袖阀管注浆施工工艺及质量控制体会

【摘要】袖阀管注浆施工技术根据设计要求和地层不同，其注浆范围具有多方位、定量、分层、多次、多角度施工的注浆特点。根据地质的具体情况，经过各种工艺性试验，从而提出材料选用、机械设备配套以及袖阀管注浆等施工工艺流程。本文详细介绍了袖阀管注浆技术的工作原理和基本概念，阐述了袖阀管注浆施工所需要的机械设备和相关材料，分析了施工的工艺流程和袖阀管注浆的工艺效果，并提出了控制施工质量的优化措施。

【关键词】袖阀管注浆；原理；设备；流程；质量控制

经过多次实践证明，袖阀管注浆工艺是地基基础加固过程中的一项重要施工技术，在工程建设中得到广泛应用，其施工工艺也日趋成熟。袖阀管注浆施工工艺程序主要包括了勘察地质、设计方案、设备准备、布置孔位、钻孔、套壳料灌注、插入袖阀管、循环灌浆、结束等步骤。

一、袖阀管注浆的工艺原理

袖阀管注浆是为了解决传统注浆在覆盖层中注浆易出现串浆、冒浆和无法有效形成灌浆封闭条件，从而不能有效保证灌浆质量而进行的一种灌浆。其主要原理是在灌浆孔中下入袖阀管，在袖阀管与灌浆孔壁间灌注套壳料，形成灌浆段的密闭条件，在后期进行灌浆时，利用浆液的压力从溢浆孔将袖阀管外橡胶套撑开后劈裂套壳料，实现浆液在指定灌浆范围段有效灌注。按照流动浆液与土体之间的相互作用方式进行划分，可以将其分为渗透注浆、压密注浆和劈裂注浆 [1]。

二、设备及材料的准备

1、钻孔设备。可以选用XY-100、XY-100A、GK-50或者HT-150型的地质钻机，施工区域受限制的地方可以选用MG-50型的锚杆机。

2、注浆设备。可以选用BW-250型的单液泥浆泵，并配套带有相应的制浆设备。

3、水泥。采用复合硅酸盐水泥。

4、套壳料。选用黏土或者膨润土，水泥采用复合硅酸盐水泥。

5、袖阀管。选用由聚乙烯制造的单向螺纹的袖阀管。在有孔的位置外面套上橡胶套，橡胶套必须盖住溢浆孔，注浆时通过增大压力让浆液从溢浆孔中进入到地层，防止地层中的土石和水进入注浆管，起到单向阀的作用。

6、注浆芯管。采用1.5cm的镀锌管或者钢管，每两节中间用丝扣衔接。

7、注浆花管。采用1.5cm的镀锌管或者钢管，花管上方有溢浆孔。注浆花管两端安装橡胶止浆塞，进行双向密封。

三、工艺流程

袖阀管注浆施工的工艺流程主要包括钻孔、安装袖阀管、进行套壳料灌注、进行注浆等四个步骤。

（一）钻孔

成孔的标准指的是当钻孔的深度已经达到事先设计的孔深，或者钻进操作比较艰难，但已经接近事先设计的孔深，此时可以停止钻孔。停止钻孔时需要注意保护孔壁和孔口，并准确记录钻孔的深度。

（二）埋插袖阀管

钻孔完成以后，应该立即进行袖阀管的埋插工作。为方便下入袖阀管，可以在袖阀管中加入适量的清水，缓慢的将袖阀管压入孔中，一直压到孔的最深处。在埋插袖阀管的过程中，严谨用力过猛，压弯或者折断袖阀管。当下完一节袖阀管时，必须将接头处粘接牢固。袖阀管应该埋插到钻孔的中心位置，以便后期进行套壳料灌注时使套壳料能够均匀固结到袖阀管附近，提高注浆的效果。

（三）灌注套壳料

袖阀管下放到位后，应该立即进行套壳料灌注。套壳料灌注的目的是在袖阀管附近建立一层密封圈，用来防止浆液的渗透，在不能达到单孔的渗透扩散范围要求时，可以进行劈裂注浆。套壳料应该选用水泥浆和膨润型粘土粉末搅拌混合成的悬浊性液体，水泥浆和膨润型粘土粉末的混合比为1：7。制作方法是先进行水泥浆的拌制，然后加入黏土粉末，搅拌均匀成为悬浊液，使用钻机泥浆泵进行套壳料的灌注。当套壳料开始溢出孔口时停止灌注。

