新微型钢管桩处理滑坡施工方法

摘要：文章结合百色至隆林高速公路某滑坡处治工程实例，介绍了采用新微型钢管桩处理滑坡的施工方法特点与工艺原理，分析了该方法的施工工艺流程与操作要点。

关键词：路基下沉;路面起伏;钢管桩

文献标识码：U443.2-A-07-020-2

0 引言

文章以百色至隆林高速公路下行线近平中桥隆林端桥台某段为背景，在不破坏原有路基路面结构的情况下，经过钻机成孔、钢管制作安装，压力注浆、养护，快速治理因少量滑坡引起的路基下沉开裂，减少施工扰动，达到安全快速治理的目的。文章总结出微型钢管桩干成孔施工方法，它是利用钻孔插管注浆技术使钢管桩和微型桩技术结合起来形成一种新型抗滑桩。

1 方法特点

本方法所指新型抗滑桩施工无需破坏原有路基路面结构，能够快速有效改良固结路基，提高路基承载力，压浆封填路基中存在的裂隙裂缝，加强路基的稳定性，减少路基沉降特别是不均匀沉降，提高整体安全性。同时本方法还具有以下几个优点：

（1）桩孔孔径较小，灌注材料用量少;桩孔排土量小，后期清理容易。压力注浆使桩与土的附着力增加，微型桩与地基紧密结合，单桩承载力高。

（2）施工难度较小，焊接较长，适用于不同的地层，其配套机械简单，成桩速度快，钢管重量较轻，加固施工对滑裂土体扰动小。

2 工艺原理及适用范围

通过微型钢管桩的竖向承载作用、注浆体的挤密填充作用、水泥浆劈裂硬化夹层的复合骨架作用对路基进行加固处理。压力注浆使水泥浆渗入到钻孔周围的土体中，充满岩土体的孔隙，并与岩土体充分混合，水泥浆液和路基之间紧密结合，浆液在桩周围的土质中扩展，提高桩周围土质力学性能的效果。

本方法适用于已建成道路出现因滑坡导致路基路面沉陷、严重开裂的病害治理。

3 施工工艺流程

施工工艺流程如图1所示。

4 操作要点

4.1 准备工作

（1）所有材料按施工计划提前进场，并按批次抽检，送检合格后厂家提供生产合格证书，所有材料经检测合格后统一存放。

（2）施工前必须检查作业面。路面泥土、杂物、障碍物等清除干净。

（3）复核场地现状标高及桩位，如与设计存在较大差异应及时通知设计方。

（4）施工前进行注浆试验，以确定水泥注浆孔的孔间距、浆液配比、注桨压力、注浆量等参数。浆液要求：纯水泥浆，水∶水泥=0.5∶1，采用PO42.5水泥，注浆压力0.5 MPa。

（5）做好交通组织布控，确保施工安全。

4.2 施工工艺流程

4.2.1 孔位布置

现场按照桩孔纵向间距1.0 m，横向间距为1.0 m，梅花形布设，分排布置，布置在硬路肩或行车道，硬路肩上施工应避开现有路肩墙，平面位置可根据现场地形进行微调。微型桩施工要分序开孔、埋管、注浆。如图2所示。

4.2.2 钻机（干法）成孔

钻机就位后，使钻头中心正对桩位，桩位偏差应控制在20 mm以内，直桩的垂直度偏差不宜>1%，钻机按照布置的孔位就位开孔，钻孔孔径150 mm，桩长穿过滑动面深人下部稳定地层，采用干法成孔。为避免影响相邻孔壁的稳定，施工时采用跳孔法实施。如钻进过程中遇到不良地质发生塌孔，则采用直径150 mm，壁厚7 mm的套管跟进护壁，直到穿越到稳定地质层。成孔后立即放入制作好的钢管，拔除套管后立即注浆。为防止钻孔发生偏斜，应对场地进行整平和压实，钻机调整到水平，钻进过程应经常检查使钻机始终处于水平状态。要经常对钻杆进行检查，对弯曲的钻杆要及时调整或废弃。

4.2.3 钢管制作

本方法采用114×7 mm無缝钢管，单节长度为12～15 m，钢管表面要进行除锈处理。钢管按设计长度要求下料，设置注浆眼，钢管前端做成尖锥状，为保证钢管抗剪作用，减少注浆眼对钢管的损害，注浆眼呈螺旋式布置，同一截面设一个孔眼，管底封闭并穿孔。地面以下钢管0.5 m不开孔，0.5 m以下沿轴向每隔30 cm旋转45°，钻直径8 mm的孔。钢管桩钢管的连接应采用套管焊接，套筒高度≥228 mm，套筒壁厚≥7 mm，在套筒周边焊接饱满。驳接时应检查垂直度，防止接头弯、折，成孔后及时放入制作好的钢管，以防塌孔，钢管顶面距离路面5～10 cm。钢管顶部加U型钢筋固定，注浆时要保证钢管放在钻孔中心，确保周围保护层厚度均匀。

