既有建筑物地基不均勻沉降注漿施工工法

郝曉華

(太行建設(shè)開發(fā)有限公司，山西 陽泉 045000)

1 概述

山西省多為山區(qū)地形，故建筑物多在強(qiáng)夯或回填區(qū)域建樓，由于地基發(fā)生不均勻沉降變形，造成建筑物傾斜開裂，為終止地基土沉降變形及上部結(jié)構(gòu)裂縫寬度繼續(xù)發(fā)展，對地基進(jìn)行雙液注漿治理。地基注漿加固過程中及加固后建筑物墻體未發(fā)現(xiàn)有新的裂隙發(fā)育，通過沉降觀測未發(fā)現(xiàn)建筑物有明顯的沉降，取得了預(yù)期的加固效果。通過工程實(shí)踐，經(jīng)總結(jié)形成本工法，對既有建筑物的地基不均勻沉降造成建筑物傾斜和裂縫的危害治理具有借鑒意義。

2 工法特點(diǎn)

1)雙液注漿工法可以廣泛應(yīng)用于軟土地基及巖基斷裂破碎帶的加固工程中。

2)漿液具有良好的流動性、觸變性和擴(kuò)散性，漿液初凝快且具可調(diào)性能，能適時提高強(qiáng)度，可以縮短土體沉降穩(wěn)定時間，能克服注漿中引起的擾動和軟化效應(yīng)。

3)該工法對地下工程施工控制地基不均勻沉降具有簡單靈活、經(jīng)濟(jì)實(shí)效的明顯效果。

4)雙液注漿具有速凝性能，可以調(diào)節(jié)時間，縮短沉降周期，在瞬時間內(nèi)起到強(qiáng)化和加固作用，比單液注漿更能達(dá)到控制地面建筑下沉的目的。

5)施工安全簡便、快速、工期短、質(zhì)量好、效果快。

3 適用范圍

該工法適用于既有建筑物或擬建建筑物地基加固工程，改良地基提高地基承載力，控制沉降量、沉降差。

4 既有建筑物地基不均勻沉降注漿施工工法的技術(shù)原理和關(guān)鍵技術(shù)

4.1 技術(shù)原理

雙液注漿主要具有克服注漿加固中引起的擾動和軟化作用以及縮短固結(jié)沉降，控制沉降的特點(diǎn)，因此當(dāng)雙液漿及時充填到土體中的空隙時，由于漿液具有速凝并可在瞬時內(nèi)初凝的特點(diǎn)，因此能起到強(qiáng)化和加固作用，同時注漿過程中漿液流失少而有效充填量提高，及時補(bǔ)充了由諸多原因造成的土體損失，同時當(dāng)雙液漿在充填土體中的空隙時，能對周圍土體產(chǎn)生擠壓并劈入土體的薄弱部位，形成交叉網(wǎng)狀凝固體，增強(qiáng)了土的密實(shí)度和壓縮模量，擴(kuò)大了應(yīng)力場，提高了承載力，減少了沉降量。

4.2 關(guān)鍵技術(shù)

1)對注漿孔進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計，包括孔位、斜向傾角，由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人、公司技術(shù)負(fù)責(zé)人層層把關(guān)，保證設(shè)計的科學(xué)性和可行性。

2)嚴(yán)格檢查注漿材料的質(zhì)量，控制注漿液水灰比，保證注漿液質(zhì)量。

3)制定合理的施工工藝，注漿施工時先注建筑物外圍孔再注建筑物內(nèi)部孔，跳打注漿孔，分次注漿，逐漸加密，每間隔3個注漿孔進(jìn)行跳打注漿。

5 施工工藝流程及技術(shù)要求

5.1 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

圖1 施工工藝流程圖

5.2 技術(shù)要求

1)注漿施工前應(yīng)按設(shè)計單位提出的設(shè)計文件、巖土工程勘察資料及注漿質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等制定實(shí)施性的施工組織設(shè)計。

