注浆技术工程的加固(共12篇)
注浆技术工程的加固 篇1
灌注端承桩是工程建筑中常用的一种基础形式,但在灌注桩基础施工中,由于地质条件复杂、施工和管理等问题,可能会出现桩身混凝土离析、桩底沉渣过厚和桩长不够等质量问题导致桩基承载力达不到设计要求,必须进行桩端注浆加固处理。本文以某建筑物桩基础桩端注浆加固为例,对桩端注浆加固技术提高桩基承载力的加固原理、施工方法、施工注意事项等作了说明,并根据现场施工对该工程钻孔灌注桩的桩端注浆加固效果进行了评价。
1工程概况
某建筑物位于天水市麦积区颖川河河谷二级阶地后缘,地上11层,地下1层,结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构,建筑设计总高度32.35m,建筑面积为6284.00m2,基础形式为机械成孔灌注端承桩,共设计工程桩97根,持力层为圆砾层,桩端进入持力层的深度不小于1m,工程桩单桩承载力特征值为1277k N。桩基采用旋挖钻孔施工,桩基工程完成后,业主委托检测单位在工程场地中随机抽取三根工程桩进行了单桩竖向抗压静载荷试验,试验结果见表1。通过桩基载荷试验发现工程桩单桩承载力特征值为894.0-1149.5k N,达不到单桩承载力特征值1277k N的设计要求。为此,施工单位拟对工程桩桩端进行注浆加固处理。
2桩端注浆加固方案设计
2.1原因分析
为了找出工程桩单桩承载力特征值偏小的原因,在场地内选取了16条工程桩进行钻芯取样分析,钻芯发现工程桩底3.3m范围内不同程度存在中砂及粉质粘土透镜体,经调查分析,该透镜体为桩基施工过程中桩孔内出现缩径塌孔现象所致。
2.2注浆原理
最初浆液在压力作用下,克服各种阻力而渗入孔隙和裂隙,压力越大,吸浆量及浆液扩散距离就越大。随着压力的不断增大,浆体内形成结石体和网脉状骨架网,起到充填和固结支撑作用,从而达到加固目的。浆液克服地层的初始应力和抗拉强度,引起土体结构的破坏和扰动,使地层中原有的孔隙或裂隙扩张,或形成新的裂缝或孔隙,从而使低透水性地层的可灌性和浆液扩散距离增大。最终浆液在待加固体内形成结石体和网脉状骨架网,起到充填和固结支撑作用,从而达到固化加固目的。
2.3加固方案
桩端注浆加固方案总体思路是通过在每个工程桩中心采用钻孔成孔,成孔深度进入桩端以下3m,埋设注浆管后进行孔内压力注浆,利用水泥浆充填土体内的孔隙,粘结固化土体,达到提高土体密实度及强度的目的,从而改善桩端土层的工程力学性质,提高工程桩单桩承载力,使工程桩单桩承载力特征值达到设计要求。
2.4施工方法
1)注浆孔位布置:注浆孔在工程桩中心布置。
2)注浆孔参数:孔径:110mm,深度约16.5m,保证进入桩端以下地层3m,干燥无泥浆护壁成孔。
3)注浆管制作:注浆管采用DN40钢管,钢管底部5m管壁外按120度平面角度点焊Φ18的螺纹钢筋。底部3m管壁按梅花状钻设直径8mm的浆液溢流喷射孔,间距50mm。
4)注浆前压水实验:注浆前压水实验是桩底注浆一道重要工序。除起到一般注浆工程的三个作用外(即检查设备及系统的密封性与完好率,确定注浆初压及确定注浆起始浓度和注浆配合比,)在桩底注浆中还有三个重要作用:(1)疏通注浆通道;(2)将沉渣及泥层中的细粒部分压至加固范围内;(3)压水量一般控制在0.2方以内,压水时间1~2min,以压通为准(即压通后泵压明显下降)。
5)浆液配制:采用普通硅酸盐42.5R单基水泥浆,配合比为:水泥(1.0):水(0.4~0.7)(根据试验而定)。
6)注浆:通过注浆孔利用注浆管及高压注浆泵,采用低流量的方式匀速将浆液注入土体,待注浆参数达到以下指标方可停注:注浆压力稳定在1.2~2.0MPa且持续时间大于20min。
7)封填注浆孔口:注浆结束后防止孔内压力大发生孔口返浆现象,造成孔内压力及浆液损失影响注浆效果,应封闭地表以上注浆管保持孔内压力2h后,清除孔口杂物,恢复地表原样。
8)工艺流程
(1)造孔→(2)注浆管埋设→(3)高压洗孔→(4)封孔→(5)压水试验→(6)制浆→(7)注浆→(8)达到预定停注要求→(9)钻孔检验。若检验合格,结束该桩注浆加固。若不合格,重复(1)→(9)步骤直至合格为止。
