注漿加固法在某建筑工程中的應(yīng)用

李 墨

洛陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息技術(shù)與城建學(xué)院（471000）

1 工程概況

該工程為某辦公綜合樓，共地上4層，總建筑面積約17 000 m2，基底面積約5 100 m2，室外地坪標(biāo)高-0.450 m，結(jié)構(gòu)總高度20.85 m，框架結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度7度?；A(chǔ)形式為柱下條形基礎(chǔ)，基底標(biāo)高為-6.000 m，在-0.050標(biāo)高處的框架柱間及填充墻下均設(shè)有拉梁。根據(jù)設(shè)計(jì)要求基坑回填土采用素土，虛鋪厚度250 mm，壓實(shí)系數(shù)不小于0.95。

2 注漿加固的必要性

該工程的基底標(biāo)高為-6.000 m，故回填土的厚度達(dá)到了6 m，回填土厚、回填量大。由于工期緊，急于建成后投入使用，回填土沒有時(shí)間自然固結(jié)和沉降，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)極易造成建筑物在使用過程中1層地坪的下沉開裂，故決定對本建筑物范圍內(nèi)的回填土體進(jìn)行加固處理。經(jīng)過與換填法、堆載預(yù)壓法等處理方案的比選，由于注漿加固法適用于建筑地基的局部加固處理，適用于砂土、粉土、黏性土和人工填土等地基加固。由于注漿加固采用劈裂注漿，施工快捷，不受地形限制，故最終確定采用對回填土進(jìn)行加固注漿的處理方案[1-2]。

3 注漿加固概況

注漿加固范圍為本建筑物主樓的回填區(qū)域，采用直徑20 mm的耐壓PVC注漿管深孔注漿。注漿孔深度為回填土深度且應(yīng)進(jìn)入下部穩(wěn)定土層不小于0.3 m，成孔直徑100 mm，孔距1.5 m，本工程總注漿孔數(shù)為2 091個(gè)，漿液采用普通硅酸鹽水泥P·O32.5、水灰比為1∶1的水泥漿，注漿壓力為1 MPa，并持續(xù)5 min以上。

4 技術(shù)要點(diǎn)

根據(jù)現(xiàn)場情況及以往施工經(jīng)驗(yàn)，對基礎(chǔ)回填土進(jìn)行注漿加固處理，具體施工技術(shù)要求如下:

由于土質(zhì)情況對注漿壓力影響較大，故大范圍注漿前應(yīng)根據(jù)局部試驗(yàn)確定注漿壓力。

注漿管采用耐壓PVC管，間距1 500 mm，均勻布置。注漿管對稱開注漿孔，管徑20 mm，注漿管全段開孔。

注漿孔采用干作業(yè)法成孔，嚴(yán)禁用水作業(yè)，成孔直徑100 mm，注漿壓力1 MPa。注漿水泥采用P·O32.5，水泥漿水灰比1∶1。

成孔完成后，對成孔深度進(jìn)行檢查，達(dá)到要求深度后，及時(shí)注漿。

注漿應(yīng)采取隔一根注一根的“跳注”方法。注漿過程中應(yīng)密切注意周邊管溝是否漏漿，如發(fā)現(xiàn)有漏漿現(xiàn)象應(yīng)采取堵漏措施，以防漿液流失堵塞管溝及下水道，堵漏嚴(yán)密后繼續(xù)注漿。還應(yīng)密切注意周圍地面是否發(fā)生冒漿。冒漿原因有多種，主要有注漿壓力大、注漿段埋深淺、有孔隙通道等。如果發(fā)生冒漿，首先查明原因，再采用對應(yīng)的措施。如降低注漿壓力或采用自流式加壓。如果采取措施后仍然冒漿，則應(yīng)停止注漿。

注漿加固施工順序?yàn)?鉆機(jī)與注漿設(shè)備就位→鉆孔成孔→安放注漿管→安裝止回閥→注漿固結(jié)。

注漿施工時(shí)，宜采用自動(dòng)流量和壓力記錄儀，并及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析。

注漿的流量可取20～30 L/min。

滿足以下任何一項(xiàng)即可結(jié)束該孔注漿:壓力驟然上升；產(chǎn)生孔內(nèi)溢漿現(xiàn)象；壓力控制在1 MPa并穩(wěn)壓5 min。

注漿結(jié)束，待水泥漿凝固后，把地面以上注漿管截掉[3-4]。

5 施工工藝

場地平整:將注漿加固范圍內(nèi)雜物、垃圾等清理干凈，不相關(guān)的材料、機(jī)具等調(diào)出施工場地，并進(jìn)行平整、壓實(shí)，達(dá)到地質(zhì)鉆機(jī)平穩(wěn)施工的條件。

孔位放樣:根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行放樣確定注漿管位置，注漿孔的縱橫向間距均按1.5 m布置。

鉆機(jī)定位:孔位確定后，鉆機(jī)進(jìn)場就位，鉆機(jī)底部需平整穩(wěn)固，鉆孔孔位偏差不大于0.05 m。

鉆孔:開鉆前檢查鉆桿鉆進(jìn)角度是否滿足設(shè)計(jì)要求，并在鉆進(jìn)過程中對鉆機(jī)調(diào)平校正，鉆孔的傾斜度與設(shè)計(jì)要求傾斜度偏差≤1.0%。

安裝注漿管:成孔至設(shè)計(jì)要求深度后，應(yīng)立即安裝注漿管，確保注漿管下到孔底。注漿管上部高出地面200 mm，在注漿管頂部封上密封蓋，防止雜物進(jìn)入管內(nèi)。