2)注漿孔分為垂直孔、斜向基礎(chǔ)傾角20°孔、斜向基礎(chǔ)傾角30°孔;垂直孔間隔 1.0 m，斜向孔間隔1.5 m。

3)注漿鉆孔應(yīng)采用鉆機(jī)成孔，并標(biāo)明注漿孔的設(shè)計角度，用傾斜尺、水準(zhǔn)尺等工具進(jìn)行調(diào)整鉆機(jī)角度，定位準(zhǔn)確、安裝牢固。

4)注漿孔深度進(jìn)入基礎(chǔ)墊層下9.5 m，孔徑為75 mm。

5)注漿材料由水、水泥和速凝劑(水玻璃)組成，施工用水應(yīng)符合《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》;水泥選用普通硅酸鹽水泥32.5;速凝劑選用符合國家質(zhì)量要求的波美度為40℃水玻璃。

6)注漿漿液水灰比為1∶1.0～1∶1.3。在注漿過程中由于漿液中含水量較大，為了防止地基產(chǎn)生新的沉降，注漿與注水玻璃交替進(jìn)行，使?jié){液盡快初凝。水玻璃用量為水泥用量的1/3。

7)注漿管選用滿足10 kg/cm2壓力鋼管或塑料管，插入孔內(nèi)時底部以上1.5 m長度內(nèi)要鉆網(wǎng)眼，并用膠布纏繞保護(hù)，然后再插入孔內(nèi)，防止泥砂進(jìn)入管內(nèi)。

8)卡好封孔位置，封孔位置應(yīng)在基礎(chǔ)底以下，保證漿液進(jìn)入基礎(chǔ)底部，達(dá)到加固處理效果。封孔時，下端填入3 mm～5 mm石子至封孔位置，然后用中粗砂封填至孔口。

9)注漿時泵壓控制在0.3 MPa～0.5 MPa之間。

10)控制好單孔注漿量，單孔注入水泥量通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定。如發(fā)現(xiàn)泵壓小，注入量大，應(yīng)停止，進(jìn)行檢查，在排除漿液進(jìn)入地下管溝等情況后，再進(jìn)行注漿，防止跑、冒、滴、漏。

11)注漿施工順序，先注建筑物外圍孔再注建筑物內(nèi)部孔，跳打注漿孔、分次注漿，逐漸加密，每間隔3個注漿孔進(jìn)行跳打注漿。

5.3 沉降觀測

從施工開始前至施工結(jié)束后，采用傳統(tǒng)方式和現(xiàn)代方式相結(jié)合的方法來進(jìn)行沉降觀測。傳統(tǒng)方式采用貼麻紙或嵌石膏的方法，施工人員每天觀測，直觀的獲知基礎(chǔ)是否變形。現(xiàn)代方式采用高精度電子水準(zhǔn)儀測量，周期性讀取數(shù)據(jù)，便于對沉降進(jìn)行量化分析。

1)貼麻紙或嵌石膏。施工開始時，在建筑物的不同方位選擇觀測點(diǎn)，主要是裂縫，在不同位置的裂縫上貼麻紙或嵌石膏，根據(jù)麻紙或石膏是否開裂、開裂程度來判斷基礎(chǔ)是否變形、變形大小。施工期間可能產(chǎn)生一些附加沉降，屬正?，F(xiàn)象，但沉降過大需分析原因，采取相應(yīng)措施。施工結(jié)束后，同樣采用對裂縫貼麻紙或嵌石膏的方法來判斷基礎(chǔ)是否穩(wěn)定。

2)電子水準(zhǔn)儀測量。施工開始前，選擇沉降觀測點(diǎn)，安裝高精度電子水準(zhǔn)儀(誤差在0.3 mm以內(nèi))。對擬加固建筑物進(jìn)行為期3 d的沉降觀測，獲取擬加固建筑物基礎(chǔ)在加固前的變形情況。

整個施工過程中安排專人觀測，每3 d讀取一次數(shù)據(jù)，掌握建筑物基礎(chǔ)在加固過程中的變形情況。

施工結(jié)束后，每周讀取一次數(shù)據(jù)，觀測周期2個月，掌握建筑物基礎(chǔ)在加固后的變形情況，用于對加固效果進(jìn)行評價。

6 質(zhì)量控制

6.1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

本工法主要執(zhí)行以下質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):

