柱狀布袋注漿法

龍芳月

摘要：柱狀布袋注漿方法是軟土分層注漿技術(shù)和土工織物綜合應(yīng)用的施工新工藝。柱狀布袋注漿技術(shù)主要應(yīng)用于防水堵漏、構(gòu)成地下帷幕墻和充填孔隙等方面。本文從工藝施工、作用及實(shí)例去介紹柱狀布袋注漿技術(shù)。

關(guān)鍵詞：布袋注漿樁 加固 軟土地基 塑料袋 注漿

0 引言

柱狀布袋注漿方法是軟土分層注漿技術(shù)和土工織物綜合應(yīng)用的施工新工藝。下面從施工工藝、作用及實(shí)例去介紹柱狀布袋注漿技術(shù)。

1 柱狀布袋注漿技術(shù)施工工藝

柱狀布袋注漿施工與鉆孔灌注樁中的摩擦樁施工類似，先采用鉆機(jī)鉆孔成孔，然后再注漿成樁。柱狀布袋注漿方法見(jiàn)圖1所示，其工序如見(jiàn)圖2。

柱狀布袋注漿樁的孔一般采用旋轉(zhuǎn)鉆方式鉆孔，開孔直徑≥89mm，鉆孔深度為地基處理深度。布袋注漿樁體直徑比灌注樁體的直徑小，一般為30～40cm，水泥結(jié)石（齡期7天）單軸抗壓強(qiáng)度不小于2.4MPa，灌注樁混凝土的單軸抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)值。在豎向上，布袋注漿樁體是分節(jié)的，而灌注樁體是連續(xù)的。布袋注漿樁在成孔后，注入護(hù)壁泥漿保護(hù)孔壁，將內(nèi)插有塑料注漿管的尼龍纖維袋放進(jìn)孔中，尼龍袋兩端用鐵絲扎緊，以保證注入袋內(nèi)的漿液不從兩端溢出。然后可通過(guò)塑料注漿管進(jìn)行注漿。為防止尼龍纖維布袋漂浮、偏離、漏漿等，塑料注漿管底用悶頭旋緊，尼龍纖維袋一般選用Φ300～400mm卷筒型，尼龍袋應(yīng)密集、緊湊，無(wú)明顯漏洞，能保證注入的漿液能膨脹。尼龍纖維袋應(yīng)自底部上翻30cm，用鉛絲扎緊三道，以免泄?jié){，每隔50cm扎用牛筋或細(xì)鉛絲將尼龍袋扎牢，以保證布袋順利進(jìn)入孔內(nèi)。為防止竄漿，上口亦必須綁扎二道以上鉛絲，直接扎緊于塑料注漿管上。其漿液一般為水泥－粉煤灰（或細(xì)砂）漿液，注漿用水泥宜采用普通硅酸鹽水泥。標(biāo)號(hào)不低于425＃。注漿用水泥保持新鮮，受潮結(jié)塊、顆粒大于0.5mm者不使用。磨細(xì)粉煤灰是該工藝的主要材料，與水泥配比量應(yīng)根據(jù)工程技術(shù)方案而定。為保證漿液的均勻與穩(wěn)定性，防止?jié){體過(guò)早分離及沉淀，應(yīng)在拌漿時(shí)加入適量膨潤(rùn)土。為加速漿液在布袋樁內(nèi)的凝固，在拌漿時(shí)加入適量KA-1，但氣溫較高時(shí)進(jìn)行注漿施工考慮少放KA-l，主料與外加劑的配比是保證漿液質(zhì)量的關(guān)鍵。其配方由：水、膨潤(rùn)土、粉煤灰（或細(xì)砂）、水泥（礦渣硅酸鹽水泥）、KA-1、KA-2（添加劑）等組成。注漿過(guò)程中，遵循自下而上、逐節(jié)或一次壓漿的原則。提管高度一般為每節(jié)塑料注漿管高度，注漿壓力一般為0.3～0.5Mpa，一旦超過(guò)設(shè)計(jì)壓力，及時(shí)上拔注漿芯管。拆卸注漿管前打開回流閥，以釋放管內(nèi)壓力。樁體成樁28天后進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。

2 作用

柱狀布袋注漿方法是以土工織物袋和注漿漿液形成似圓柱狀硬化體來(lái)加固土體的。它適用于：①堵塞地下工程中的大面積空洞；②與灌注樁等組成地下墻，作為防滲帷幕或擋土墻；③形成復(fù)合地基，承受建筑物荷載。因此，柱狀布袋注漿有以下三大作用：

