沪通铁路布袋注浆桩施工工艺浅析

摘要： 通过对沪通铁路临近营业线软基处理布袋注浆桩施工工艺分析、对既有营业线的监控量测数据分析及对布袋注浆桩成桩检测分析，积累营业线软基处理的施工经验，从而为进一步完善布袋注浆桩施工工艺，达到提高成桩质量、保证临近营业线安全运营的目的。

Abstract： Through the analysis of the construction technology of soft foundation treatment of bag-grouting pile in Shanghai-Nantong Railway， analysis of monitoring data of existing operating line and analysis of pile forming of bag-grouting pile， this paper accumulated construction experience of soft foundation treatment of operating line， so as to further improve the construction technology of bag-grouting pile to improve the quality of the pile， and ensure the safety of the operating line.

关键词： 临近营业线；布袋注浆桩；监控量测；成桩检测

Key words： close to the business line；bag-grouting pile；monitoring measurement；pile testing

中图分类号：TU753.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）21-0100-03

0 引言

布袋注浆桩是注浆技术和土工织物综合应用的新技术，是以土工织物袋和注浆浆液形成的类圆柱硬化体来加固土体的软土或软弱土的新工艺。目前此软基处理还没有铁路行业规范，因此施工前的工艺试验显得相当重要。目前沪通铁路紧邻营业线软基处理大都采用碎石注浆桩处理，此工艺对营业线的安全监控、文明施工，成桩质量的可靠性效果较差，而布袋注浆桩却有相关的优点，因此布袋注浆桩软基处理的施工工艺推广在沪通铁路营业线施工中显得极为重要。

1 施工段概况

新建上海至南通铁路南通至安亭段HTZQ-6标段为中铁一局承建，起讫里程为正线DK116+717.01～DK138+669.41正线长度23.952km，安亭至黄渡增建三四线5.983km，黄封上下行联络线（单线）7.573km。

既有线改造过渡为本线安全施工的重点，线路为引入上海站在既有京沪铁路安亭至黄渡站区间内增建三、四线工程及引入虹桥铁路枢纽新建黄封上下行联络线工程，这些工程将对安亭、黄渡既有车站进行改造、过渡和关停及对营业线运营将产生重大影响，行车干扰大，施工组织异常困难。本线铁路经过地区为长江冲积平原河口新三角洲平原区，局部为湖沼积平原区，水塘、河沟较多，路基基本以软土路基、水塘路基为主，软基处理方式多样，工程量巨大。

本标段临近既有线部分软基处理采用布袋注浆桩施工，里程为K1421+100-K1423+500段，桩径？I40cm、桩间距为1.5m*1.5m、正方形布置。桩长采用10m、15m、20m三种，一般进入相对持力层不小于1m。采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥和粉煤灰，根据需要，加入适量外加剂。 设计要求：7天龄期轴心抗压强度设计值2.4MPa，单桩承载力100kN，28天无侧限抗压强度5MPa。

2 布袋注浆桩施工流程

2.1 桩位放样

①测量放线：根据设计的施工图和坐标网点测量放出施工轴线。

②确定孔位：在施工轴线上确定孔位，编上桩号，依据基准点进行测量各孔口地面高程。桩位应严格按照图纸设计测设，偏差不得大于50mm。

③在桩位放设完毕后，换人进行复测，确保准确性。

2.2 钻孔

①钻机就位。钻机主钻杆对准孔位，用水平尺测量机体水平、立轴垂直，钻机要垫平稳牢固。②按照要求安装指定钻头，钻头直径根据施工经验选用Ф350mm钻头。③钻机每钻进5m用水平尺测量机身水平和立轴垂直，以保证钻孔垂直。④钻进过程中随时注意地层变化，对孔深、塌孔、漏浆等情况详细记录。⑤钻孔终孔深度保证大于开喷深度0.2～0.5m。⑥钻孔终孔时测量钻杆钻具长度，同时做好地质核查情况，保证成孔效果，防止塌孔。为保护成孔后的孔壁，必须在成孔后灌入护壁泥浆，护壁泥浆灌入量应以溢至孔口为标准，并随时用比重计对泥浆比重进行检查。

2.3 下注浆管和布袋

①准备好注浆ppr管，？I40mm，壁厚2.3mm，布袋选用？I400mm卷筒型尼龙纤维袋。

②将塑料注浆管放入尼龙布袋内，重点控制好下放的布袋和注浆管的长度。布袋的底端反上300mm，用细铁丝绑扎两道，并检查是否扎紧，以免泄浆。

③钻机成孔后将钻机移位，将绑扎好的布袋人工下放到孔底，重点控制下放的布袋与注浆管的长度。然后进行浆液的拌和，浆液拌和严格按照设计配合比进行，拌和好的浆液在注浆前放入储浆池，贮浆池中的浆液要确保能连续注浆。