1)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》;2)《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》;3)《地基與基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》;4)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》;5)相關(guān)規(guī)定的有關(guān)要求。

6.2 質(zhì)量要求

1)建立以項(xiàng)目經(jīng)理為主的質(zhì)量保證體系，建立自檢、互檢、專業(yè)質(zhì)檢質(zhì)量管理責(zé)任制，將質(zhì)量保證納于組織管理體系中，做到全員、全過程、全方位講質(zhì)量、抓質(zhì)量。

2)加強(qiáng)施工原材料管理，嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)。凡進(jìn)場材料都要進(jìn)行抽樣試驗(yàn)，合格后方可使用，沒有出廠合格證及試驗(yàn)合格報告的材料嚴(yán)禁使用。

3)施工過程中嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，上一道工序視下一道工序?yàn)橛脩簦乱坏拦ば蛞暽弦坏拦ば驗(yàn)楫a(chǎn)品，決不把不合格工序帶入下一道工序中。

4)各類設(shè)備應(yīng)就近安裝固定管線，不宜搞得過長，以防壓力和流量消耗。

5)鉆機(jī)成孔插入注漿管后應(yīng)封堵孔口及附近的地面裂縫以防冒漿。

6)注漿過程中應(yīng)注意控制壓力和流量，根據(jù)土層特性和加固目的選用不同注漿參數(shù)，確定流量壓力和注漿量。

7)施工時要做好鉆孔和注漿記錄，特別是注漿壓力、漿液配比、注漿量始(終)灌時間、注漿段起止深度。

7 環(huán)保措施

施工區(qū)域?qū)偕钭≌瑓^(qū)，為保證施工中少擾動環(huán)境，給居民少帶來不便，施工中制定如下措施:

1)現(xiàn)場要搞好文明施工管理，場區(qū)內(nèi)的各種材料設(shè)備分類存放，做到堆放有序，整齊清潔。2)工地道路應(yīng)確保暢通，給住戶留出行車與行人通道。3)嚴(yán)格遵守國家和地方的有關(guān)控制環(huán)境污染的法規(guī)，并制定污水廢水處理措施，做到達(dá)標(biāo)排放。4)施工機(jī)械的廢油料必須集中存放，并做好廢油的利用工作，禁止隨意亂倒污染環(huán)境。5)治理一處清理一處，不亂堆亂放廢棄物，及時排除清運(yùn)。6)施工人員應(yīng)嚴(yán)格遵守小區(qū)的各項(xiàng)規(guī)章制度。7)撤場時要做到工完料盡場地清。

8 效益分析

雙液注漿工藝是在軟土地基注漿加固的基礎(chǔ)上有了新的發(fā)展和突破，該工藝克服了注漿過程中引起的土體擾動軟化效應(yīng)，并能使土體沉降穩(wěn)定時間大大縮短。本次由于地基不均勻沉降造成建筑物下沉，采用雙液注漿后，建筑物墻體未發(fā)現(xiàn)有新的裂隙發(fā)育，通過沉降觀測未發(fā)現(xiàn)建筑物有明顯沉降，達(dá)到了預(yù)期的加固效果，保證了建筑物在服務(wù)期內(nèi)的安全使用，其中的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都是十分明顯的。

9 應(yīng)用效果

陽泉市御康山莊會所、216號別墅，位于陽泉市開發(fā)區(qū)寧波路西側(cè)，2006年建成，在使用過程中，由于地基土發(fā)生不均勻沉降變形，2007年開始發(fā)現(xiàn)墻體和樓層地面出現(xiàn)裂縫，2010年10月～2010年12月，通過采用既有建筑物地基不均勻沉降注漿施工工法，對建筑物進(jìn)行了處理。注漿加固結(jié)束后，通過沉降傾斜觀測，未發(fā)現(xiàn)建筑物有明顯沉降，取得了預(yù)期的加固效果。