（四）进行注浆

当套壳料到达事前指定的强度后，可以开始进行注浆。注浆液的所有配制参数必须由专业的实验员经过多次试验，并且结合实际操作情况来确定。注浆的实地操作方法是：首先把注浆芯管插入到袖阀管中，连接好注浆芯管。然后利用高压注浆管连接三通管，再连接注浆机，最后开始进行注浆工作。

四、注浆效果分析

1、通过注浆结束后对注浆量的记录可以判断出对应位置土层的吃浆量大小，而且经过注浆以后的土体比之前更加紧实[3]。

2、在注浆期间，通过定期的监控检测，可以看出已经基本完成本次的注浆控制管线、隧道和地表的规定沉降量，并且实现了防止水浆渗漏的目的。

3、经过探测孔的勘察，并且进行注浆前后标准贯入的对比试验，发现大大提高了土体土层的紧实程度，增强了其物理力学性能。

五、袖阀管注浆施工工艺的优缺点

1、注浆和钻孔分开操作，有效提高了钻孔设备的利用率。

2、能够在同一个钻孔中灌注多种不同的浆液。

3、能够根据具体要求对袖阀管的任何一段进行灌注，并且能够重复多次进行浆液灌注。

4、能够利用比较高的压力进行灌注，降低了灌注过程中窜浆和冒浆的几率。

5、防止水浆渗漏和加固土体的效果比较好。

6、采用固定长度的注浆段，不能根据不同的地层情况进行相应的调整。

7、袖阀管不能重复利用，材料浪费严重。

六、施工质量控制

（一）严格控制材料质量

3、采用符合要求的套壳料，严格按照规定要求进行套壳料的配制，必须通过专项试验确定套壳料的配制比例，套壳的强度必须能够防止串浆和开环两个条件。

4、严格通过试验确定注浆液配制时的水灰比例，注浆液必须具备比较好的流动性，同时析水性也要比较小，确保在较大的压力下浆液也能得到正常扩散，实现理想的注浆效果。

（二）确定合理的施工参数

在工程施工前需要进行注浆试验，进一步深入核实对应土层的情况，通过注浆试验确定不同的土层需要的不同注浆量、注浆流量、注浆步距、注浆压力等相关参数，根据钻孔时所记录的具体土层情况，从而采用不同的参数进行控制。

（三）施工控制

1、钻孔。在开始钻孔之前，需要根据设计的桩位分布图在施工现场进行测量和放样布孔。钻孔机就位以后，先检查钻机的水平度和钻杆的垂直度，控制误差不超过1%。钻孔的深度必须与设计要求一致。

2、灌注套壳料。套壳料必须按照设计要求进行配制，确保套壳料的强度，进行灌注时必须保证泥浆的完全置换。

3、埋插袖阀管。在下管之前，必须保证袖阀管各个管节之际的连接可靠，在其底部安装底盖，防止套壳料流入袖阀管中。埋插袖阀管时必须确保袖阀管的垂直度，保证袖阀管位于钻孔的中心位置，同时需要及时盖上盖子，防止落入杂物。

4、进行注浆。开始注浆前应该检查注浆的管路，并且检查袖阀管和注浆花管的止浆塞之间是否已经密闭。当套壳达到指定强度时开始注浆，水泥浆必须按照设计要求进行配制，不能随意改变配制比例。施工过程中需要严格控制注浆步距和各项参数，实时监控注浆量和注浆压力，及时发现问题，并采取相应的解决措施。注浆结束后要及时对袖阀管进行清洗，准备下一次的注浆工作。

结语

综上所述，施工环节是袖阀管注浆工艺的质量控制重点，套壳料和钻孔的质量直接影响到实现定量、多次、分层注浆的施工目标。袖阀管注浆施工技术的具体效果表明这项新技术工艺的可行性，袖阀管注浆施工工艺具有应用面广、设备简单、可重复利用的特点，有利于确保工程建设的顺利施工，保证了工程施工的安全和质量。