4.2.4 成孔及钢管安装

正式下放钢管前测量钻孔深度，用长度1.0 m的同直径的钢管试放一次。钢管按设计深度安装完毕后，钢管口顶部用一块孔径4.75 mm四目铁丝纱网包裹，孔口四周用M7.5#砂浆封闭，留待第二天注浆。将直径32 mm注浆管放置在钢管内，离孔底30 cm，排气管放入钢管内10 cm，用铁线绑扎在钢管口位置，防止掉落孔内。

4.2.5 浆液制备

水泥浆采用专用机械进行拌制，浆液要求：纯水泥浆，水∶水泥=0.5∶1，采用普通42.5水泥。水称重后以桶量取，水泥按袋计量，加料误差≤2%;水泥浆用普通搅拌机制浆，搅拌时间≥3 min，以确保搅拌均匀，减少离析，再转入低速搅拌储浆桶，边搅边注浆。每批浆液制备好至用完的时间不得超过其初凝时间，且不应>2 h，否则应作为废浆处理;浆液温度保持在5 ℃～40 ℃，使用煤油温度计测温，外界气温高于30 ℃时采用防晒降温措施。

4.2.6 压力注浆

注浆采用UBJ-3型注浆泵，注浆管接入到注浆泵出口钢管上，接口采用丝口连接，注浆管采用32 mm的橡胶管输送，微型桩注浆采用孔底由下往上注浆工艺，将注浆管插入钢管内下放至距孔底处，在孔底进行注浆，采用反复多次间歇注桨工艺，注浆间隔时间30 min，注浆压力控制在0.5 MPa。注浆过程中不提拔注浆管，孔口周围冒浆时改用低压、浓浆、间歇进行灌浆，补注2次后停止注浆。记录注浆量并观察压力表的变化，孔口周围或边坡地表冒浆;压力持续过大，注浆量不增加;浆液接近初凝等情况停止注浆。水泥用量控制在40 kg/m，注浆结束后将高出桩顶部分注浆管截断，注浆管留在桩内，注浆孔采用高标号水泥砂浆补平。

4.2.7 养生开放交通

完成注浆后应进行养生，养生期间禁止设备和车辆在上面行走，现场取样试件7 d强度达到设计强度75%，养生7 d后可以恢复交通。

4.3 质量检验

（1）砂浆按《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2017）[1]附录F检查，其他按附录M检查。

（2）宜采用预留试块测定桩身抗压强度，桩身强度应符合设计要求。

（3）应采用载荷试验检验微型桩的竖向承载力，桩身质量可采用低应变检测桩身完整性，满足设计要求。

4.4 施工安全

施工中最重要的安全问题是交通组织。交通管制要制定专项安全技术方案，按照相关规定办理审批手续，按批准的方案和时间进行施工，对全体参建人员进行安全技交底，布置各类交通引导标识和警示标识等，设置专人负责指挥交通，有可行的应急预案，提前进行应急演练。施工现场要设置隔离围栏，把施工区域与车道分离。

各类机械操作人员培训合格方能上岗，特种设备操作人员必须执证上岗。管理人员必须到现场指挥。

5 结语

百色至隆林高速公路某段地质灾害应急处治工程项，治理路基滑动沉陷施工中采用“新微型钢管桩处理滑坡施工方法”，取得了良好的效果，能满足设计要求，符合标准化建设相关规定。

该工艺具有经济、处治效果好、施工速度快、无须破坏原有路基路面结构、加固效果显著等特点，对路基滑动下沉处治效果好、施工速度快，对于体积较小的滑动土体和土质破碎的边坡具有很好的抗滑、加固效果。通过现场实践，验证了微型钢管桩干成孔施工工艺在道路路基滑坡治理中的优势，其施工质量满足规范要求，具有一定的市场前景和推广价值。

参考文献

[1]JTG F80/1-2017，公路工程质量检验评定标准[S].

收稿日期：2021-03-10

作者简介：

蒋昌盛（1985—），高级工程师，主要从事道路、桥梁的施工管理、研究与科技创新工作。