水夯回填土與壓密注漿組合施工方法經(jīng)典案例

馮志勇 蔣新山

摘要：無錫新區(qū)金融服務區(qū)工程項目為了加快工程進度，項目管理權衡各方面的利弊關系，室外基坑大量回填土采用特殊的趕工措施：“水夯回填土+壓密注漿”施工方法，從全局觀點來看，由于局部利益的投入，加快了工程進度，使總價15億的工程提前交戶使用，創(chuàng)造了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

關鍵詞：水夯回填土；壓密注漿；深基坑；施工方法；造價控制

中圖分類號：TU753?；?；?；?；文獻標識碼：A?；?；?；?；文章編號：1009-2374（2014）18-0063-03

1項目概況

無錫新區(qū)金融服務區(qū)位于無錫市新區(qū)中部。建筑用地南北長約430m，東西寬約120m。該項目由8幢9～18層的商業(yè)辦公樓建筑群構成（圖1），總建筑面積約24.6萬m2，總造價約15億人民幣，地下工程由南北兩個地塊組成，中間有一條人工景觀河，三層地下室的總建筑面積約8萬m2。

圖1無錫新區(qū)金融服務區(qū)圖片

兩個深基坑皆呈矩形，長約155m，外寬約120m，深約12m（圖2）。本項目由無錫市新區(qū)經(jīng)濟發(fā)展集團總公司投資，同濟大學復雜工程管理研究院實行項目

管理。

圖2金融服務二標深基坑圖片

2特殊趕工措施：“水夯回填土+壓密注漿”的分析

2.1工程背景

無錫新區(qū)金融服務區(qū)工程項目規(guī)模大、任務重、工期緊、具有較強的政治影響力特點。進度控制目標是工程建設控制目標的重點。現(xiàn)場工作面小施工困難，缺乏良好的回填土源，回填土施工期正好趕上梅雨季節(jié)，土壤濕度大，無法使回填土夯實。

按照正常的回填土要求施工，工期太長，不能保證15億的工程項目按期竣工，工程違約交戶使用，要承擔購房戶的經(jīng)濟補償金，加之15億元的建房成本利息，損失數(shù)額巨大。

2.2自然條件因素施工難

深基坑所在地的工程靠近太湖，地下水位高和氣候條件差、土壤分層，這些自然因素，對室外在體量回填土夯實影響很大。

2.3對“水夯回填土+壓密注漿”的風險評估

（1）水夯回填土風險評估。按照施工慣例回填土是不允許水夯，因為水夯保證不了回填質(zhì)量。

圖3走道平臺施工圖片

回填軟濕土地基上并設置5.8m寬獨立結構走道平臺（圖3），很容易因沉降不均，引發(fā)獨立走道平臺產(chǎn)生多處裂縫，影響整體外觀效果和使用功能。

（2）對回填土進行壓密注漿加強的理解?；靥钴洕裢恋鼗鶖?shù)月后，經(jīng)過土層的自然沉淀、固化，土層相對穩(wěn)定，壓路機再反復碾壓后，進行壓密注漿施工，是能保證“獨立環(huán)形結構走道”工程質(zhì)量。

