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【摘 要】本文简要论述了花管注浆的概念、优势，进而探讨了在铁路路基上，如何应用竖直花管注浆技术进行注浆，力求不断增强铁路路基的稳定性。
【关键词】铁路路基；竖直花管注浆；技术
引言
花管注浆多应用于岩层及砂层的地层加固，并且随着国家基建改造及市区工程的日渐增多，花管注浆因它机械小、施工空间需求不大、地层加固效果好、速度快等优点而日益被人们认同采用。而在铁路路基上应用也越来越广泛，特别是在软土路基中的应用，则直接关系到铁路路基的安全性。
1、花管注浆技术概述
花管注浆具有花管布置形式灵活、可在复杂地质环境下施工、施工安全迅速、对边坡坡体和构造物及周围环境影响小、可灵活选择注浆浆液等优点。利用轻型机械打入带孔小直径空心钢花管，并在平面上布设成一定形状，再向管内灌注水泥浆。通过钢花管上有规律的小孔向管周围土体渗透，再通过挤压、劈裂和固化等方式，使一定范围内的土体得到加固，并形成钢花管水泥浆土复合体，从而改善钢花管的受力情况，属于微型桩。条件允许的情况下，钢花管顶部还可使用连系梁牢固连接，使单根钢花管悬臂受弯变为整体受弯，从而增强钢花管的抗弯、抗剪能力和钢花管群桩的整体稳定性。
2、花管注浆的优势
传统钻孔注浆是采用钻机在路面上钻注浆孔，并采用清水洗孔，然后进行注浆。其存在以下几个问题：：（1）钻孔注浆为了确保注浆孔的畅通，必须用水洗孔，在洗孔的过程中，会有大量的水流入路基，且不易排出，会造成路基填料力学参数劣化，地基承载力下降。（2）钻孔注浆洗孔过程中在路基中残留的水，将浆液稀释，造成水灰比升高，不利于水灰比的控制，进而注浆加固的质量也难以控制。（3）钻孔注浆的浆液是在钻孔中流动，相对于花管注漿而言，浆液流动不是很顺畅，浆液向四周扩散范围较小。（4）传统钻孔注浆对交通影响较大，交通开放过早会影响注浆加固效果。
而花管注浆则通过花管壁上的注浆小孔，浆液可以很好地向四周扩散，形成树根状的浆土混合物，大大提高了路基承载力。同时，花管并未取出，留在路基当中可起到钢管桩的作用，可阻止沉降的发生与发展，提高了路基承载力，使得注浆效果更加显著。
3、铁路路基竖直花管注浆技术研究
在铁路路基上进行竖直花管注浆，与一般性地方进行花管注浆有很大的区别，这主要取决于铁路本身具有的安全性所决定，很多施工方法要考虑诸多影响行车安全因素，因此在铁路路基上进行花管注浆，有其特有的施工工艺。
1、施工步骤
（1）搭设平台
为了保证施工安全及方便，制作一个长2m、宽1m、高1.5m（可以根据现场实际情况订尺寸）的施工作业移动平台，并在施工平台上面及四脚包裹一层绝缘套，四脚脚底需要与地面接触，保证作业人员站在施工移动平台上，垂直距接触网距离在2m以上。
（2）制作镀锌花管
在外径φ75mm，壁厚4mm的镀锌管外钻孔，制成注浆花管。每根花管前端按照梅花型分布进行钻孔，孔径为5mm。花管最短应为为1m，最长花管可根据现场实际情况确定。在实际施工过程中，花管作为钻杆以及导浆管。
（3）定位放样
根据图纸设计尺寸，现场进行测量定孔位，孔位位置、编号、根数和图纸、自编编号对应。定位完成后各孔位中心插好竹竿，标明编号，并进行分组。施工时进行水准测量，按照设计要求控制标高。标高及孔深度控制要求采用水准仪测量标高，钢尺丈量钻杆和注浆杆。
（4）钻孔插管
在设计桩位处钻设引孔，引孔需穿透既有线路基基床表层标高以下，钻孔的设备，使用风镐（一般选用风动G20型），以确保线路稳定性和施工人员安全。钻孔需根据编号由外至内进行钻孔，钻孔顺序1、3、5…2、4、6…。