3施工注意事项
3.1施工注意事项
1)钻孔结束孔内沉渣不得大于0.2m。
2)注浆管应对准钻孔轻缓下入孔内,严禁大力强行压入孔内。
3)拌制好的浆液放置时间超过1h应作废浆处理。
4)注浆过程应低流量匀速注入土体内,严禁大流量快速注浆,影响注浆效果。
5)若注浆过程有漏浆跑浆现象,应反复间隔多次补浆,间隔时间不宜超过2h。
3.2注浆施工特殊情况处理
1)防止串浆的主要措施
(1)加大第一次序孔间的孔距。
(2)适当地延长相邻两个次序先后施工的间隔时间,待前一次序孔注浆的浆液基本凝固后,再开始后一序孔的钻注工作。
(3)发生串浆后,如串浆孔具备注浆条件,可以同时进行注浆,但应一台泵注一孔,否则应将串浆孔用堵塞塞住,待注浆孔注浆结束后,串浆孔再行扫孔、冲洗,而后继续钻进和注浆。
2)大量漏失发生大量漏失时,采用以下原则进行处理:
(1)采用低压、浓浆、限流、限量、间歇注浆的方法进行灌注。
(2)必要时,可注入砂浆或其它惰性充填材料。
(3)采用水泥-水玻璃处理。
4施工效果评价
根据前述施工方法和注意事项,对工程桩桩端注浆加固处理施工完成后,业主委托检测单位在工程场地中重新随机抽取三根工程桩进行了单桩竖向抗压静载荷试验,试验结果见表2,通过桩基载荷试验发现工程桩单桩承载力特征值均达到1277k N的设计要求。
5结束语
桩端注浆加固技术具有对施工场地条件要求低,工程效率高,造价低,施工周期短,施工工艺简单,所需机械设备配置简易,主要材料易于采购,同时对周边环境影响小的特点。在本工程实例中,通过桩端注浆加固技术对工程桩桩端进行注浆加固处理,达到了“安全、经济、保障工程桩单桩承载力满足设计要求”的总体目标。
参考文献
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[4]金建明,陈赟,王仕方.钻孔灌注桩桩底后注浆效果分析[J].工业建筑,2002(7):41-44.
注浆技术工程的加固 篇2
采用注浆技术加固浆砌片石桥台在其它路段已有成功先例,但整套技术目前尚不成熟,施工工艺上还有需要通过实践探索进行改进的地方.结合广东省清远至连州一级公路改造(高速)项目中几座浆砌片石桥台注浆加固的施工情况,介绍了小孔道注浆、钢花管注浆锚杆与基础钢花管注浆的.施工工艺及施工中的几个关键技术问题的解决方法.
作 者:马晓力 孟屯良 王俊涛 作者单位:马晓力(深圳高速公路股份有限公司,广东,深圳,518026)
孟屯良,王俊涛(中交通力建设股份有限公司,陕西,西安,710075)
刊 名:湖南交通科技 英文刊名:HUNAN COMMUNICATION SCIENCE AND TECHNOLOGY 年,卷(期):2009 35(3) 分类号:U445.55 关键词:桥梁工程 浆砌片石 桥台 注浆 施工技术
注浆技术工程的加固 篇3
关键词:高压喷射注浆法;地基加固工程
中图分类号:TU4文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)08-0068-02
高压喷射注浆法是在注浆法的基础上,应用高压喷射技术而发展起来的一项新的地基加固方法。它与其它地基处理的方法相比,具有适用范围广,施工简便,具有较好的耐久性等特点,不失为众多地基处理方法中的一种好的地基处理方法。
1高压喷射注浆法机理
高压喷射注浆法是利用高压水或浆液射流切割搅拌地层,同时射入水泥浆或复合浆液,形成新的凝结体,改变了原地层的结构或全置换成新复合材料结构,提高承载力或原地基的防渗能力,达到加固地基和防渗的目的。其工艺是利用钻机或其他造孔设备造孔,然后把带有喷头的注浆管下至土层的预定深度,由高压水泵或高压泥浆泵把浆液以10~25Mpa 的高压射流在喷嘴中射出,以冲击和破坏预定深度地层的土体。该射流能量大,速度快,当呈脉动状态的射流动压强度大于土体强度的时候,土粒便从原土体中剥落下来,一部分细小的土粒随着浆液冒出地面,其余较粗的土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力作用下,与随之射入的水泥浆等浆液渗搅混合后,按一定的浆土比 例和质量大小规律地重新排列,在土体中形成凝结体。喷射时,若一面提升一面旋转,则形成柱状体即旋喷桩,若一面提升一面按一定的方向角度摆动,则形成墙状体。
