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摘要：本文结合某深基坑工程坑内加固实例，介绍了袖阀管注浆工法在特殊工况坑内加固中的应用情况。
关键词：袖阀管；注浆；深基坑；坑内加固；特殊工况
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
1 概述
袖阀管注浆工法是由法国Soletanche基础工程公司于上世纪50年代首创的一种注浆工法。该法综合了劈裂注浆、压密注浆与渗入注浆三种方法为一身，其适应于砂层、粉土、淤泥土等多种地层情况。世界各国在地铁、隧道工程中均较多采用该注浆工法，同时在深基坑支护加固、原有建筑地基基础加固等民用建筑工程中近年来也得到非常广泛的应用，本文将结合工程实例，对袖阀管注浆工法的工艺选型及在深基坑特殊工况坑内加固中的施工进行分析。
2 工程及场地土层概况
2.1工程概况
某深基坑支护工程，地下2层（建筑面积8万m2），基坑总面积约为4万m2，基坑延长米约为845m，基坑实际开挖深度为14～15m，基坑安全等级为一级。该场地位于城市新区中心，周边环境较为复杂。其中基坑西南角（AB段）下有城市主供水管道一根，距离基坑边距离约8m，该管道埋深约16m。为确保该供水管道安全，基坑支护设计方案要求在AB段距离支护桩6700mm范围内进行三轴深搅桩坑内加固施工，加固深度范围为-13.55m~-19.55m。
2.2 场地地形、土层分布情况
该场地位于长江漫滩地貌单元，原为农田，场地较平缓，岩土层分布较复杂。土层分布自上而下为：①层杂填土→②-1层粉质粘土→②-2层淤泥质粉质粘土→②-3层粉质粘土夹砂→③-1层粉砂→③-2层粉砂~中砂→③-2A层粉质粘土夹砂→④层中粗砂混砾石→⑤-1层强风化泥岩→⑤-2层中风化泥岩。其中原设计三轴深搅桩坑内加固深度范围内的主要土层为：淤泥质粉质粘土、粉质粘土夹砂、粉砂、中砂层。
3 坑内加固工况分析及注浆工艺选择
3.1坑内加固工况分析：因工期等特殊因素，实际施工时基坑内工程桩与坑边支护桩为同步施工，三轴深搅桩坑内加固为工程桩施工让步，未进行施工。根据原基坑支护设计方案，要求在AB段距离支护桩6700mm范围内进行三轴深搅桩坑内加固施工，采用Φ850三轴深搅桩，纵横搭接200mm。工程桩桩径为Φ600、Φ800、Φ1000三种桩型，有效桩长为31m~58m，
工程桩施工完成后，工程桩理论净距为1.6~1.8m，且工程桩桩身垂直度本身存在允许偏差，施工过程中可能存在不同程度的扩孔现象，此种工况较为特殊，致使三轴深搅桩坑内加固已无法进行施工。
3.2注浆工法的选择：根据现场实际情况考虑如下两种坑内加固方案：
1）高压旋喷桩工法：考虑加固深度及地层条件，高压旋喷桩应采用三重管施工工艺，桩径不应小于Φ800，使用普通硅酸盐水泥，要求28天无侧限抗压强度大于1.0Mpa。采用高压旋喷，单孔在注浆工作应力争连续进行，中间发生故障时，易形成桩体中断。注浆压力较大时，地面易抬升、冒浆，产生裂缝，对原有地层结构易产生剪切破坏，并对已施工完成的工程桩造成不利影響。
2）袖阀管注浆工法：袖阀管注浆法是通过较大的压力将浆液注（压）入岩土层中，注浆芯管上下的阻塞器可实现分段分层注浆，可由施工需要选择连续或跳段注浆。此工法在需要全程注浆的施工中，通过分段注浆，使得松散的地层和较密实的地层均得到很好的注浆加固效果。该工法具有如下特点：a、袖阀管每个管节长度固定，可根据地层情况调整注浆长度，实现定量、定尺、定向注浆；b、可以在同一孔位内灌注几种不同浆液，独特的双向密封注浆管设计，可以满足不同地层灌注不同浆液的需要；c、阻塞器在光滑的袖阀管中可以自由移动，可根据需要在注浆区域内某一段反复注浆；d、加固土体作用明显，浆体在地层中分布均匀，连接紧密，能有效提高被加固地层的整体稳定性；e、注浆压力相对较小，灌浆时冒浆和串浆的可能性较小，一般不会破坏原有地层结构。