（3）特殊趕工措施小結。采用“水夯回填土+壓密注漿”趕工措施保證了人與人之間的和諧關系。

特殊趕工措施施工速度快，質(zhì)量可靠有保證，為現(xiàn)場施工創(chuàng)造了良好的條件。

壓密注漿是增加了少量的工程造價，但是比起購房戶的經(jīng)濟補償違約金和15億元的工程成本利息，真是太值得了。

3深基坑回填土情況的描述

3.1深基坑南側回填土情況的描述

基坑南側是挖運土的汽車坡道，東西長約120m，南北寬約18m，深12m（圖4）。

圖4基坑南側回填土位置圖片

3.2深基坑東西兩側回填土情況的描述

深基坑東西兩側建筑物距深基坑圍護結構0.8m、下部狹縫回填部分深8～9m（圖5）。

圖5深基坑東西兩側回填土位置圖片

4回填軟土地基的技術處理方法

為趕工期采用“水夯回填土+壓密注漿”的施工

方法。

4.1回填軟土地基時的技術處理方法

（1）回填軟濕土前先將基坑噴錨護坡打碎，使內(nèi)外土層結合，保證地下水連通。

（2）回填軟濕土時適當加些碎建筑垃圾，再用高壓水泵進行分層水夯填土（圖6），將大土塊水夯打碎（圖7），同時將保溫板修補好，小土塊之間必須有碎土填實，主體封頂后回填土層沉降基本穩(wěn)定，在地面上用壓路機反復碾壓，準備壓密注漿施工。

圖6回填軟土時用高壓水泵進行分層水夯填土

圖7大土塊必須全部水夯打碎

4.2壓密注漿施工技術措施

（1）軟土地基加固措施。為了防止回填軟濕土地基沉降風險，采用壓密注漿對濕土地基進行加強施工，壓密注漿加強深度至基坑原土層。

（a）受力分析圖 （b）應力分布圖

圖8壓密注漿摩擦力計算的力學模型

（2）壓密注漿摩擦力計算的力學模型。壓密注漿錨固地層產(chǎn)生應力區(qū)并對地層起到加勁作用，增強地層的強度，改善地層的力學性能，使結構與地層連鎖在一起，形成一種共同工作的復合體，使其能有效地承受壓力和剪力（圖8）。

（3）壓密注漿機理。壓密注漿就是用濃水泥漿置換和壓密土的過程，通過鉆孔在土中灌注極濃的漿液，在注漿點使土層壓密而形成漿泡，當漿泡的直徑較小時，灌注壓力基本上沿鉆孔徑向即水平向擴展，向外擴張的漿泡將在土層中引起復雜的徑向和切向應力體系。緊靠漿泡處的土體將遭受嚴重破壞和剪切，并形成塑性變形區(qū)，在此區(qū)內(nèi)土體的密度可能因擾動而減小，離漿泡較遠的土層則基本上發(fā)生彈性變形，因而土的密度有明顯的增加。實踐證明，離漿泡界面0.3～2.0m以內(nèi)的土體都能受到明顯的加密。

（4）壓密注漿的設計。1、8#樓南側室外平臺設計寬5.8m，平臺南側1m外是道路，道路寬6m。該部分壓密注漿分兩段進行施工，平臺部分5.8m注漿深度10m，平臺南側1m范圍內(nèi)壓密注漿深度8m，道路范圍注漿深度為5m，道路南側1m范圍內(nèi)注漿深度3m。施工時先外后內(nèi)，由上而下，間隔跳躍施工，壓密注漿間距1m。endprint

2、7#樓南側室外平臺設計寬4m，平臺南側1m外是道路，道路寬6m。該部分壓密注漿分兩段進行施工，平臺部分4m，注漿深度10m，平臺南側1m范圍內(nèi)壓密注漿深度8m，道路范圍注漿深度為5m，道路南側1m范圍內(nèi)注漿深度3m。施工時先外后內(nèi)，由上而下，間隔跳躍施工，壓密注漿間距1米。

（5）壓密注漿的技術參數(shù)。注漿使用純水泥漿，材料為32.5普通硅酸鹽水泥，水灰比0.5～0.6，注漿壓力0.2～0.50MPa，水泥流量：10～15L/min，水泥用量80kg/m。

施工時先施工四周，再逐步向中間施工，以期形成封閉帷幕，防止?jié){液外瀉。

壓密注漿形成封閉帷幕后，注漿量隨著注漿點的增加注漿量將逐漸減少。壓漿終止條件根據(jù)地面上升和冒漿情況而定。

加固后填土層基地承載力≥80kg，注漿檢驗時間應在注漿結束28天后進行。檢測收縮率比應90天后進行。

（6）施工工藝及流程。采用鋼管分層注漿施工工藝。注漿管沉至設計底標高后進行注漿，注入規(guī)定數(shù)量的漿液后起拔0.25m，再注漿，直至設計頂標高，完成注漿過程。