注漿:正式開始注漿前，首先在施工現(xiàn)場選取幾個(gè)孔進(jìn)行注漿試驗(yàn)，在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下調(diào)整灌漿材料、漿液擴(kuò)散半徑、容許灌漿壓力等參數(shù)。

注漿過程中主要通過聽聲音、看壓力表、觀察注漿量來判斷注漿的實(shí)施效果。聽聲音是否有異常，看壓力表指針讀數(shù)是否過高，觀察注漿量是否達(dá)到理論的注入量。這個(gè)過程主要靠注漿技術(shù)人員及操作人員來控制。另外，注漿過程中要記錄注漿原始，并保證記錄表的真實(shí)性。

本工程根據(jù)注漿試驗(yàn)，選取水泥漿液，水灰比控制在1∶1，注漿壓力控制在1 MPa。注漿參數(shù)見表1。

表1 注漿參數(shù)

最終注漿完成的控制標(biāo)準(zhǔn)為，采取注漿壓力與注漿量雙控指標(biāo)。在注漿過程中，壓力逐漸上升，流量逐漸減少。當(dāng)壓力達(dá)到注漿終壓，且穩(wěn)壓5 min，可結(jié)束該孔注漿。或單孔注漿量達(dá)到0.80～1.00 m3，也可停止該孔注漿[5]。

6 注漿量計(jì)算

注漿量按以下公式計(jì)算：

式中，Q——注漿量，V——加固土體體積，λ——漿液填充率，n——孔隙率，α——漿液填充系數(shù)，β——注漿材料損耗系數(shù)。對于本工程粉質(zhì)黏性土λ取值見表2。

表2 漿液填充率

根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和地勘報(bào)告確定，劈裂注漿加固土體的漿液填充率一般在15%～20%見表2。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，注漿加固土體直徑為1.5 m，故單孔每米注漿量計(jì)算如下:Q=Vλ=3.14×0.75×0.75×5×0.2=0.353 m3=353 L。

上述計(jì)算僅為注漿量的估算方法，實(shí)際施工過程中應(yīng)進(jìn)行試注來確定上述參數(shù)，以便獲得更為準(zhǔn)確的參數(shù)，指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

7 注漿質(zhì)量檢驗(yàn)

注漿漿液拌制完成后，對每盤水泥漿拌制量，采用泥漿比重計(jì)檢測水灰比。若水灰比不滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)調(diào)整水泥、水摻量，直至滿足設(shè)計(jì)水灰比要求。

注漿質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定:

1）注漿檢驗(yàn)時(shí)間應(yīng)在注漿結(jié)束28 d后進(jìn)行?？蛇x用標(biāo)準(zhǔn)貫入、輕型動(dòng)力觸探或靜力觸探對加固土層的均勻性進(jìn)行檢測。按加固土體深度范圍每間隔1 m取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，測定土體壓縮性、強(qiáng)度或滲透性。

2）注漿完成24 h后，應(yīng)在合適位置鉆孔取芯或洛陽鏟取芯，檢查漿液填充的效果，是否密實(shí)，是否還有縫隙或空洞。如果仍有較大空洞或孔隙，應(yīng)該在空洞或孔隙處補(bǔ)孔注漿。檢查孔不少于總注漿孔數(shù)的2%。

8 施工重難點(diǎn)及對策

在注漿過程中容易產(chǎn)生周圍土體冒漿的現(xiàn)象，通?？梢圆扇∫韵路椒刂泼皾{。

適度的降低注漿壓力或采用自流式加壓。

根據(jù)本工程特點(diǎn)，先做地坪80 mm厚C15素混凝土墊層。墊層施工之前，孔口采用略帶膨脹性的混凝土進(jìn)行封孔，封孔深度不小于1.0 m。封孔后24 h便可以做墊層、注漿。

調(diào)整水泥漿的濃度或加入速凝劑等。

9 施工注意事項(xiàng)

注漿施工時(shí)，宜采用間隔跳孔、逐步約束、先下后上的注漿施工方法。

當(dāng)注漿量超過該孔加固土體體積20%還未達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)及時(shí)分析原因，察看是否存在跑漿等問題，采取相應(yīng)解決措施。

注漿結(jié)束后28 d后對注漿效果進(jìn)行檢驗(yàn)。

施工結(jié)束后需對場地進(jìn)行沉降觀測，對處理效果作進(jìn)一步的驗(yàn)證。

異常情況處理及注意事項(xiàng):當(dāng)漿液量嚴(yán)重不足，注漿壓力又超過終注壓力時(shí)，可提高注漿壓力，注漿壓力最大不超過1.2 MPa。漿液注入后發(fā)生自沉，吃漿量過多要加入20%速凝劑；注漿過程中如漿液沿一個(gè)定向通道涌出時(shí)，可在灌漿進(jìn)行一段時(shí)間后加速凝劑進(jìn)行封閉。當(dāng)漿液壓力突然升高時(shí)，應(yīng)分析管路是否堵塞，并停止注漿檢查。注漿過程中應(yīng)經(jīng)常觀察周圍地面、管溝情況，有無漿液涌出以及建筑物變化，一旦出現(xiàn)異常情況反應(yīng)立即停止注漿并采取措施。

10 結(jié)語

以上是注漿加固法對基礎(chǔ)回填土進(jìn)行加固的主要技術(shù)要點(diǎn)、施工工藝、注漿量計(jì)算、注漿質(zhì)量檢驗(yàn)及施工注意事項(xiàng)等，望對同類工程有一些參考價(jià)值，不足之處敬請指正。