地基加固的復(fù)合注漿技術(shù)與應(yīng)用研究

胡文娟 胡慧瑩

摘要：介紹了地基加固的復(fù)合注漿技術(shù)的特點(diǎn)，重點(diǎn)探討了復(fù)合注漿技術(shù)的施工方法，并結(jié)合了具體案例進(jìn)行復(fù)合注漿技術(shù)的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：地基加固 復(fù)合注漿 應(yīng)用研究

復(fù)合注漿法是將靜壓注漿法和高壓旋噴注漿法進(jìn)行時序上的結(jié)合，分別發(fā)揮兩種注漿加固方法各自的優(yōu)點(diǎn)，又可克服各自的技術(shù)和工藝缺陷的一種加固方法。

1 地基加固的復(fù)合注漿技術(shù)的特點(diǎn)

（1）復(fù)合注漿適用加固地層、加固工程范圍廣。

（2）復(fù)合注漿漿液擴(kuò)散范圍大，不僅對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，在成樁的同時對地基土有灌漿加固作用。

（3）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400-1200mm，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，形成的單樁承載力較高。

（4）復(fù)合注漿鉆孔施工口徑較小，對既有建筑物基礎(chǔ)和地面損害和擾動很小，可調(diào)節(jié)漿液凝固時間，施工期建筑物附加沉降小。經(jīng)濟(jì)可靠，且耐久性好。

（5）復(fù)合注漿施工簡便，施工時直接在原基礎(chǔ)承臺下形成旋噴樁，不需開挖地面，對地面和基礎(chǔ)破壞小，且施工時基本無噪音。

2 地基加固的復(fù)合注漿技術(shù)的施工方法

2.1 復(fù)合注漿施工前的準(zhǔn)備

復(fù)合注漿法加固地基的效果好壞，關(guān)鍵在于能否按設(shè)計的方案進(jìn)行施工。要注意做好施工前的現(xiàn)場調(diào)查和施工準(zhǔn)備工作。

2.1.1 復(fù)合注漿法實(shí)施前的現(xiàn)場調(diào)查

復(fù)合注漿法在地基和樁基礎(chǔ)加固中應(yīng)用時，需在加固實(shí)施前對加固對象做必要的調(diào)查。

主要調(diào)查地質(zhì)條件及周圍環(huán)境、對需加固的建筑物基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀。

2.2.2 施工準(zhǔn)備：組織施工人員，現(xiàn)場施工前準(zhǔn)備，確定施工程序，根據(jù)設(shè)計選定復(fù)合注漿參數(shù)及漿液配方，配置復(fù)合注漿施工機(jī)械設(shè)備。確定復(fù)合注漿施工中常見問題的處理方案，明確施工質(zhì)量檢查的重點(diǎn)，同時注意作好注漿施工資料記錄。

2.2 復(fù)合注漿技術(shù)的施工工藝

（1）復(fù)合注漿的工藝類型。

當(dāng)前復(fù)合注漿的工藝類型主要有：單管法、二重管法、三重管法及多重管法等，單管法復(fù)合注漿是利用鉆機(jī)把安裝在注漿管底部側(cè)面的特殊噴嘴，置入土層預(yù)定深度后，用高壓泵等裝置，以大于20Mpa的壓力，把漿液從噴嘴中噴射出去沖擊破壞土體，同時借助注漿的旋轉(zhuǎn)和提升運(yùn)動，使?jié){液與從土體中崩落下來的土攪拌混合。然后以大于是0.3～2.0Mpa的壓力進(jìn)行靜壓注漿，使?jié){液進(jìn)一步擴(kuò)散，經(jīng)過一定時間凝固，在土中形成圓柱狀固結(jié)體。

（2）復(fù)合注漿的成孔。

復(fù)合注漿的成孔包含兩方面的內(nèi)容：注漿鉆孔和建立孔口注漿裝置。

（3）復(fù)合注漿的注漿方法。

復(fù)合注漿的注漿方法由高壓旋噴注漿和靜壓注漿組成：

①高壓旋噴注漿方式注漿。

孔口注漿裝置埋設(shè)滿足要求后，先采用高壓旋噴注漿方式按設(shè)計規(guī)定的工藝參數(shù)進(jìn)行注漿，將注漿管分段下入孔底，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，下鉆時盡量快速且盡量小壓力小流量噴水，旋噴時不噴水而直接噴漿一遍，在底部和頂部需噴漿2遍。

②靜壓注漿方行注漿。

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，擴(kuò)大漿液的注入范圍，防止旋噴固結(jié)體收縮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)計注漿量和注漿壓力為止。

（4）復(fù)合注將的封孔。

靜壓注漿結(jié)束后，需對孔口進(jìn)行封閉處理，防止?jié){液流出。若孔內(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)合注漿順序有時需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，有時需采用先靜壓注漿后高壓旋噴注漿的方式進(jìn)行注漿。