2.4 制浆

重点控制水泥、粉煤灰、细砂、水等原材料用量，同时测量水泥浆黏度、比重，复核浆液配合比。作业队每班对浆液进行三次以上的随机抽检，浆液基本性能要达到黏度30～35s，比重1.4～1.5。水泥浆液在注浆之前，要进行过滤，保证不超过3mm的颗粒进入，以免堵塞喷管，配置的灰浆保持良好流动性，便于泵送喷射。

2.5 注浆

注浆压力控制在0.4～0.6MPa，注浆速度保持在30～50L/min。注浆采用注浆管插到底直接注浆的方式，注意注浆压力和注浆速度的协调配合，避免桩身全长范围内因注浆压力不一致造成桩身直径偏差过大，即桩底压力大而过度膨胀，桩身上部压力不足未充分膨胀。考虑到施工工效，采用直接注浆管插到底直接注浆的方式。

2.6 补浆

在注浆过程中逐步补浆至孔口，浆液在孔口充分溢出后，停止注浆，待浆液回落后，再补注一定量的浆液浆，直至浆液面再次溢出孔口，注浆过程中保持配浆搅拌机不停低搅拌浆液。补浆在1小时左右时间完成。通过不同配合比配置的水泥浆液进行施工比对证明采用的水灰比越小，补浆量和补浆次数越少。

2.7 清洗结束

每一孔施工完成后，应及时清洗灌浆泵和输浆管路，防止清洗不及时不彻底浆液在输浆管路中沉淀结块，堵塞输浆管路和喷嘴，影响下一孔的施工。

2.8 施工监测

施工前，提前布置好监测桩，进行原始数据采集，施工过程中进行数据收集，最后进行数据整理，分析结果。

本次监测收集数据分析布袋注浆桩施工对既有设备和营业线的影响，包括沉降值，位移值等。施工前，取得原始值，施工后，第一天每隔3小时测量1次，以后每天测一次。

3 成桩检测

①试桩成桩7天后，进行浅部开挖桩头，目测成桩完整、均匀效果良好，尺量直径为41cm、45cm，大于设计40cm，满足设计要求。

②单桩承载力检测。成桩28天后进行单桩承载力检测，要求不小于100kN。选取9根进行单桩承载力检测，经检测最大位移量1.27cm

③钻芯取样检测。布袋注浆桩桩长成桩检测，成桩28天后钻芯取样，检测结果证实桩长、桩身完整性、均匀性外观良好，无侧限抗压强度等指标均满足设计要求。如表2所示。

④单桩承载力破坏性检测。

选取13#桩（桩长20m）进行单桩承载力破坏性检测，最大加载275kN达到临界值沉降量40mm；选取16#桩（桩长15m）进行单桩承载力破坏性检测，最大加载225kN达到临界值沉降量40mm；选取19#桩（桩长10m）进行单桩承载力破坏性检测，最大加载200kN达到临界值沉降量40mm；如表3所示。

4 监测数据（表4-表5）

布袋注浆桩临近营业线监测桩布置2个，对监测数据进行分析最大累计沉降量为0.8mm

5 施工总结

根据工艺试验方案选用的使用细砂的室内配合比进行现场浆液调配，压浆施工时细砂沉降过快不能保证正常压浆作业，试验室重新选用施工配合比，采用水泥、粉煤灰和水配比为690：690：414，其余依照工艺试验方案的参数及工艺试验现场施工情况，通过布袋注浆桩钻芯取样进行无侧限抗压强度和单桩竖向抗压静载试验能够满足质量及设计要求。

根据浅挖桩头外观效果查看桩头完整、均匀，并用尺量其直径均大于40cm，证明采用Ф350钻头成孔，喷浆压力始终控制在0.4-0.6MPa，注浆速度控制在30-50L能达到工艺试验要求，效果良好。

通过单桩静载力和破坏性实验验证在工艺试验段范围内，桩径40cm的布袋注浆桩满足单桩承载力要求。

通过施工检测数据采集、分析沉降量最大为0.9mm，水平位移最大0.8mm，对营业线路基施工安全可控。

参考文献：

[1]陈效星.注浆布袋桩在菏日复线挡土墙地基加固中的应用[J].路基工程，2004（05）.

[2]陈艳德.布袋注浆桩在软土地基加固中的应用[J].价值工程，2016（12）.

[3]李仰波.布袋加筋注浆桩在软基加固处理中的应用研究[J]. 铁道工程学报，2014（12）.