浅析压密注浆在地基处理中的应用.pdf

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施工技术■啊目莨强2013年5月【文章编号】1673—0038(2013)15-0052—02浅析压密注浆在地基处理中的应用谢卫东(东莞市恒泰建筑工程有限公司广东省东莞市523000)摘要：压密注浆技术是解决一些沿海地区地基vZL及t．软土地基的非常有效的方法。在对工程施工中的地基进行处理时，考虑到工程本身安全与经济效果，对于地基处理方案的选择非常重要。目前地基处理方案较多，采用压密注浆加固地基方案，是目前软土地基一般地基处理中应用的方法之一，采用压密注浆办法对提高地基承载力，改变基础宽度，取得好的经济效果。本文主要阐述了压密注浆的含义和原理，并论述了其施工工艺和方法以及施工中的技术要求。关键词：压密注浆；地基；处理；原理；技术引言在工程建设中，处理地基的方法多种多样。但是在施工场地狭窄、净空低、上部土质坚硬下部软弱、施工时不能停止生产运营、不能中断行车、不能对周围环境产生破坏和影响临近建筑、缺少钢材时，一般的地基处理方法往往不能适用。压密注浆法在地基处理中用于提高地基的抗剪强度，改善地基土的变形性能。使其在上部结构荷载作用下，不至破坏或产生过大的变形。由于压密注浆施工技术的优越性，在实际地基加固工程中应用十分广泛。1压密注浆的含义与原理1．1压密注浆的含义压密注浆是一种静压注浆技术，采用振动钻机携带特制注浆头钻孔，直接利用钻杆作为注浆管分段注浆。与普通注浆技术相比，不需要打导孔、下花管、止浆等环节，大大提高了施工效率，振动造孔为无水钻进，减少了对土体的扰动。压密注浆采用特殊材料，既有效地控制浆液凝胶时间，确保浆液的固结强度，又节省了水泥、水玻璃等注浆材料。1．2压密注浆原理水泥压密注浆是将水泥浆通过压浆泵、注浆管均匀地注入土层中，以填充、渗透和挤密等方式，驱走土颗粒间的水分和气体，并填充其位置，硬化后将岩土胶结成一个整体，形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的岩土体，从而使地基得到加固，可防止不均匀沉降。在压浆的同时，应加强对四周建筑物和管线的沉降观察，以便在施工中能够采取相应的手段如减少压浆压力值、压浆速度等方法应付；切实做好周边建筑物和管线的保护工作。2压密注浆的施工方法如图1为压密注浆的施工流程图。2．1放桩位线根据业主单位提供控制点，利用经纬仪、钢卷尺进行桩位定位放样，并请监理方进行复核。桩位中心点处用红漆做出三角标志，以标志为圆心，从各轴线引出桩位线，允许偏差为2cm。2．2打孔根据已测放的点位，振动打孔机械就位，注浆管第一节端部入土前加注浆头，采用2．2kW震动电机将qb25mm专用黑铁注浆·52·图1施工流程图管压入土中，上留100mm，接入第二根钻杆，依次压入地层中至设计深度，下注浆管时，应保持垂直，偏差不大于1％。2．3浆液拌制利用砂浆搅拌机拌制浆液，严格按照设计认可的配合比拌制水泥浆，浆液所有材料必须经过计量，浆液必须经过搅拌机充分搅拌均匀后(不少于3min)才能开始压住，并应在搅拌过程中不停顿缓慢搅拌，搅拌时间应不小于浆液初凝时间。2．4注浆注浆前应全面检查注浆设备与材料．包括注浆泵，拌浆储浆系统，高压压浆管，压力表等，注意正式注浆后勿随意中断，力求连续作业，以保证成桩质量。注浆采用自下而上的施工要求点多量少。注浆压力控制在0．2～0．4MPa以内，浆液流速为0-45l／min。压浆提升：采用SYB50型挤压式压浆泵进行注浆，按设计注浆压力和注浆量自下而上压浆提升，注浆管拔管高度为0．33m。跳孔注浆：先施工1号、3号、5号、7号、9号孔，再施工2号、4号、6号、8号、10号孔，以此类推跳孔注浆施工。压密注浆采用注浆量与注浆压力双控原则，以注浆量为主，压力为辅。当注浆量达到设计要求，终止注浆。当压力表的压力骤然上升，超过设计压力，终止注浆，如注浆压力达不到80％，应重新钻孔注浆。2．5当浆液出注浆管返至地面，终止压浆，清洗压浆提升至设计标高，结束压浆，并将压浆管提出地面，清洗管路，进行下一个孔施工。3常见质量问题及处理方案3．1浆液无法压出 2013年5月奠莉国蒜瞄施工技术首先检查整个压浆系统，判断是否有堵塞情况，经检查无误后，可适当增加注浆压力，还是无法压出浆液时，一般为注浆管堵塞，应重新在附近位置进行补钻孔。3．2地面大量冒浆如注浆途中发生地面大量冒浆现象应立即停止注浆。如应注浆孔封闭欠佳，可待浆液凝固后重复注浆，如是地层灌注不进，可停止注浆。3．