2.1 排水作用。布袋可以形成排水通道，當(dāng)土體中存在超孔隙水壓力時(shí)，土中的水分會(huì)沿著織物排出土體，注漿布袋樁形成排水通道加速了土體的固結(jié)，更有利于相鄰注漿布袋樁對(duì)土體的壓密。此外，注漿布袋的滲水性，在受到漿液壓力時(shí)，能將漿液中較稀的部分從布袋內(nèi)排出，降低了布袋內(nèi)水灰比，從而加速凝固，得到高密度、高強(qiáng)度的硬化體。

2.2 隔水作用。漿液在布袋內(nèi)的壓力大于布袋周圍的被動(dòng)土壓力，布袋的隔離作用使得漿液體得以通過(guò)膨脹布袋達(dá)到壓密土體的目的，并形成較規(guī)則的注漿體。

2.3 加筋作用。即使使用強(qiáng)度較低的漿液，由于布袋的抗拉強(qiáng)度較高。也能使注漿布袋樁起到加筋土體的作用，在軟弱地層中，注漿布袋樁增加了土體的穩(wěn)定性。

3 實(shí)例

3.1 上海大統(tǒng)路立交橋引道擋土墻堵漏工程

上海大統(tǒng)路立交橋，位于上海鐵路新客站東面，其南面塢式結(jié)構(gòu)及水泥板樁接縫處因當(dāng)時(shí)施工條件限制，留有一寬0.20m、深12m左右的空檔，成為日后土體流失的排泄通道，在1987年6月份交付使用1年多后，由于立交橋道面下的盲溝管發(fā)生斷裂，大量砂土從窨井中流失，東北側(cè)的電纜井及人行道因此而產(chǎn)生嚴(yán)重的不均勻沉降。至1988年月初，最大沉降值達(dá)2.2m左右，對(duì)電纜井的正常使用及人行道的安全暢通構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。為了防止水土的進(jìn)一步流失，并制止地面的不均勻沉降，改善電纜井的受力條件，保證人行道的安全暢通，對(duì)排泄通道進(jìn)行了布袋注漿加固處理。

加固方法是在塢式結(jié)構(gòu)與板樁接縫的空檔處設(shè)置三個(gè)布袋樁。布袋樁注漿后膨脹的直徑達(dá)35cm，故能充分地將豎向長(zhǎng)達(dá)12m、寬20cm的垂直空洞堵塞。

經(jīng)布袋注漿堵漏后，3年過(guò)后檢測(cè)發(fā)現(xiàn)擋土墻外側(cè)未發(fā)生任何沉降，經(jīng)歷了時(shí)間和自然災(zāi)害(大暴雨)的考驗(yàn)。

3.2 構(gòu)成地下帷幕：吳涇鐵塔保護(hù)工程

吳涇熱電廠的過(guò)江輸水隧道盾構(gòu)工作井的沉井尺寸為15.08m×l2.9m×29.6m(長(zhǎng)×寬×深)，距沉井西南25.9m有一座60年代修建的高達(dá)91.2m的過(guò)江輸電鐵塔，塔基由4個(gè)承臺(tái)構(gòu)成，每個(gè)承臺(tái)下有5根長(zhǎng)26m的樁。由于兩構(gòu)作物的凈距離小于沉井深度，沉井下沉對(duì)土體的擾動(dòng)會(huì)波及塔基周圍的土體。為保護(hù)鐵塔平安，有必要采取措施，以防不測(cè)。經(jīng)過(guò)反復(fù)研究和對(duì)比。最終采用φ400鉆孔壓注樁和布袋注漿相結(jié)合的工藝。在這個(gè)方案中，鉆孔壓注樁和柱狀布袋注漿組成一封閉的地下帷幕墻。其中鉆孔壓注樁提供墻體的剛度。柱樁注漿布袋封閉地下帷幕墻。其中鉆孔壓注樁提供墻體的剛度。注漿布袋封閉壓注樁之間的空隙，保證帷幕墻的隔離性能。

在沉井下沉期間，對(duì)鐵塔作了嚴(yán)密的觀測(cè)，觀測(cè)結(jié)果表明：鐵塔沉降僅2mm?，F(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)還表明：在地下帷幕墻外側(cè)，由于沉井下沉而導(dǎo)致地表有較大的沉降，而地下帷幕墻內(nèi)側(cè)的地表沉陷小于3mm。這說(shuō)明：注漿布袋對(duì)于封閉樁間空隙、確保地下帷幕的擋土抗流砂作用是極為明顯的。

總之，柱狀布袋注漿技術(shù)在施工技術(shù)上有較好的安全性、保證性，適用范圍廣泛，在經(jīng)濟(jì)上，由于布袋的抗拉強(qiáng)度較高，可大量節(jié)省水泥，從而降低工程造價(jià)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑安裝工程安全技術(shù)規(guī)程》.