软土地基处理技术-袖阀管注浆在民航领域应用的探讨
2018-12-08肖滔
肖滔
深圳市机场(集团)有限公司 广东深圳 518000
1 袖阀管注浆工艺原理及特点
1.1 工艺原理
袖阀管注浆法原为法国Soletanche公司首创,故又称为Soletanche法。袖阀管注浆主要通过注浆压力,将浆液经过袖阀管的射浆孔,冲开单向密封阀,冲裂套壳料,注入所需处理的地层,从而达到强化地层承载力的目的。选择套壳料是非常重要的一个环节,它的基本功能是在袖阀管与钻孔壁之间的空间,注浆时浆液在需要注浆的地层区域挤碎套壳料,使注浆液只在所选择的地层范围内冲开塑料单向阀环而进入地层,达到注浆的目的。这种受控地、可选择性地软土地基处理方法,能使浆液只在较小的主观选择的范围内横向流动,避免注浆时浆液不受控地四处流窜[1]。
1.2 工艺特点
(1)注浆可控性强。双塞的止浆系统能够在任意区域进行注浆,实现分段注浆的效果;止浆系统可以在注浆管内自由上下滑动,可以在某一指定区域进行反复注浆;根据土层特性,可在一根注浆管内注入不同材料的浆液,也可根据实际需要,采用不同的注浆压力进行注浆。(2)施工质量有保证。当注浆区域的压力比注浆压力大时,橡胶套就会将孔眼自动封住,这就意味着注浆已完成,注浆管上孔眼被封闭后也不会出现返浆的现象,从而使得注浆的质量得到保证。(3)适用范围广。由于袖阀管注浆工艺较为先进,设备小巧简单,使得其适用范围较广,主要适用于地质复杂、场地狭窄、富水区域和断层破碎地带等地基的加固处理工程。
2 软土地基处理的必要性
在当前社会经济发展形势下,特别是沿海沿河城市的快速发展,导致城市用地日趋紧张,因此需要占用大面积土地的机场,往往只能向地质条件比较复杂、恶劣的地方“要地”了,比如填海造陆、填滩涂河塘造陆等等。
地基处理作为开展建筑施工的第一道工序,当遇到软土地基时,就必须采取有效措施对其进行处理。在当前技术条件下,处理软土地基的施工中遇到不少难题,特别是民航工程中,施工受到多种因素干扰,给工程施工增加了难度。如果地基处理不到位将产生很多严重问题。故而在工程施工环节,建设单位要结合施工现场的特点,对软土地基进行细致严格的实地勘察,采用适宜的软土地基处理技术。
3 对软土地基处理技术——袖阀管注浆在民航工程方面应用的探讨
3.1 工程概况
某机场拟建的T4航站区,位于某河流入海口的滨海平原,属海湾地貌,岸边河涌极多,海堤内侧多为鱼塘及浅滩,外侧为海域。此航站区由T4航站楼主体、卫星厅及配套设施如综合管廊、下穿通道、联络道、滑行道、停机坪、建筑区、物流仓储区等组成,总占地面积约430万平方米。
本软基处理工程标段施工区域位于现有机场围界之内,因此必然涉及到不停航施工以及航空限高的限制。机场原始地貌为鱼塘和海域,后经围闭和填海形成现状场地,根据本区域的详细勘察报告和补充勘察报告的钻探揭露,场地区域内分布的地层主要有人工填土层、第四系海积层、冲洪积层及残积层,下伏岩为长城系混合花岗岩[2]。
3.2 注浆实施过程
袖阀管注浆的施工过程很重要,需要严格按照相关施工工艺要求来施工,主要有如下几方面:
(1)钻注浆孔。钻机宜采用较低矮的自走回转式钻机,孔径110mm,钻孔呈正方形均匀排布,间距1.4×1.4m,注浆开孔直径110mm,垂直偏差不大于1%,注浆底面穿透淤泥层厚度不小于1.0m;因涉及航空通信、灯光等的地下管线保护问题,在人工探挖出地下管线后,需在安全范围内调整钻孔注浆的间距(需安排专人全程监督控制),且为保障管线范围注浆效果,适当的在沿线附近加密钻孔注浆。
(2)插入袖阀管。袖阀管采用硬质塑料管,外径50mm,承受最大压力大于5.0Mpa;袖阀管上出浆孔间距330mm,有孔部位管外紧箍橡胶套起到单项压力阀的作用。应尽量保持其位置在注浆孔中心,袖阀管的连接一定要保证质量,连接须紧密,不得有破裂、断开现象。
(3)注浆。将制备好的水泥浆用带有压力表的压浆机,依照设计压力从袖阀管由下往上逐步压入地层。注浆的流量一般为0.1-5L/s,地层的吸浆量小于1-2L/min时,可结束灌注工作。如地下有涌水出现时,还需要有屏闭浆液措施。
3.3 现场监测
为了确保既有场道、埋地管线或者构筑物(施工区域下方有地铁线通过)的绝对安全,根据施工场地周边环境的实际情况,需对附近飞机滑行道、航空埋地管线、地下构筑物和地面的位移、沉降、变形等进行监测。对于地下管线监测,要确认地下相应管线属性后,制定出对应的保护措施。施工过程中安排专门的安全员以及管线维保人员,定期巡查监测,一旦出现地面起拱、管线绷紧、探挖沟内冒浆等异常现象后,须立即停止注浆,查明原因后及时进行处理,确保施工及管线安全。
总之,在工程施工环节,施工方所采用的施工技术以及对施工过程的管理控制,与工程质量有着必然的关联性。针对工程中遇到的软土地基,特别是机场这类大面积施工、高承载力要求、高沉降控制要求、高安全性要求的工程项目,只有具备良好的处理软土地基的能力及技术,科学处理软土地基,才能为后续施工工序的开展奠定基础,确保整体工程施工质量,切实保障建设单位的后期运行安全、经济效益及社会效益。