工藝流程如下圖：

定位

↓

開孔

↓

振動下沉鋼管←拌漿

↓

注漿

↓

提升0.5m

↓

注漿

↓

起拔鋼管

↓

結束、移位

圖9

注漿施工總流程為先施工周邊孔位，再向中間依次遞進施工；局部施工按軸線分塊進行，小塊施工亦采用先周邊后中間的順序施工，逐步使加固區(qū)域封閉，防止?jié){液流失。

（7）壓密注漿的優(yōu)點。壓密注漿是一種靜壓注漿技術，采用振動鉆機攜帶特制注漿頭鉆孔，直接利用鉆桿作為注漿管分段注漿，與普通注漿技術相比，不需要打?qū)Э?、下花管、止?jié){等環(huán)節(jié)，大大提高了施工效率，振動造孔為無水鉆進，減少了對土體的擾動。壓密注漿采用特殊材料，既有效地控制漿液凝膠時間，確保漿液的固結強度，又節(jié)省了水泥、水玻璃等注漿材料。

5結語

無錫新區(qū)金融服務區(qū)工程項目為了加快工程進度，項目管理權衡各方面的利弊關系，室外基坑回填土采用特殊的趕工措施：“水夯回填土+壓密注漿”的施工方法和回填土施工認真精細，壓密注漿技術科學合理，保證了室外走道平臺工程質(zhì)量，從全局觀點來看，局部利益的投入，加快了工程進度，使總價15億的工程項目提前交戶使用，降低數(shù)額巨大的工程造價，為業(yè)主創(chuàng)造了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

作者簡介：馮志勇（1979—），男，無錫市政建設集團有限公司項目經(jīng)理，高級工程師，一級建造師。endprint

2、7#樓南側室外平臺設計寬4m，平臺南側1m外是道路，道路寬6m。該部分壓密注漿分兩段進行施工，平臺部分4m，注漿深度10m，平臺南側1m范圍內(nèi)壓密注漿深度8m，道路范圍注漿深度為5m，道路南側1m范圍內(nèi)注漿深度3m。施工時先外后內(nèi)，由上而下，間隔跳躍施工，壓密注漿間距1米。

（5）壓密注漿的技術參數(shù)。注漿使用純水泥漿，材料為32.5普通硅酸鹽水泥，水灰比0.5～0.6，注漿壓力0.2～0.50MPa，水泥流量：10～15L/min，水泥用量80kg/m。

施工時先施工四周，再逐步向中間施工，以期形成封閉帷幕，防止?jié){液外瀉。

壓密注漿形成封閉帷幕后，注漿量隨著注漿點的增加注漿量將逐漸減少。壓漿終止條件根據(jù)地面上升和冒漿情況而定。

加固后填土層基地承載力≥80kg，注漿檢驗時間應在注漿結束28天后進行。檢測收縮率比應90天后進行。

（6）施工工藝及流程。采用鋼管分層注漿施工工藝。注漿管沉至設計底標高后進行注漿，注入規(guī)定數(shù)量的漿液后起拔0.25m，再注漿，直至設計頂標高，完成注漿過程。

工藝流程如下圖：

定位

↓

開孔

↓

振動下沉鋼管←拌漿

↓

注漿

↓

提升0.5m

↓

注漿

↓

起拔鋼管

↓

結束、移位

圖9

注漿施工總流程為先施工周邊孔位，再向中間依次遞進施工；局部施工按軸線分塊進行，小塊施工亦采用先周邊后中間的順序施工，逐步使加固區(qū)域封閉，防止?jié){液流失。

（7）壓密注漿的優(yōu)點。壓密注漿是一種靜壓注漿技術，采用振動鉆機攜帶特制注漿頭鉆孔，直接利用鉆桿作為注漿管分段注漿，與普通注漿技術相比，不需要打?qū)Э?、下花管、止?jié){等環(huán)節(jié)，大大提高了施工效率，振動造孔為無水鉆進，減少了對土體的擾動。壓密注漿采用特殊材料，既有效地控制漿液凝膠時間，確保漿液的固結強度，又節(jié)省了水泥、水玻璃等注漿材料。

