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摘要：钢花管注浆兼有注浆和加筋两种加固技术，从而提高了土体的抗渗性和抗剪性，钢花管桩两排布置，桩顶用围檩连接起来，形成一个空间骨架体系，注浆后的钢花管体系和桩间土体作为一个整体结构进行工作，具有类似挡土墙的作用。本文以重庆东环项目文家寨特大桥连续梁主墩11#、12#墩为例，结合地质特点，探讨钢花管注浆加固处理技术在筑岛围堰深基坑开挖中的应用。
关键词：钢花管注浆;深基坑;应用
一、工程概况
文家寨双线特大桥位于重庆市渝北區王家街道境内，桥梁设计桩号为JDK20+924.75-JDK21+630.17，全长705.42m。桥梁下穿重庆绕城高速朝阳寺大桥，上跨王家街道苟溪桥水库，附近地形起伏，交通不便。设计里程JDK21+274～JDK21+338间跨越苟溪桥水库，11#、12#墩位于水库内，每个桥墩设计为20根直径1.8m钢筋混凝土灌注桩基础，承台尺寸13.9m×8m×4m。
水库河道呈“V”字型，桥墩位于陡坡上，自然坡度20-40°，设计承台有一半伸入岩层中。桩基础施工采用筑岛围堰，钢护筒跟进水磨钻、旋挖钻组合成孔的方式;承台采用钢花管注浆配合锚喷挂网支护开挖的施工方案。11#承台开挖深度为6m，12#承台开挖深度6.5m，水面距离围堰顶0.8-1.5m。
二、钢花管注浆技术选用
采用筑岛的方式进行桩基施工，承台位于陡坡处，有一半位于岩层中，岩石以页岩为主，岩层较为坚硬，其上覆盖的淤泥较少。拉森钢板桩无法打入岩层，在较薄的淤泥覆盖层上无法有效固定，不能形成有效的封闭止水空间。钢花管可用潜孔钻钻孔后插入基岩，通过高压注浆将土层中的孔隙封堵，钢花管在土层中起到加筋作用，注浆后钢花管与土体形成一个类似加筋挡土墙的整体结构，提高了土体的抗渗性，能达到很好的封闭止水的效果。
三、钢花管施工工艺分析
（一）钢花管注浆技术原理
钢花管注浆就是通过压力将水泥浆注入土体中，水泥浆在压力作用下挤密、填充、封闭土体的孔隙和裂隙，并在凝结过程中与周围松散的土颗粒产生物理化学反应，使土体的力学性质和水理特性得到改善。钢花管注浆因在土体中加入了一根钢花管，注浆后钢花管会与周围的土体凝固为一个整体，形成钢花管桩，管桩贯穿于整个土层，增强了土体的抗渗性，使土体形成了一个有效工作的有机整体，增强了土体的抗剪强度。钢花管注浆技术融合了注浆和加筋两种加固技术，而提高了土体的抗渗性和整体性，以达到预期的加固效果。
钢花管桩分内外两排布置，桩顶施工混凝土围檩连接起来，形成一个空间钢架体系，这样注浆后的钢花管桩体系和桩间土体作为一个整体结构进行工作，荷载由桩-土结构共同承受，具有类似挡土墙的作用。
（二）钢花管的布设
在承台开挖线外2m处打设第一排钢花管，第二排与第一排钢花管间距0.8m，同排桩间距0.5m布设。三边施打钢花管，靠山体一侧为基岩，不打设钢花管。在一侧顺桥向与山体交界处预留4m左右宽度不打设钢花管，作为机械及人员上下基坑的通道。打设深度为深入承台底基岩1.2m，桩顶部高于施工平台30cm左右，以便注浆及开挖围檩基槽。
（三）钢花管施工工艺流程及相关要求
1、工艺流程
场地平整--测量放线--钻机就位成孔--钢花管制作安装--管口封闭--水泥浆制作--注浆
2、施工步骤及要求
（1）测量放线：按照施工要求，采用全站仪及钢尺定位，孔位偏差≤5cm。
（2）钻进成孔：采用YLZ100-150D型潜孔钻机一次钻进成孔。钻机就位后调整其位置及垂直度，采用风动干钻成孔。
（3）钢花管的制作及安装：支护用的竖向钢花管，采用直径89mm×5mm的无缝钢管，沿轴向每隔10cm开一对直径8mm的出浆孔，梅花状布置。两截钢管的连接，采用10cm长的螺纹套管连接，接缝处焊接。同一断面的接头数量不得超过50%，交错设置。钢管上端及底部50cm范围不开出浆孔，底端削尖焊封。将制作好的钢花管一端用钢丝扎牢吊起放入孔中，使其居中。