深基坑坑内加固时，工程桩已全部施工完成，理论上虽存在1.6m~1.8m左右的净距，因工程桩桩身垂直度存在允许偏差，且施工过程中可能存在不同程度的扩孔，故要保证高压旋喷桩不触碰工程桩体难度较大，且注浆压力过大，将可能破坏原有底层结构，并对工程桩本身的强度和稳定性造成不利影响。而袖阀管注浆工法的相关特点完全满足施工条件，故选定该法为坑内加固方法。具体做法为：袖阀管为Φ50@1000mm梅花布置，注浆标高为-13.55～-19.55m,阀管每隔500mm钻一组注浆孔，水灰比为0.8～1.0，水泥为P.O42.5。 水泥注浆量约150kg/m 。注浆压力约0.6～1.2MPa,采用间隔注浆法施工。袖阀管注浆管共计738根。其平面布置如下图所示（图1）
图1 袖阀管注浆坑内加固平面布置图
4 袖阀管注浆施工工艺
4.1施工流程
袖阀管注浆工艺流程图如图2所示
图2 袖阀管工艺流程图
4.1.1测量放样：根据已布设好的控制点坐标，计算引孔的坐标位置，使用全站仪放出孔位，用水准仪测量地面高程，确定引孔深度。
4.1.2钻孔：采用套管护壁水冲法钻进成孔，钻进深度应达到注浆固结段。钻进过程中要做好记录，为注浆作业提供参考数据。
4.1.3下管：首先根据引孔深度连接袖阀管，袖阀管上口露出地面20cm，将连接好的袖阀管下口用尖底封好；然后，将袖阀管下入孔中，要确保袖阀管下到孔底。
4.1.4洗孔：用高压水对孔内进行清洗，减少孔内沉渣和泥浆比重；
4.1.5封口：在孔口周围的地面到地面一下1m的距离范围内采用速凝水泥砂浆封堵，以防止注浆过程中冒浆现象的发生。
4.1.6注浆：采取分段式注浆，每段注浆长度成为注浆步距。开口钢管长度为注浆步距长度。注浆步距一般选取0.6~1m，这样可以有效地减少地层不均一性对注浆效果的影响。对于砂层，注浆步距宜采用低值；对卵石或破碎岩层，注浆步距宜采用高值。注浆过程中，每段注浆完成后，向上或向下移动一个步距的芯管长度。宜采用提升设备移动，或人工采用2个管钳对称夹住芯管，两侧同时均匀用力，将芯管移动。每完成3~4m注浆长度，要拆掉一节注浆芯管。注浆结束后，在注浆管上口盖上闷盖，以便于复注施工。
4.1.7终止条件：稳压时间20min，压力为0.5Mpa，浆注入量小于2升。
4.2所需材料及设备
4.2.1注浆材料：本工程浆液可采用单液浆。单液浆注浆材料采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.8：1~1：1；
4.2.2引孔设备：采用100型或300型工程地质钻机，套管护壁，或者采用跟管钻机进行引孔；
4.2.3注浆设备：ZBSB—70—11/5—7.5型注浆泵等，并配备高压注浆管路系统和制浆设备注浆；
4.2.4注浆管：采用单向袖阀管注浆（如图3）。
图3 单向袖阀管示意图
5 总结
本工程袖阀管注浆共计完成738根，共投入7台钻机及2台压浆机，根据后期基坑监测结果，其中基坑西南角（AB段）始终处于稳定状态，整个支护结构及袖阀管注浆工法坑内加固对该段土体和供水管道起到了良好的保护作用，同时为后期基坑土方开挖及地下室结构施工创造了有利条件。工程桩与支护桩同步施工，后期调整袖阀管注浆工法进行坑内加固，这种特殊工况下的非常规施工顺序，达到了缩短施工工期的目的。袖阀管施工工法工艺操作相对简单，可以在相对狭小的空间进行施工，同时加固土层定量、可控，对已施工完成的工程桩几乎没有扰动和破坏，实例证明，选择本工法是合理、有效的。因此，袖阀管注浆工法在坑内加固、建筑物基础加固、路基加固等相关特殊工况下的施工将具有更广阔的应用空间。
参考文献：
[1] 刘天波.某工业厂房地面的袖阀管注浆加固处理设计和施工[J]：深圳土木与建筑，2007（4）105-108
[2] 周麟.袖阀管注浆在松江粘地基加固中的应用[J]：上海铁道科技，2011（4）80-81