（5）焊接花管。钻进一根花管后，仍需进行钻进，必须采用电焊机将两根花管焊牢，保证继续钻进过程中，不会出现花管断折现象。
（6）注浆作业。根据设计要求的注浆总量，算出每米应该所需注浆量作为注浆基本标准。注浆采用注浆量与注浆压力双控制原则，以注浆量为主，压力为辅。为了有效控制注浆压力，可在注浆管管口安装一个小型压力表，注浆管管口压力一般控制在0.1～0.2MPa。注浆一经开始应连续进行，力求避免中断，注浆施工时应跳孔注浆，一般间隔2～4孔。在施工时水泥浆搅拌池尽量靠近注浆孔，以避免多弯头长距离送浆引起压力损失。当有列车经过时，考虑到列车动荷载对注浆施工的影响，需暂停加压向孔内注浆，待列车经过后再进行注浆，但列车经过时间需保持孔内水泥浆压力。在注浆过程中，当压力表的压力骤然上升，超过设计压力，或者浆液出注浆管返至地面，应终止注浆。注浆过程中安排专人对路堤、路肩、绿化带进行巡查，如发现冒浆且止浆措施无效即可停止注浆。
（7）切割余管。镀锌花管打入设计要求标高面后，可能上部超出了轨面，必须切割多余部分，以保证镀锌花管口在轨面以下，从而不影响行车安全。
（8）记录。钻孔时准确及时记录孔号、孔深、土层类型、分层深度等参数。注浆施工时值班技术人员应详细记录每一个钻孔的每次注浆压力、注浆量、注浆时间、浆液配比，施工过程中出现的问题均必须记录在案。
4、路基本体注浆施工注意事项
路基本体注浆过程中必须做好轨道的沉降观测工作，并及时分析观测成果，作出相应的调整。正式注浆前必须要做好试桩工作，确定施工工艺，花管注浆要按照“少量多次，多点均匀”的原则，防止局部隆起过大，影响行车安全。在轨道两侧注浆时，要接近于对称注浆，防止一侧轨道隆起过大，尤其是在曲线下股，会产生反超高，严重影响行车安全。对于原先没有下沉的地段，要做到尽量不要去注浆扰动它，以免桩侧摩擦力下降后使得轨道加大下沉。注浆使得轨道快速隆起，停止注浆后轨道会在较长的时期内持续下沉，因此对注浆后沉降观测期是一个漫长的过程，需要做好打持久战的准备。
5、工程实例
“台州站软土地基补强加固整治主体工程”是专门对杭深高铁线一段软土路基进行补强加固的整治工程，除了旋喷桩和钻孔桩施工外，路基本体线路上的注浆尤为重要，这不仅仅涉及到工程施工质量效果，更加对安全要求相当严格。这就需要一种简单而又实用的施工工艺进行指导施工，而上述施工工艺恰好就在这个工程项目上得到了充分的应用。在该工程中使用风镐直接将4.5～6m钢花管竖直打入路基本体内，钢花管既当做钻杆又当做导浆管，然后插上注浆管进行注浆，并且钢花管直接留在路基本体内，以起到加筋作用。
6、结语
纵观花管注浆在铁路路基本体加固的应用历史，绝大多数是在路基边坡上斜孔注浆，而对于在路基线路上进行竖直花管注浆却比较少，这主要是因为铁路本身所要求的安全标准，使竖直花管注浆不能很随意的在线路上进行，这就给许多相关技术人员设置了一道难题。以上提出的竖直花管注浆施工工艺，可能会对以后注浆施工带来一些帮助，但是任何施工项目都是要根据实际情况来选用最合理的施工工艺和方案。因此，铁路路基花管注浆还必须一步一步得到改进和完善，从而既能满足施工要求，又能满足铁路安全要求。
参考文献：
[1]吴裕铭.花管注浆技术在加固既有铁路软土路基中的应用[J].路基工程，2012，01：130-134.
[2]杨谢辉，蒋丽君.饱水路基沉陷机理及加固技术研究[J].公路与汽运，2014，04：123-126.
[3]曹强凤.注浆技术在公路路面基层加固中的研究与应用[D].浙江大学，2013.
[4]何辉华.桥涵台背钢花管注浆加固处理技术探讨[J].山西建筑，2009，14：311-312.