5結語

無錫新區(qū)金融服務區(qū)工程項目為了加快工程進度，項目管理權衡各方面的利弊關系，室外基坑回填土采用特殊的趕工措施：“水夯回填土+壓密注漿”的施工方法和回填土施工認真精細，壓密注漿技術科學合理，保證了室外走道平臺工程質(zhì)量，從全局觀點來看，局部利益的投入，加快了工程進度，使總價15億的工程項目提前交戶使用，降低數(shù)額巨大的工程造價，為業(yè)主創(chuàng)造了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

作者簡介：馮志勇（1979—），男，無錫市政建設集團有限公司項目經(jīng)理，高級工程師，一級建造師。endprint

2、7#樓南側室外平臺設計寬4m，平臺南側1m外是道路，道路寬6m。該部分壓密注漿分兩段進行施工，平臺部分4m，注漿深度10m，平臺南側1m范圍內(nèi)壓密注漿深度8m，道路范圍注漿深度為5m，道路南側1m范圍內(nèi)注漿深度3m。施工時先外后內(nèi)，由上而下，間隔跳躍施工，壓密注漿間距1米。

（5）壓密注漿的技術參數(shù)。注漿使用純水泥漿，材料為32.5普通硅酸鹽水泥，水灰比0.5～0.6，注漿壓力0.2～0.50MPa，水泥流量：10～15L/min，水泥用量80kg/m。

施工時先施工四周，再逐步向中間施工，以期形成封閉帷幕，防止?jié){液外瀉。

壓密注漿形成封閉帷幕后，注漿量隨著注漿點的增加注漿量將逐漸減少。壓漿終止條件根據(jù)地面上升和冒漿情況而定。

加固后填土層基地承載力≥80kg，注漿檢驗時間應在注漿結束28天后進行。檢測收縮率比應90天后進行。

（6）施工工藝及流程。采用鋼管分層注漿施工工藝。注漿管沉至設計底標高后進行注漿，注入規(guī)定數(shù)量的漿液后起拔0.25m，再注漿，直至設計頂標高，完成注漿過程。

工藝流程如下圖：

定位

↓

開孔

↓

振動下沉鋼管←拌漿

↓

注漿

↓

提升0.5m

↓

注漿

↓

起拔鋼管

↓

結束、移位

圖9

注漿施工總流程為先施工周邊孔位，再向中間依次遞進施工；局部施工按軸線分塊進行，小塊施工亦采用先周邊后中間的順序施工，逐步使加固區(qū)域封閉，防止?jié){液流失。

（7）壓密注漿的優(yōu)點。壓密注漿是一種靜壓注漿技術，采用振動鉆機攜帶特制注漿頭鉆孔，直接利用鉆桿作為注漿管分段注漿，與普通注漿技術相比，不需要打?qū)Э?、下花管、止?jié){等環(huán)節(jié)，大大提高了施工效率，振動造孔為無水鉆進，減少了對土體的擾動。壓密注漿采用特殊材料，既有效地控制漿液凝膠時間，確保漿液的固結強度，又節(jié)省了水泥、水玻璃等注漿材料。

5結語

無錫新區(qū)金融服務區(qū)工程項目為了加快工程進度，項目管理權衡各方面的利弊關系，室外基坑回填土采用特殊的趕工措施：“水夯回填土+壓密注漿”的施工方法和回填土施工認真精細，壓密注漿技術科學合理，保證了室外走道平臺工程質(zhì)量，從全局觀點來看，局部利益的投入，加快了工程進度，使總價15億的工程項目提前交戶使用，降低數(shù)額巨大的工程造價，為業(yè)主創(chuàng)造了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

作者簡介：馮志勇（1979—），男，無錫市政建設集團有限公司項目經(jīng)理，高級工程師，一級建造師。endprint