[3] 孙春华.袖阀管注浆工艺在软基处理中应用[J]：广东公路交通，2009（3）25-26
关键词：袖阀管；注浆；深基坑；坑内加固；特殊工况
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
1 概述
袖阀管注浆工法是由法国Soletanche基础工程公司于上世纪50年代首创的一种注浆工法。该法综合了劈裂注浆、压密注浆与渗入注浆三种方法为一身，其适应于砂层、粉土、淤泥土等多种地层情况。世界各国在地铁、隧道工程中均较多采用该注浆工法，同时在深基坑支护加固、原有建筑地基基础加固等民用建筑工程中近年来也得到非常广泛的应用，本文将结合工程实例，对袖阀管注浆工法的工艺选型及在深基坑特殊工况坑内加固中的施工进行分析。
2 工程及场地土层概况
2.1工程概况
某深基坑支护工程，地下2层（建筑面积8万m2），基坑总面积约为4万m2，基坑延长米约为845m，基坑实际开挖深度为14～15m，基坑安全等级为一级。该场地位于城市新区中心，周边环境较为复杂。其中基坑西南角（AB段）下有城市主供水管道一根，距离基坑边距离约8m，该管道埋深约16m。为确保该供水管道安全，基坑支护设计方案要求在AB段距离支护桩6700mm范围内进行三轴深搅桩坑内加固施工，加固深度范围为-13.55m~-19.55m。
2.2 场地地形、土层分布情况
该场地位于长江漫滩地貌单元，原为农田，场地较平缓，岩土层分布较复杂。土层分布自上而下为：①层杂填土→②-1层粉质粘土→②-2层淤泥质粉质粘土→②-3层粉质粘土夹砂→③-1层粉砂→③-2层粉砂~中砂→③-2A层粉质粘土夹砂→④层中粗砂混砾石→⑤-1层强风化泥岩→⑤-2层中风化泥岩。其中原设计三轴深搅桩坑内加固深度范围内的主要土层为：淤泥质粉质粘土、粉质粘土夹砂、粉砂、中砂层。
3 坑内加固工况分析及注浆工艺选择
3.1坑内加固工况分析：因工期等特殊因素，实际施工时基坑内工程桩与坑边支护桩为同步施工，三轴深搅桩坑内加固为工程桩施工让步，未进行施工。根据原基坑支护设计方案，要求在AB段距离支护桩6700mm范围内进行三轴深搅桩坑内加固施工，采用Φ850三轴深搅桩，纵横搭接200mm。工程桩桩径为Φ600、Φ800、Φ1000三种桩型，有效桩长为31m~58m，
工程桩施工完成后，工程桩理论净距为1.6~1.8m，且工程桩桩身垂直度本身存在允许偏差，施工过程中可能存在不同程度的扩孔现象，此种工况较为特殊，致使三轴深搅桩坑内加固已无法进行施工。
3.2注浆工法的选择：根据现场实际情况考虑如下两种坑内加固方案：
1）高压旋喷桩工法：考虑加固深度及地层条件，高压旋喷桩应采用三重管施工工艺，桩径不应小于Φ800，使用普通硅酸盐水泥，要求28天无侧限抗压强度大于1.0Mpa。采用高压旋喷，单孔在注浆工作应力争连续进行，中间发生故障时，易形成桩体中断。注浆压力较大时，地面易抬升、冒浆，产生裂缝，对原有地层结构易产生剪切破坏，并对已施工完成的工程桩造成不利影響。
2）袖阀管注浆工法：袖阀管注浆法是通过较大的压力将浆液注（压）入岩土层中，注浆芯管上下的阻塞器可实现分段分层注浆，可由施工需要选择连续或跳段注浆。此工法在需要全程注浆的施工中，通过分段注浆，使得松散的地层和较密实的地层均得到很好的注浆加固效果。该工法具有如下特点：a、袖阀管每个管节长度固定，可根据地层情况调整注浆长度，实现定量、定尺、定向注浆；b、可以在同一孔位内灌注几种不同浆液，独特的双向密封注浆管设计，可以满足不同地层灌注不同浆液的需要；c、阻塞器在光滑的袖阀管中可以自由移动，可根据需要在注浆区域内某一段反复注浆；d、加固土体作用明显，浆体在地层中分布均匀，连接紧密，能有效提高被加固地层的整体稳定性；e、注浆压力相对较小，灌浆时冒浆和串浆的可能性较小，一般不会破坏原有地层结构。
