地基加固的復(fù)合注漿施工技術(shù)研究
2012-02-09 來源：中國論文網(wǎng)
1、復(fù)合注漿施工技術(shù)的特點(diǎn)
?。?）復(fù)合注漿適用加固地層范圍廣，既可適用于加固滲透性大的地層（如砂卵石層），又可適用于滲透性較差地層（如粘土、粉土和粉細(xì)砂層），還可以用來加固溶巖地層的地下溶洞和溶蝕裂隙。復(fù)合注漿法既能形成較高強(qiáng)度的旋噴樁固結(jié)體，又能通過滲透、劈裂和擠密的方式提高巖土層的強(qiáng)度。（2）復(fù)合注漿適用加固工程范圍廣，可用于對(duì)既有建筑物（如房屋、公路、橋梁）地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固，也可用于樁基（如大口徑鉆孔樁、挖孔樁）缺陷的加固處理。（3）復(fù)合注漿漿液擴(kuò)散范圍大，不僅對(duì)高壓噴射流噴射破壞土體的極限范圍之內(nèi)土體進(jìn)行置換加固，而且對(duì)噴射破壞土體的極限范圍之外的土體以充填、滲透、擠密和劈裂等方式進(jìn)行注漿加固，在成樁的同時(shí)對(duì)地基土有灌漿加固作用。（4）復(fù)合注漿能定向定位。能形成連續(xù)的圓柱狀的旋噴樁體，旋噴樁直徑為400mm—1200mm，其注漿固結(jié)體頂部無收縮，與原基礎(chǔ)混凝土或樁混凝土結(jié)合緊密。能直接承受上部荷載，并將荷載傳遞到深層土層中去，保證荷載傳遞均勻、有效；復(fù)合注漿形成旋噴樁的單樁承載力較高。（5）復(fù)合注漿形成的旋噴固結(jié)體強(qiáng)度較高，且固結(jié)體強(qiáng)度可根據(jù)設(shè)計(jì)需要通過改變漿液材料和工藝參數(shù)來進(jìn)行調(diào)節(jié)。（6）復(fù)合注漿鉆孔施工口徑較小，對(duì)既有建筑物基礎(chǔ)和地面損害和擾動(dòng)很小，可調(diào)節(jié)漿液凝固時(shí)間施工期建筑物附加沉降小。經(jīng)濟(jì)可靠，且耐久性好。
2、復(fù)合注漿加固既有建筑物地基的施工順序
2、1注漿鉆孔施工
對(duì)既有建筑物地基進(jìn)行加固時(shí)，先采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆穿既有建筑物原基礎(chǔ)或承臺(tái)，然后根據(jù)設(shè)計(jì)注漿深度要求，選擇采用地質(zhì)鉆機(jī)或高壓旋噴鉆機(jī)鉆孔到設(shè)計(jì)深度。一般以土層或強(qiáng)風(fēng)化巖層作為注漿持力層時(shí)可采用高壓旋噴鉆機(jī)直接鉆孔，若以中風(fēng)化以上巖層作為注漿持力層時(shí)需先采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆至終孔，若地層中有卵礫石層也需采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔。鉆孔孔徑一般開孔為llOmm，終孔直徑為91mm，鉆孔垂直度保證<1％。對(duì)巖層或混凝土層采用金剛石鉆頭鉆進(jìn)，對(duì)卵礫石地層采用合金鉆頭鉆進(jìn)行，采用泥塞漿護(hù)壁或套管護(hù)壁，鉆孔后需保證鉆孔不跨孔不堵塞。
