于穩(wěn)定性欠佳的路堤，若盲目注漿就可能造成路堤穩(wěn)定性進(jìn)一步降低。如某鐵路填方路堤穩(wěn)定性不足發(fā)生變形時，技術(shù)人員采用注漿法加固導(dǎo)致路堤含水量快速上升導(dǎo)致路堤變形急劇加大，在多次調(diào)軌后不得不采用抗滑樁+錨索框架工程進(jìn)行加固。 6、高飽和度粘性土的注漿問題 在工程實踐中，有些技術(shù)人員對高飽和度粘性土采用劈裂注漿進(jìn)行壓力注漿進(jìn)行加固。但由于含水量很高，造成注漿時往往很難進(jìn)入土體孔隙。即使加大壓力強行注漿，也往往由于注漿泡導(dǎo)致土體中形成超靜水壓力而使地面抬升或側(cè)向變形。且隨著漿泡孔壓消散，導(dǎo)致土體出現(xiàn)松弛。因此，不建議在高飽和度粘性土體進(jìn)行劈裂注漿加固，而可以采用高壓旋噴或攪拌樁進(jìn)行加固。 在有些注漿工程中，技術(shù)人員要求全斷面注漿管上均設(shè)置小孔，這將可能造成注漿時導(dǎo)致注漿管上部由于上覆壓力較小，導(dǎo)致漿液大量從距地表較小的地段從小孔中壓出而很少從下部注漿管的小孔中壓出，造成地層加固質(zhì)量下降。
為有效確保注漿效果，一般建議只在全斷面注漿管的最下一段注漿管（一般為1~1.5m）設(shè)置注漿小孔，在注漿完成一定的注漿量或達(dá)到一定的壓力后，上拔帶孔注漿管長度（1～1.5m）后繼續(xù)注漿，依此類推，形成加固范圍內(nèi)的全斷面注漿，有效提高注漿加固質(zhì)量。
注漿工藝多種多樣，今天只談常見的這幾種，以后的事以后再談。
|