3 應(yīng)用研究

3.1 工程概況

焦作市某皮革廠廠房建筑面積約6000m2，雙等跨式五層框架結(jié)構(gòu)，為d480mm錘擊沉管灌注樁上承臺支承柱基礎(chǔ)。工程竣工一年后發(fā)現(xiàn)磚墻砌體嚴(yán)重開裂，外墻窗角有嚴(yán)重的八字形裂縫，二層部分窗頂出現(xiàn)水平裂縫，必須進(jìn)行加固處理。

3.2 事故原因分析

（1）外墻的裂縫形態(tài)呈八字型，二層外墻有少量水平向，裂縫主要分布呈對稱分布，可以認(rèn)為建筑物墻體裂縫主要是由于基礎(chǔ)沉降差過大引起的。

（2）沉管灌注樁的上半部分位于松散狀態(tài)的回填土中，平均達(dá)9.4米，占整個樁基平均深度的50%，該層回填土對樁基承載力和樁基沉降產(chǎn)生重大影響?；靥钔猎诠こ炭⒐r尚未完成固結(jié)，導(dǎo)致沉管灌注樁沉降不均勻，引起上部結(jié)構(gòu)開裂。

（3）樁基承載力驗算。根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》，考慮回填土的負(fù)摩阻作用，計算得原沉管灌注樁單樁豎向承載力設(shè)計值為294kN，而本廠房在滿載作用單樁荷載均為500kN以上，導(dǎo)致廠房發(fā)生不均勻沉降以及沉降過大，引起廠房開裂。

3.3 地基加固設(shè)計與方案選擇

（1）方案選擇。

針對本工程特點(diǎn)，相對其它地基加固方法復(fù)合注漿法有以下優(yōu)點(diǎn)：

①本工程有多樁承臺，采用復(fù)合注漿法可直接在承臺下形成高壓旋噴樁并能與承臺牢固銜接，承擔(dān)上部荷載，成樁質(zhì)量可靠。不需開挖承臺，鉆孔施工口徑較小，對基礎(chǔ)和地面破壞很小。漿液凝固時間可調(diào)，施工期附加沉降小。

②采用復(fù)合注漿法可能對本工程上部較厚的填土層進(jìn)行注漿加固，消除原沉管灌注樁在填土層負(fù)摩阻力的影響。此外，復(fù)合注漿法對樁側(cè)其它土層及樁底持力層均有加固效果，可較大地增加原沉管灌注樁的承載力，充分發(fā)揮原樁基承載力，節(jié)省加固費(fèi)用。

經(jīng)分析比較，選擇采用復(fù)合注漿法進(jìn)行加固處理。

（2）加固設(shè)計。

旋噴樁承載力計算：本工程復(fù)合注漿法采用先單管高壓旋噴后靜壓灌漿方式，設(shè)計旋噴樁樁底持力層為地層的第四層一硬塑狀粉質(zhì)粘土層，旋噴樁長18-20米。經(jīng)旋噴樁承載力計算并參照以往經(jīng)驗數(shù)據(jù)，旋噴樁單樁豎向承載力設(shè)計值取300kN。

3.4 加固施工方案及注漿參數(shù)

本加固工程復(fù)合注漿孔位均布置在柱下的承臺上，與原沉管灌注樁相距50-100cm?？孜粚ΨQ布置，使荷載分布均勻，施工時為防止對基礎(chǔ)產(chǎn)生較大影響，均采用跳孔施工方法，同一承臺上兩孔施工間隔時間需三天以上。采用在原基礎(chǔ)承臺上鉆孔并設(shè)立孔口注漿裝置，然后在基礎(chǔ)下直接進(jìn)行高壓旋噴注漿，旋噴注漿結(jié)束后再封住孔口進(jìn)行靜壓注漿，靜壓注漿需進(jìn)行1-2次，確保樁頂無收縮以及樁間土體得到加固。注漿采用425#普通硅酸鹽水泥漿液，共加固基礎(chǔ)承臺33個，綜合注漿共95孔。噴射施工時在樁底和樁頂各復(fù)噴2米，以擴(kuò)大旋噴樁樁底和樁頂直徑，增加端阻力和樁頂沉與承臺接觸面積。

高壓旋噴和靜壓注漿采用以下參數(shù)進(jìn)行施工：噴射泵壓：20Mpa；提升速度：20cm/min；回轉(zhuǎn)速度：約20r/min；靜壓注漿壓力：0.5～1.0Mpa；漿液水灰比：噴射注漿1～1.1：l，靜壓注漿0.7～1.0：1。

3.5 復(fù)合注漿加固效果

加固結(jié)束28天后，對旋噴樁開挖3米檢查，檢查結(jié)果為旋噴樁與基礎(chǔ)承臺連接緊密，樁徑達(dá)600mm以上。經(jīng)對旋噴固結(jié)體進(jìn)行抽芯檢查，結(jié)果為樁身連續(xù)，樁與承臺連接良好。本加固工程已使用多年，墻體和結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)裂縫，基礎(chǔ)采用復(fù)合注漿法加固取得了良好的效果。

復(fù)合注漿是一種新型的基礎(chǔ)加固技術(shù)，經(jīng)工程實(shí)例檢驗，它具有良好的加固效果。

參考文獻(xiàn)

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