中铁十局集团第三建设有限公司 安徽池州 242800
摘要：本文介绍了一种新的地基处理方式（布袋注浆桩）在铁路软土地基处理中的应用，新型地基处理方式即通过钻机成孔，运用注浆技术把浆液注入预先埋设于地基中的土工织物袋内，从而形成圆柱状桩体，形成一种既可抗弯又可抗拉、抗压的多性能小直径工程桩，达到加固土体的目的。
关键词：布袋注浆桩；土工织物袋；浆液注入；加固土体；应用
引言
面对铁路建设线长面广、地质变化较大、软弱地基加固处理难等多方面的因素，对快速发展的铁路如何适应不良地基，地基处理方式的选择提出了更高的要求。目前，国内外地基加固处理方法很多，新的方法也在不断发展，布袋注浆桩正是作为一种新的地基处理方式应运而生，在近年工程中的实践证明，布袋注浆桩在软土和软弱土地基处理中取得了良好的效果，验证了其提高软弱地基承载力、降低地基压缩性、保证地基稳定性的优越性，目前已应用于公路、普通铁路、客运专线等领域中。
1 工程概况
新建徐州至淮安至盐城铁路全长316公里，设计为时速250km/h有砟轨道。中铁十局集团承担站前VII标49.589公里的施工任务，项目位于江苏省盐城市境内。其中DK271+560～DK273+110为新建中间高铁站阜宁南站，车站中心里程DK272+400。车站位于黄淮冲击平原区，地势宽广平坦，地表水系发育，河塘密布，交织如网。DK271+560～DK273+975，DK272+325～DK272+500设计采用布袋注浆桩加固路基地基，桩径0.5m，桩间距1.5m，三角形布置，桩长13～18m，合计188892延米。
2 施工方案确定
根据场地及工程的特殊性，布袋注浆桩施工选用SZJ-B型普通工程旋转钻机成孔，人工将土工具有排水、隔水、加筋作用的土工织物袋送入至设计孔深，在靠近线路便道一侧设置浆液拌和站，利用压浆泵通过注浆管高压注入水泥浆成桩，膨胀布袋通过挤压周围土体产生挤密作用，土工织物袋硬化后的桩体与桩间土形成人工复合地基，从而使稳定性和承载力得到提高。
3 布袋注浆桩应用技术
3.1、施工工艺流程
施工准备→成孔→浆液拌制→布袋绑扎、下放→注浆→拔管→补浆→清管移机→试验检测
3.2、施工方法
（1）施工准备
施工前对施工场地进行清表、平整，对路基中线、桩位放样和地面标高进行复核。检查注浆设备与材料、拌浆贮浆系统、高压注浆管、压力表等机械设备是否完好。
（2）成孔
采用小功率SZJ-B型普通工程旋转钻机成孔，采用泥浆循环。钻机就位时，由专业人员检查钻杆前后左右垂直度，应使钻头对准桩位中心。钻孔开始时，向下移动钻杆至钻头触地时，启动马达钻进，先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。成孔达到设计标高时，停止钻进。
（3）浆液拌制
水泥是布袋注浆桩的浆液的主要成分，采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，浆液拌制要严格控制水胶比（水：水泥：粉煤灰），水胶比宜取1：0.8：0.65，要求每延米桩平均水泥掺入量95-110kg。浆液拌制使用智能灰浆搅拌机拌制，严格控制各种材料用量，每次搅拌时间不少于3min。置备好的水泥浆不得停置时间过长，在1h内注浆完成，浆液在灰浆搅拌机中要不断搅拌。
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布袋注浆施工示意图
（4）布袋绑扎、下放
布袋采用直径500mm卷筒型尼龙纤维袋，钻机成孔后及时下放套有布袋的注浆管，第一节注浆管连同绑好的布袋放入后，用钻机悬吊进行第二节接长，依次进行，注浆管连接处要密实，直至布袋下至设计标高。布袋依照注浆长度套在注浆管上，布袋的底端向上300mm，用细铁丝绑扎牢靠，以免底部漏浆，中部每隔0.5m绑扎一道，上部绑扎位置在设计桩顶0.5m以上，用铁丝将其和塑料套管扎牢。
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套有布袋的注浆管、布袋绑扎
（6）注浆
制备好的水泥浆液不得离析，水泥浆从灰浆搅拌机中倒人储料斗中时，经由孔径3 mm孔筛过滤，清除杂物。采用灰浆液泵，经胶管与储料斗、注浆管连接，开动灰浆泵注浆，采用注浆管插到底直接注浆的方法注浆，平均注浆速度为50-75 L/min，注浆压力保持在0.4-0.6MPa，注浆到设计标高时，注浆管不动，等待补浆。
（7）拔管
采用注浆管直接插到底一次注浆的方法时，当达到设计桩顶标高停止灌浆后，立即一次性拔管，剩余一根注浆管，等待补浆。
（8）补浆
拔管结束后，浆液初凝前，根据现场实际情况确定补浆量，应及时进行补浆，参照注浆实施，确保桩顶能够达到设计标高。
（9）清管移机
补浆结束后，及时清理压浆管，注浆机具设备移动到新孔位进行注浆。
（10）试验检测
成桩28天后，在桩径方向1/4处，桩长范围内垂直钻孔取芯，观察桩体完整性、均匀性，并取上、中、下部不同深度的不少于3组试样做无侧限抗压强度试验。成桩28天后，进行单桩或复合地基载荷试验。
3.3、注意事项
①钻机就位及钻进过程应检查钻杆前后左右垂直度，确保垂直度允许偏差小于1%。
②拔管过程中，如果压力低于0.4Mpa停止拔管，当压力达到0.4-0.6MPa，持续1min再缓慢拔管。
③严格控制浆液质量，对水泥浆的黏度、比重和析水率及时测量。
④及时补浆，补浆也是注浆过程中非常重要的一道工序。
⑤试验检测取芯后的孔洞应采用水泥砂浆灌注封闭。
4 布袋注浆桩的工程特性
从加固地基的角度来讲，布袋注浆桩的主要特征有以下几点：
（1）对软土地基的挤密性。高压注浆是一个孔径扩张的过程，通过对周围土体的挤密过程，进而达到挤密软土的目的。
（2）桩体造型的简便性。在松软土中，借助编织袋使制作形状多样的桩体成为可能，可以制作扩底桩、多级扩径桩。
（3）构造形式的多样性。浆液可以是最简单的“素”水泥浆，也可以插入钢筋作为土锚或抗拔桩；也可以预先放入钢筋笼或型钢做成挡土桩。
5 结论
布袋注浆工艺是对注浆工艺的一种改进，它克服了以往注浆易扩散、成桩差、加固范围不明确等固有缺陷，使浆液流向从无法控制变为可控制，使加固复合体的强度难以计量变为可以计量同时还可以减少工程的浪费，避免了浆液流失和环境污染。在全力打造环保型、集约型社会的环境下，布袋注浆桩是一种简便、灵活、功能多样、造价低廉、用途广泛的地基处理，它作为地基加固的一种必要补充，目前还没有形成相应的铁路行业规范，值得进一步推广研究。
参考文献：
[1]铁路布袋注浆桩地基处理工艺试验工作指南，北京，中国铁道出版社，2012
[2]杨丽琼，布袋注浆桩加固技术应用，武汉：科学之友，2008
[3]唐鑫，布袋注浆桩处理铁路路基软弱地基的应用研究，2013
作者简介：
赵炳剑（1984），男，本科，安徽合肥，工程师，从事技术工作。