2、2建立孔口注漿裝置
注漿鉆孔施工完成以后，在注漿孔口建立注漿裝置?？卓谧{裝置需既滿足靜壓洼漿要求又滿足高壓旋噴注漿管可以從其中下鉆的要求?？卓谧{裝置可采用單管接頭式或混合器式，單管接頭式用于單液注漿，混合器式用于雙液注漿。孔口注漿裝置采用預(yù)埋設(shè)的方式固定在注漿孔口，采用水泥漿或水泥水玻璃漿液將孔口裝置與鉆孔之間的間隙固定密封。
2、3采用高壓旋噴注漿方式進(jìn)行注漿
孔口注漿裝置埋設(shè)1—2天后，先采用高壓旋噴注漿方式進(jìn)行旋噴注漿，旋噴注漿需按設(shè)計(jì)規(guī)定的工藝參數(shù)（噴射壓力、提升速度、旋轉(zhuǎn)速度、漿液水灰比）進(jìn)行注漿，將注漿管分段下人孔底，每段注漿鉆桿需連接緊密并采用麻絲密封。旋噴注漿按從下而上的方式。為了減小建筑物的附加沉降，旋噴一般采用單管旋噴注漿方式，下鉆時(shí)盡量快速且盡量小壓力小流量噴水，旋噴時(shí)采用不噴水而直接噴漿一遍的方式，在底部和頂部需噴漿2遍。在對(duì)建筑物進(jìn)行糾偏加固時(shí)，為加速漿液凝固，有時(shí)采用先噴一遍水泥漿液后噴射一遍水玻璃的方式，進(jìn)行雙液旋噴。
2、4采用靜壓注漿方式進(jìn)行注漿
高壓旋噴注漿結(jié)束后，利用孔口注漿裝置封住孔口進(jìn)行靜壓注漿，通過靜壓注漿可以擴(kuò)大漿液的注入范圍，防止旋噴固結(jié)體收縮從而增加旋噴體與原基礎(chǔ)混凝土結(jié)合緊密性。靜壓注漿開始時(shí)采用較稀的漿液和較低的注漿壓力，隨后逐漸增加漿液濃度及加大注漿壓力，直至設(shè)計(jì)注漿量和注漿壓力為止。一般靜壓注漿在漿液終凝前需進(jìn)行2—3次灌注。靜壓注漿可以采用單液也可采用雙液注漿。
2、5封孔
靜壓注漿結(jié)束后，若注漿孔口冒漿，需對(duì)孔口進(jìn)行封閉處理，防止?jié){液流出。若注漿結(jié)束后孔內(nèi)漿液有流失需補(bǔ)灌漿液到注漿孔內(nèi)漿液飽滿為止。復(fù)合注漿順序有時(shí)需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，有時(shí)需采用先靜壓注漿后高壓旋噴注漿的方式進(jìn)行注漿。
3、復(fù)合注漿的施工方法
3、1施工準(zhǔn)備
（1）組織施工人員：復(fù)合注漿法加固地基施工時(shí)，設(shè)備班需配備施工隊(duì)長、工程技術(shù)人員、高壓泵工、電工、修理工各1人，鉆工3—6人，注漿工4人，共12—15人。（2）現(xiàn)場施工前準(zhǔn)備：施工前應(yīng)組建隊(duì)伍、清理施工場地、作好機(jī)械檢修和保養(yǎng)、布置好孔位、以及搭設(shè)工棚、備好材料等。（3）確定施工程序：①鉆孔：按設(shè)計(jì)鉆孔到一定深度，鉆孔孔徑為91（或101）mm，垂直度保證<1％。②建立孔口灌漿裝置：孔口灌漿裝置需滿足靜壓灌漿要求，又需滿足高壓旋噴注漿管可以從其中下鉆的要求。③采用高壓旋噴注漿法進(jìn)行噴射注漿，注漿從下而上，在既有建筑物地基加固中一般采用單管旋噴方式注漿。在缺陷樁基加固中，先噴高壓清水一遍到三遍后再注漿。