[5]韦启山.注浆加固技术在公路工程软土路基施工处理中的应用[J].科技信息，2009，23：944+936.
【关键词】铁路路基；竖直花管注浆；技术
引言
花管注浆多应用于岩层及砂层的地层加固，并且随着国家基建改造及市区工程的日渐增多，花管注浆因它机械小、施工空间需求不大、地层加固效果好、速度快等优点而日益被人们认同采用。而在铁路路基上应用也越来越广泛，特别是在软土路基中的应用，则直接关系到铁路路基的安全性。
1、花管注浆技术概述
花管注浆具有花管布置形式灵活、可在复杂地质环境下施工、施工安全迅速、对边坡坡体和构造物及周围环境影响小、可灵活选择注浆浆液等优点。利用轻型机械打入带孔小直径空心钢花管，并在平面上布设成一定形状，再向管内灌注水泥浆。通过钢花管上有规律的小孔向管周围土体渗透，再通过挤压、劈裂和固化等方式，使一定范围内的土体得到加固，并形成钢花管水泥浆土复合体，从而改善钢花管的受力情况，属于微型桩。条件允许的情况下，钢花管顶部还可使用连系梁牢固连接，使单根钢花管悬臂受弯变为整体受弯，从而增强钢花管的抗弯、抗剪能力和钢花管群桩的整体稳定性。
2、花管注浆的优势
传统钻孔注浆是采用钻机在路面上钻注浆孔，并采用清水洗孔，然后进行注浆。其存在以下几个问题：：（1）钻孔注浆为了确保注浆孔的畅通，必须用水洗孔，在洗孔的过程中，会有大量的水流入路基，且不易排出，会造成路基填料力学参数劣化，地基承载力下降。（2）钻孔注浆洗孔过程中在路基中残留的水，将浆液稀释，造成水灰比升高，不利于水灰比的控制，进而注浆加固的质量也难以控制。（3）钻孔注浆的浆液是在钻孔中流动，相对于花管注漿而言，浆液流动不是很顺畅，浆液向四周扩散范围较小。（4）传统钻孔注浆对交通影响较大，交通开放过早会影响注浆加固效果。
而花管注浆则通过花管壁上的注浆小孔，浆液可以很好地向四周扩散，形成树根状的浆土混合物，大大提高了路基承载力。同时，花管并未取出，留在路基当中可起到钢管桩的作用，可阻止沉降的发生与发展，提高了路基承载力，使得注浆效果更加显著。
3、铁路路基竖直花管注浆技术研究
在铁路路基上进行竖直花管注浆，与一般性地方进行花管注浆有很大的区别，这主要取决于铁路本身具有的安全性所决定，很多施工方法要考虑诸多影响行车安全因素，因此在铁路路基上进行花管注浆，有其特有的施工工艺。
1、施工步骤
（1）搭设平台
为了保证施工安全及方便，制作一个长2m、宽1m、高1.5m（可以根据现场实际情况订尺寸）的施工作业移动平台，并在施工平台上面及四脚包裹一层绝缘套，四脚脚底需要与地面接触，保证作业人员站在施工移动平台上，垂直距接触网距离在2m以上。
（2）制作镀锌花管
在外径φ75mm，壁厚4mm的镀锌管外钻孔，制成注浆花管。每根花管前端按照梅花型分布进行钻孔，孔径为5mm。花管最短应为为1m，最长花管可根据现场实际情况确定。在实际施工过程中，花管作为钻杆以及导浆管。
（3）定位放样
根据图纸设计尺寸，现场进行测量定孔位，孔位位置、编号、根数和图纸、自编编号对应。定位完成后各孔位中心插好竹竿，标明编号，并进行分组。施工时进行水准测量，按照设计要求控制标高。标高及孔深度控制要求采用水准仪测量标高，钢尺丈量钻杆和注浆杆。
（4）钻孔插管
在设计桩位处钻设引孔，引孔需穿透既有线路基基床表层标高以下，钻孔的设备，使用风镐（一般选用风动G20型），以确保线路稳定性和施工人员安全。钻孔需根据编号由外至内进行钻孔，钻孔顺序1、3、5…2、4、6…。
（5）焊接花管。钻进一根花管后，仍需进行钻进，必须采用电焊机将两根花管焊牢，保证继续钻进过程中，不会出现花管断折现象。