（4）管口封闭：注浆前对钢花管进行封口处理，采用掺加速凝剂的水泥砂浆，缩短凝结速度及提高砂浆强度，封口时预埋一根压浆管与排气管，压浆管采用高压缠丝橡胶管，压浆管插入管底。压浆接头保持密闭，不漏浆、泄浆，绑扎牢固，不脱落。
（5）水泥浆制作：采用普通P42.5硅酸盐水泥，出厂日期不得超过三个月，不得使用受潮结块的水泥，各项技术指标应符合现行国家标准要求并附有出场试验单。浆液水灰比控制在1：1，浆体经高速搅拌机搅拌均匀后开始压注。在注浆过程中不停顿的缓慢搅拌，浆体在泵送前经过筛网过滤。所制成的浆体在短时间内不应发生离析现象。
（6）注浆：从下游向上游采用隔行跳孔的方式注浆，以防止串浆，提高注浆孔与时剧增的约束力。采用先外层后内层的注浆顺序，防止浆液流失。灌浆压力采用0.3MPa～0.5MPa，注浆量根据注浆压力进行控制。根据现场注浆实际情况及时调整注浆压力，以保证浆液影响范围和加固效果;灌浆速度20～40L/min。
四、围檩的施工
当水泥浆终凝后，沿钢花管人工开挖出宽1m，深0.8m的基槽，在长边与短边适当的位置开挖角撑基槽，尺寸为0.8×0.8m，将钢筋预先加工制作好运至施工现场，安装钢筋后浇筑混凝土围檩，使钢花管在顶部形成统一的整体，增加其整体稳定性。施工好的围檩应高出平台30cm左右，围檩外地面做成反坡，距围檩外1m设置截水沟，防止开挖时地面水流入基坑。浇筑前沿围檩预埋间距为2m的PVC管，以便设置基坑四周的防护栏杆。防护栏杆应安装牢固，高度不应低于1.2m，在栏杆上悬挂安全警示标志。
五、承台开挖
12#墩承台开挖尺寸为17.9m×22m×6.5m，开挖尺寸较大，采用常规挖机配合长臂挖机全面分层接力开挖，岩层采用破碎头破除，分层深度不大于2m，开挖坡度为1：0.25。为防止坑壁土体遭受地面水及雨水冲刷、局部注浆效果不明显，确保坑壁稳定，防止对后续施工安全造成隐患，坑壁采用喷锚挂网防护。锚杆采用Ф22砂浆锚，杆长度2m，间距为1.5×1.5m，梅花形布置;坑壁铺设间距为25×25cm的Ф10钢筋网，沿坑壁四周布置直径5cm泄水孔，间距3m×3m。喷15cm厚C25混凝土加固防护。
距基坑坑顶2m范围内严禁停放机械设备、堆放物料，挖出的土及时清运，严禁堆放在基坑边缘。基坑四周随挖随做30×30cm排水沟，对角设置集水井，使基坑内的水沿排水沟汇集于集水井，及时将渗水抽出基坑。集水井内的水面应低于开挖面50cm以下，严禁带水挖土作业。
坚持“分层开挖，先支后挖”的原则，当开挖完一层时应及时施做坑壁防护，亦可分段支护。已开挖层基坑坑壁挂网喷射混凝土终凝前禁止向下开挖。开挖时严密监视坑壁及基底稳定性，当发现异常情况时应查明原因采取相关措施处理后方可继续开挖。基坑排水设专人值守，及时将积水抽出坑内，确保坑内无积水。开挖时严禁挖机破坏桩头，挖机应有专人指挥，确保桩身质量。开挖过程应预留机械上下基坑的通道，及供施工人员上下基坑的专用梯道。
基坑开挖至设计标高经验收合格后，及时施做封底混凝土。
六、结语：
总之，深基坑开挖是桥梁施工中常见的分项工程，是保证主体工程顺利实施关键性步骤，它的施工质量和安全关系着工程总体目标的实现。在基坑开挖过程中还要严密监测基坑的水平和竖向位移，采用仪器和目测相结合的方法，当发现有异常情况时应查明原因采取相关措施处理后方能继续施工，应做好基坑周围的安全防护工作，确保基坑、人员安全。
参考文献：
[1]建筑深基坑工程施工安全技术规范JGJ311-2013
[2]丁绍祥.地基基础加固工程技术手册.华中科技大学出版社.2008.