3质量标准(如表1)表l压密注浆质量标准项序检查项目允许偏差或允许值检查方法查产品合格证书或1水泥设计要求抽样送检主控2粉煤灰：细度烧失量不粗于同时使用的水泥试验室试验项目(3％3水玻璃：模数25—3．3抽样送检4注浆孔深±100mm量测注浆管长度l各种注浆材料称量误差<3％抽查一般项目2注浆孔位±20mm用钢尺量3注浆压力(与设计参数比)±10％检查压力表读数4压密注浆施工技术要求4．1桩孔要求保证钻孔的垂直度。4．2下袖阀管下袖阀管包括下套壳料、下袖阀管并连接、钻孔封口等工作。套壳料一定要按比例配制，并保证把孑L内泥浆置换完方能下袖阀管；袖阀管的连接一定要保证质量，连接紧密、不得有断开现象：封口按设计进行封口料的制作，并保证封口的长度在1．5m以上。4．3下锌管先检查注浆头的状况，如单向阀的状态是否良好；检查管路不能有堵塞现象，并保证各节管路的连接质量；如果袖阀管出现堵塞，应先进行洗管，尽量使锌管下放至孔底。4．4浆液制作按设计和现场值班工程师提供的配合比拌制好浆液，浆液的比重符合要求，添加剂的按试验人员确定的参量进行添加，经保证水泥浆液的配制质量。如某工程采用混合浆液，即水泥一水玻璃双液快凝浆液，水泥采用P．0。32．5普通硅酸水泥，水灰比为0．6(考虑加固粉质淤泥质土，土体含水量大，水灰比相应调低)，加水泥量2％的水玻璃，浆液初凝时间为l～2h。4．5开注浆机在一切工作都做好后方可开注浆机进行注浆。注浆量要根据不同工程的实际情况进行计算，计算公式如式(1)：浆液用量：Q=k‘v‘n‘1000(1)根据勘察报告和规范，渗透系数K取10-3cnds(考虑扩散半径500ram)，V为土的体积，n为土的孔随波逐流率n=e／l+e，K为经验系数，软土和粘土K=0．3～0．5实取0．4。下面为某工程的注浆量计算：v为土的体积，加固深度5m，单位体积为5．0；n为土的孔随波逐流率n=e／1+e：e为孔隙比，根据地质勘察报告及规范e取1．15，n--e／l+e=0．535；K为经验系数，软土和粘土K=0．3～0．5实取0．4。Q=k·v·n‘1000=0．4x5x0．535x1000=1070(19每m注浆量1070+4+5=53．5(L／m)(4孔5m)根据要求达到的地基承载力标准fk不小于140kPa；参照类似工程实例，考虑溢浆和现场情况实取65kg／m。注浆过程中主要通过听声音、看压力、看注浆量来判断注浆的实施效果：听声音是否有异常，看压力是否过高，看注浆量是否达到设计的注入量。4．6双液混合双液浆是在注浆机的混合器处混合的，理论上浆液比例是1：1，但有时由于注浆机的一些原因，会造成比例相差较大。所以现场要经常做试验，必要时从混合器处取浆液来做试验，以保证合理的浆液凝固时间。4．7锌管上提注浆锌管的上提一般是在压力升高、达到注浆量时进行，所以要求上提锌管要用力均匀、及时快速、并按一定的步距。4．8清洗及文明施工在注浆完毕后要及时清洗注浆机、搅拌机和各种管路，这是一项非常重要的工作，不能马虎。另外就是要做好现场的文明施工工作，做到工完料净场地清。5结语压密注浆法工艺、设备简单，操作方便，材料来源广，价格低，凝胶时间快，并可准确控制，结石率高，结石体强度强，有良好的效果，在地基处理中的推广运用具备实用性和可行性。一项新技术的研究目的在于应用，将其转化为生产力。压密注浆技术由于它有许多特点和优越性。但由于它出现的时间短在我国还没有形成统一的标准和规范，应用上受到了一定的限制。随着我国经济建设的需要各种建设工程的日益增多，重视此项技术在软基土层中的推广应用具有很大的前景。今后要在推广完善压密注浆技术的同时，不断推动整个软土地基处理向前发展。参考文献[1it广国，杜明芳，苗兴城．压密注浆机理研究及效果检验『J1．岩石力学与工程学报，2000(05)：23．24．[2】武亚军，栾茂田，杨敏．深基坑土钉支护的弹塑性数值模拟fJl．岩石力学与工程学报，2005(09)：45～46．[3】杜明芳，王广国．苗兴城．压密注浆机理研究及效果检验分析fAl．第五届全国结构工程学术会议论文集(第三卷)『C1．1996(08)：67～68．【4】司呈庆，曹风学，梁成华．压密注浆法在地基加固中的应用『A1．第十三届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术研讨会论文专辑『c1．2005(06)：23．24．[5IN吉宝，胡德明．某建筑物基础设计与施工存在的问题分析与对策『A1．第二届全国地下、水下工程技术交流会论文集『C】．201l(07)：24．25．收稿日期：2013—5—17作者简介：谢卫东(1976一)，男，中级工程师，工学士，主要研究方向为房屋建筑技术及施工管理。·53·