（6）注浆作业。根据设计要求的注浆总量，算出每米应该所需注浆量作为注浆基本标准。注浆采用注浆量与注浆压力双控制原则，以注浆量为主，压力为辅。为了有效控制注浆压力，可在注浆管管口安装一个小型压力表，注浆管管口压力一般控制在0.1～0.2MPa。注浆一经开始应连续进行，力求避免中断，注浆施工时应跳孔注浆，一般间隔2～4孔。在施工时水泥浆搅拌池尽量靠近注浆孔，以避免多弯头长距离送浆引起压力损失。当有列车经过时，考虑到列车动荷载对注浆施工的影响，需暂停加压向孔内注浆，待列车经过后再进行注浆，但列车经过时间需保持孔内水泥浆压力。在注浆过程中，当压力表的压力骤然上升，超过设计压力，或者浆液出注浆管返至地面，应终止注浆。注浆过程中安排专人对路堤、路肩、绿化带进行巡查，如发现冒浆且止浆措施无效即可停止注浆。
（7）切割余管。镀锌花管打入设计要求标高面后，可能上部超出了轨面，必须切割多余部分，以保证镀锌花管口在轨面以下，从而不影响行车安全。
（8）记录。钻孔时准确及时记录孔号、孔深、土层类型、分层深度等参数。注浆施工时值班技术人员应详细记录每一个钻孔的每次注浆压力、注浆量、注浆时间、浆液配比，施工过程中出现的问题均必须记录在案。
4、路基本体注浆施工注意事项
路基本体注浆过程中必须做好轨道的沉降观测工作，并及时分析观测成果，作出相应的调整。正式注浆前必须要做好试桩工作，确定施工工艺，花管注浆要按照“少量多次，多点均匀”的原则，防止局部隆起过大，影响行车安全。在轨道两侧注浆时，要接近于对称注浆，防止一侧轨道隆起过大，尤其是在曲线下股，会产生反超高，严重影响行车安全。对于原先没有下沉的地段，要做到尽量不要去注浆扰动它，以免桩侧摩擦力下降后使得轨道加大下沉。注浆使得轨道快速隆起，停止注浆后轨道会在较长的时期内持续下沉，因此对注浆后沉降观测期是一个漫长的过程，需要做好打持久战的准备。
5、工程实例
“台州站软土地基补强加固整治主体工程”是专门对杭深高铁线一段软土路基进行补强加固的整治工程，除了旋喷桩和钻孔桩施工外，路基本体线路上的注浆尤为重要，这不仅仅涉及到工程施工质量效果，更加对安全要求相当严格。这就需要一种简单而又实用的施工工艺进行指导施工，而上述施工工艺恰好就在这个工程项目上得到了充分的应用。在该工程中使用风镐直接将4.5～6m钢花管竖直打入路基本体内，钢花管既当做钻杆又当做导浆管，然后插上注浆管进行注浆，并且钢花管直接留在路基本体内，以起到加筋作用。
6、结语
纵观花管注浆在铁路路基本体加固的应用历史，绝大多数是在路基边坡上斜孔注浆，而对于在路基线路上进行竖直花管注浆却比较少，这主要是因为铁路本身所要求的安全标准，使竖直花管注浆不能很随意的在线路上进行，这就给许多相关技术人员设置了一道难题。以上提出的竖直花管注浆施工工艺，可能会对以后注浆施工带来一些帮助，但是任何施工项目都是要根据实际情况来选用最合理的施工工艺和方案。因此，铁路路基花管注浆还必须一步一步得到改进和完善，从而既能满足施工要求，又能满足铁路安全要求。
参考文献：
[1]吴裕铭.花管注浆技术在加固既有铁路软土路基中的应用[J].路基工程，2012，01：130-134.
[2]杨谢辉，蒋丽君.饱水路基沉陷机理及加固技术研究[J].公路与汽运，2014，04：123-126.
[3]曹强凤.注浆技术在公路路面基层加固中的研究与应用[D].浙江大学，2013.
[4]何辉华.桥涵台背钢花管注浆加固处理技术探讨[J].山西建筑，2009，14：311-312.
[5]韦启山.注浆加固技术在公路工程软土路基施工处理中的应用[J].科技信息，2009，23：944+936.