[3]叶书麟.地基处理工程实例应用手册.中国建筑工业出版社.1997.
关键词：钢花管注浆;深基坑;应用
一、工程概况
文家寨双线特大桥位于重庆市渝北區王家街道境内，桥梁设计桩号为JDK20+924.75-JDK21+630.17，全长705.42m。桥梁下穿重庆绕城高速朝阳寺大桥，上跨王家街道苟溪桥水库，附近地形起伏，交通不便。设计里程JDK21+274～JDK21+338间跨越苟溪桥水库，11#、12#墩位于水库内，每个桥墩设计为20根直径1.8m钢筋混凝土灌注桩基础，承台尺寸13.9m×8m×4m。
水库河道呈“V”字型，桥墩位于陡坡上，自然坡度20-40°，设计承台有一半伸入岩层中。桩基础施工采用筑岛围堰，钢护筒跟进水磨钻、旋挖钻组合成孔的方式;承台采用钢花管注浆配合锚喷挂网支护开挖的施工方案。11#承台开挖深度为6m，12#承台开挖深度6.5m，水面距离围堰顶0.8-1.5m。
二、钢花管注浆技术选用
采用筑岛的方式进行桩基施工，承台位于陡坡处，有一半位于岩层中，岩石以页岩为主，岩层较为坚硬，其上覆盖的淤泥较少。拉森钢板桩无法打入岩层，在较薄的淤泥覆盖层上无法有效固定，不能形成有效的封闭止水空间。钢花管可用潜孔钻钻孔后插入基岩，通过高压注浆将土层中的孔隙封堵，钢花管在土层中起到加筋作用，注浆后钢花管与土体形成一个类似加筋挡土墙的整体结构，提高了土体的抗渗性，能达到很好的封闭止水的效果。
三、钢花管施工工艺分析
（一）钢花管注浆技术原理
钢花管注浆就是通过压力将水泥浆注入土体中，水泥浆在压力作用下挤密、填充、封闭土体的孔隙和裂隙，并在凝结过程中与周围松散的土颗粒产生物理化学反应，使土体的力学性质和水理特性得到改善。钢花管注浆因在土体中加入了一根钢花管，注浆后钢花管会与周围的土体凝固为一个整体，形成钢花管桩，管桩贯穿于整个土层，增强了土体的抗渗性，使土体形成了一个有效工作的有机整体，增强了土体的抗剪强度。钢花管注浆技术融合了注浆和加筋两种加固技术，而提高了土体的抗渗性和整体性，以达到预期的加固效果。
钢花管桩分内外两排布置，桩顶施工混凝土围檩连接起来，形成一个空间钢架体系，这样注浆后的钢花管桩体系和桩间土体作为一个整体结构进行工作，荷载由桩-土结构共同承受，具有类似挡土墙的作用。
（二）钢花管的布设
在承台开挖线外2m处打设第一排钢花管，第二排与第一排钢花管间距0.8m，同排桩间距0.5m布设。三边施打钢花管，靠山体一侧为基岩，不打设钢花管。在一侧顺桥向与山体交界处预留4m左右宽度不打设钢花管，作为机械及人员上下基坑的通道。打设深度为深入承台底基岩1.2m，桩顶部高于施工平台30cm左右，以便注浆及开挖围檩基槽。
（三）钢花管施工工艺流程及相关要求
1、工艺流程
场地平整--测量放线--钻机就位成孔--钢花管制作安装--管口封闭--水泥浆制作--注浆
2、施工步骤及要求
（1）测量放线：按照施工要求，采用全站仪及钢尺定位，孔位偏差≤5cm。
（2）钻进成孔：采用YLZ100-150D型潜孔钻机一次钻进成孔。钻机就位后调整其位置及垂直度，采用风动干钻成孔。
（3）钢花管的制作及安装：支护用的竖向钢花管，采用直径89mm×5mm的无缝钢管，沿轴向每隔10cm开一对直径8mm的出浆孔，梅花状布置。两截钢管的连接，采用10cm长的螺纹套管连接，接缝处焊接。同一断面的接头数量不得超过50%，交错设置。钢管上端及底部50cm范围不开出浆孔，底端削尖焊封。将制作好的钢花管一端用钢丝扎牢吊起放入孔中，使其居中。