深基坑坑内加固时，工程桩已全部施工完成，理论上虽存在1.6m~1.8m左右的净距，因工程桩桩身垂直度存在允许偏差，且施工过程中可能存在不同程度的扩孔，故要保证高压旋喷桩不触碰工程桩体难度较大，且注浆压力过大，将可能破坏原有底层结构，并对工程桩本身的强度和稳定性造成不利影响。而袖阀管注浆工法的相关特点完全满足施工条件，故选定该法为坑内加固方法。具体做法为：袖阀管为Φ50@1000mm梅花布置，注浆标高为-13.55～-19.55m,阀管每隔500mm钻一组注浆孔，水灰比为0.8～1.0，水泥为P.O42.5。 水泥注浆量约150kg/m 。注浆压力约0.6～1.2MPa,采用间隔注浆法施工。袖阀管注浆管共计738根。其平面布置如下图所示（图1）
图1 袖阀管注浆坑内加固平面布置图
4 袖阀管注浆施工工艺
4.1施工流程
袖阀管注浆工艺流程图如图2所示
图2 袖阀管工艺流程图
4.1.1测量放样：根据已布设好的控制点坐标，计算引孔的坐标位置，使用全站仪放出孔位，用水准仪测量地面高程，确定引孔深度。
4.1.2钻孔：采用套管护壁水冲法钻进成孔，钻进深度应达到注浆固结段。钻进过程中要做好记录，为注浆作业提供参考数据。
4.1.3下管：首先根据引孔深度连接袖阀管，袖阀管上口露出地面20cm，将连接好的袖阀管下口用尖底封好；然后，将袖阀管下入孔中，要确保袖阀管下到孔底。
4.1.4洗孔：用高压水对孔内进行清洗，减少孔内沉渣和泥浆比重；
4.1.5封口：在孔口周围的地面到地面一下1m的距离范围内采用速凝水泥砂浆封堵，以防止注浆过程中冒浆现象的发生。
4.1.6注浆：采取分段式注浆，每段注浆长度成为注浆步距。开口钢管长度为注浆步距长度。注浆步距一般选取0.6~1m，这样可以有效地减少地层不均一性对注浆效果的影响。对于砂层，注浆步距宜采用低值；对卵石或破碎岩层，注浆步距宜采用高值。注浆过程中，每段注浆完成后，向上或向下移动一个步距的芯管长度。宜采用提升设备移动，或人工采用2个管钳对称夹住芯管，两侧同时均匀用力，将芯管移动。每完成3~4m注浆长度，要拆掉一节注浆芯管。注浆结束后，在注浆管上口盖上闷盖，以便于复注施工。
4.1.7终止条件：稳压时间20min，压力为0.5Mpa，浆注入量小于2升。
4.2所需材料及设备
4.2.1注浆材料：本工程浆液可采用单液浆。单液浆注浆材料采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.8：1~1：1；
4.2.2引孔设备：采用100型或300型工程地质钻机，套管护壁，或者采用跟管钻机进行引孔；
4.2.3注浆设备：ZBSB—70—11/5—7.5型注浆泵等，并配备高压注浆管路系统和制浆设备注浆；
4.2.4注浆管：采用单向袖阀管注浆（如图3）。
图3 单向袖阀管示意图
5 总结
本工程袖阀管注浆共计完成738根，共投入7台钻机及2台压浆机，根据后期基坑监测结果，其中基坑西南角（AB段）始终处于稳定状态，整个支护结构及袖阀管注浆工法坑内加固对该段土体和供水管道起到了良好的保护作用，同时为后期基坑土方开挖及地下室结构施工创造了有利条件。工程桩与支护桩同步施工，后期调整袖阀管注浆工法进行坑内加固，这种特殊工况下的非常规施工顺序，达到了缩短施工工期的目的。袖阀管施工工法工艺操作相对简单，可以在相对狭小的空间进行施工，同时加固土层定量、可控，对已施工完成的工程桩几乎没有扰动和破坏，实例证明，选择本工法是合理、有效的。因此，袖阀管注浆工法在坑内加固、建筑物基础加固、路基加固等相关特殊工况下的施工将具有更广阔的应用空间。
参考文献：
[1] 刘天波.某工业厂房地面的袖阀管注浆加固处理设计和施工[J]：深圳土木与建筑，2007（4）105-108
[2] 周麟.袖阀管注浆在松江粘地基加固中的应用[J]：上海铁道科技，2011（4）80-81
[3] 孙春华.袖阀管注浆工艺在软基处理中应用[J]：广东公路交通，2009（3）25-26