④高壓旋噴注漿結(jié)束后，利用孔口注漿裝置封孔進(jìn)行靜壓注漿，靜壓注漿可以采用單液也可采用雙液注漿，根據(jù)需要，漿液終凝前可進(jìn)行多次灌注。⑤注漿結(jié)束后，若注漿孔口冒漿，需對(duì)孔進(jìn)行封閉處理，防止?jié){液流出。（4）復(fù)合注漿施工中出現(xiàn)問題的處理：①注漿深度大時(shí)，易造成上粗下細(xì)的固結(jié)體。影響固結(jié)體的承載能力，因而需在深度大的地層中注漿時(shí)采用增大壓力或降低提升速度的方式補(bǔ)救。②當(dāng)發(fā)現(xiàn)返漿量不足或不返漿時(shí)，可采用降低提升速度或復(fù)噴方式處理。③當(dāng)冒漿量過大時(shí)，可采用提高注漿噴射壓力、縮小噴嘴直徑的方式處理。④在既有建筑物基礎(chǔ)加固處理時(shí)，為防止產(chǎn)生附加沉降，施工時(shí)應(yīng)跳孔施工，同時(shí)應(yīng)在漿液中加速凝劑或采用雙液旋噴注漿。⑤靜壓注漿時(shí)如出現(xiàn)冒漿，可采用多次灌注的方式進(jìn)行注漿，待第一次灌注的漿液終凝堵塞冒漿通道后再進(jìn)行第二次注漿。同時(shí)注意將孔口注漿裝置與孔壁密封牢靠，防止?jié){液從孔口冒出。
3、2復(fù)合注漿的施工工藝
?。?）單管法復(fù)合注漿。單管法復(fù)合注漿是利用鉆機(jī)把安裝在注漿管（單管）底部側(cè)面的特殊噴嘴，置人土層預(yù)定深度后，用高壓泵等裝置，以大于是20Mpa的壓力，把漿液從噴嘴中噴射出去沖擊破壞土體，同時(shí)借助注漿的旋轉(zhuǎn)和提升運(yùn)動(dòng)，使?jié){液與從土體中崩落下來的土攪拌混合。然后進(jìn)行靜壓注漿，使?jié){液進(jìn)一步擴(kuò)散。漿液經(jīng)過一定時(shí)間凝固，便在土中形成圓柱狀固結(jié)體。（2）二重管法復(fù)合注漿。二重管法復(fù)合注漿是使用雙通道的二重注漿管，將二重注漿管鉆到土層的預(yù)定深度后，通過在管底部側(cè)面的一個(gè)同軸雙重噴嘴，同時(shí)噴射出高壓漿液和空氣兩種介質(zhì)的噴射流沖擊破壞土體。即以高壓泥漿泵等高壓發(fā)生裝置噴射出20Mpa以上壓力的噴液，從內(nèi)噴嘴中高速噴出，并用0.7Mpa左右壓力把壓縮空氣從外嘴中噴出。在高壓漿液和它外圈環(huán)繞氣流的共同作用下，破壞土體的能量顯著增大，噴嘴一面噴射一面旋轉(zhuǎn)和提升。然后以大于是0.3MPa一2.0MPa的壓力進(jìn)行靜壓注漿，使?jié){液進(jìn)一步擴(kuò)散。最后在土中形成圓柱狀固結(jié)體。（3）三重管法復(fù)合注漿。三重管法復(fù)合注漿是使用分別輸送水、氣、漿三種介質(zhì)的三重注漿管。在以高壓泵等高壓發(fā)生裝置產(chǎn)生20Mpa以上的高壓噴射流的周圍，環(huán)繞一般0.7Mpa左右的圓筒狀氣流，進(jìn)行高壓水噴射流和氣流同軸噴射沖切土體，形成較大的空隙，再另由泥漿泵注入壓力為2MPa—5MPa的漿液填充，噴嘴作旋轉(zhuǎn)和提升運(yùn)動(dòng)。然后以大于是0.3MPa—2.0MPa的壓力進(jìn)行靜壓注漿，使?jié){液進(jìn)一步擴(kuò)散。最后便在土中凝固為直徑較大的圓柱狀固結(jié)體。