（4）管口封闭：注浆前对钢花管进行封口处理，采用掺加速凝剂的水泥砂浆，缩短凝结速度及提高砂浆强度，封口时预埋一根压浆管与排气管，压浆管采用高压缠丝橡胶管，压浆管插入管底。压浆接头保持密闭，不漏浆、泄浆，绑扎牢固，不脱落。
（5）水泥浆制作：采用普通P42.5硅酸盐水泥，出厂日期不得超过三个月，不得使用受潮结块的水泥，各项技术指标应符合现行国家标准要求并附有出场试验单。浆液水灰比控制在1：1，浆体经高速搅拌机搅拌均匀后开始压注。在注浆过程中不停顿的缓慢搅拌，浆体在泵送前经过筛网过滤。所制成的浆体在短时间内不应发生离析现象。
（6）注浆：从下游向上游采用隔行跳孔的方式注浆，以防止串浆，提高注浆孔与时剧增的约束力。采用先外层后内层的注浆顺序，防止浆液流失。灌浆压力采用0.3MPa～0.5MPa，注浆量根据注浆压力进行控制。根据现场注浆实际情况及时调整注浆压力，以保证浆液影响范围和加固效果;灌浆速度20～40L/min。
四、围檩的施工
当水泥浆终凝后，沿钢花管人工开挖出宽1m，深0.8m的基槽，在长边与短边适当的位置开挖角撑基槽，尺寸为0.8×0.8m，将钢筋预先加工制作好运至施工现场，安装钢筋后浇筑混凝土围檩，使钢花管在顶部形成统一的整体，增加其整体稳定性。施工好的围檩应高出平台30cm左右，围檩外地面做成反坡，距围檩外1m设置截水沟，防止开挖时地面水流入基坑。浇筑前沿围檩预埋间距为2m的PVC管，以便设置基坑四周的防护栏杆。防护栏杆应安装牢固，高度不应低于1.2m，在栏杆上悬挂安全警示标志。
五、承台开挖
12#墩承台开挖尺寸为17.9m×22m×6.5m，开挖尺寸较大，采用常规挖机配合长臂挖机全面分层接力开挖，岩层采用破碎头破除，分层深度不大于2m，开挖坡度为1：0.25。为防止坑壁土体遭受地面水及雨水冲刷、局部注浆效果不明显，确保坑壁稳定，防止对后续施工安全造成隐患，坑壁采用喷锚挂网防护。锚杆采用Ф22砂浆锚，杆长度2m，间距为1.5×1.5m，梅花形布置;坑壁铺设间距为25×25cm的Ф10钢筋网，沿坑壁四周布置直径5cm泄水孔，间距3m×3m。喷15cm厚C25混凝土加固防护。
距基坑坑顶2m范围内严禁停放机械设备、堆放物料，挖出的土及时清运，严禁堆放在基坑边缘。基坑四周随挖随做30×30cm排水沟，对角设置集水井，使基坑内的水沿排水沟汇集于集水井，及时将渗水抽出基坑。集水井内的水面应低于开挖面50cm以下，严禁带水挖土作业。
坚持“分层开挖，先支后挖”的原则，当开挖完一层时应及时施做坑壁防护，亦可分段支护。已开挖层基坑坑壁挂网喷射混凝土终凝前禁止向下开挖。开挖时严密监视坑壁及基底稳定性，当发现异常情况时应查明原因采取相关措施处理后方可继续开挖。基坑排水设专人值守，及时将积水抽出坑内，确保坑内无积水。开挖时严禁挖机破坏桩头，挖机应有专人指挥，确保桩身质量。开挖过程应预留机械上下基坑的通道，及供施工人员上下基坑的专用梯道。
基坑开挖至设计标高经验收合格后，及时施做封底混凝土。
六、结语：
总之，深基坑开挖是桥梁施工中常见的分项工程，是保证主体工程顺利实施关键性步骤，它的施工质量和安全关系着工程总体目标的实现。在基坑开挖过程中还要严密监测基坑的水平和竖向位移，采用仪器和目测相结合的方法，当发现有异常情况时应查明原因采取相关措施处理后方能继续施工，应做好基坑周围的安全防护工作，确保基坑、人员安全。
参考文献：
[1]建筑深基坑工程施工安全技术规范JGJ311-2013
[2]丁绍祥.地基基础加固工程技术手册.华中科技大学出版社.2008.
[3]叶书麟.地基处理工程实例应用手册.中国建筑工业出版社.1997.