2施工机具
高压喷射注浆的施工机具,主要由高压泥浆泵及钻 机两部分组成。由于采用的喷射方式不同,单管、二重管和三重管旋喷作业所使用的机具类型和数量不同,主要包括钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆特种钻杆、注浆管、喷嘴、高压胶管、输浆管、流量计、 浆液搅拌机等。
3施工工艺参数
单管法及双管法的高压水泥浆和三管法高压水的压力原则上应大于20 MPa。高压喷射注浆的主要材料为水泥,宜采用强度等级为30级及以上的普通硅酸盐水泥。根据需要可加入适量的外加剂及掺合料。外加剂和掺合料的用量,通过试验确定。水泥浆液的水灰比视工程地质特点或实际工程要求确定,可取0.8~1.5,常用1.0。高压喷射注浆的施工工序为机具就位、贯入喷射管、喷射注浆、拔管和冲洗等。喷射孔与高压注浆泵的距离不宜大于50 m,钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50 mm。实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与岩土工程勘察报告不符等情况均应详细记录。
当喷射注浆管贯人土中,喷嘴达到设计标高时,即可喷射注浆。在喷射注浆参数达到规定值后,随即分别按旋喷、定喷或摆喷的工艺要求,提升喷射管,由下而上喷射注浆。喷射管分段提升的搭接长度不得小于l00 mm。根据国内实际工程的应用实例,高压水泥浆液流或高压水射流的压力宜大于20 MPa,气流的压力以空气压缩机的最大压力为限,通常在0.7 MPa左右,低压水泥浆的灌注压力通常在1.0~2.0 MPa左右。采用旋转提升喷射方式时,一般提升速度为0.005~0.25 m/rain,旋转速度可取10 ~20 r/mi n。对需要局部扩大加固范围或提高强度的部位,可采用复喷措施。
4施工程序及要点
尽管各种高压喷射注浆法所注人的介质种类和数量不同, 但其施工程序却基本一致, 均按照自下而上的工序进行施工。
①钻(引)孔。钻孔的目的是为将喷射注浆管插入 预定的地层中,钻孔方法视地层地质情况、加固深度、机具设备等条件而定。钻进深度可达30 m以上,当遇到较坚硬的土层时宜采用地质钻机钻孔,一般在二重管和三重管旋喷法施工中,采用地质钻机钻孔。②插管。钻孔完成后,应及时将喷射注浆管插入地层预定深度,插管与钻孔两道工序一般合二为一,但使用地质钻机钻孔完成后,必须拔出岩芯管,插入喷射管。在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水、边插管,水压力一般不超过1MPa,压力过高易将孔壁射塌。③喷浆。根据土质、土类、地下水等环境调整喷浆压力、流量、旋转提升速度等,自下而上喷射注浆。根据工程需要进行原位第二次喷射( 复喷),复喷时喷射流冲击的对象为第一次喷射的浆土混合体,喷射流所遇阻力小于第一次喷射,有增加固结体直径的效果。④补浆。喷射的浆液与土搅拌混合后的凝固过程中,由于浆液的析水作用,一般均有不同程度的收缩,造成在固结体顶部凹陷,对地基的加固和防渗堵水极为不利。目前一般采用直接从喷射孔口注入浆液填满收缩空洞,或采用二次注浆的方法对固结体顶部进行第二次注浆。
5常见问题及其处理对策
①冒浆。在喷射注浆过程中,喷射冲击破坏土层所产生的部分细小土粒随一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面。通过对冒浆的观察,可以及时了解土层状况、喷射的大致效果和喷射参数的合理性等。根据经验,冒浆( 内有土粒、水及浆液) 量小于注浆量20者为正常现象,超过20或完全不冒浆时,应查明原因并采取相应措施。减小冒浆的措施有:一是提高喷射压力;二是适当减小喷嘴直径;三是加快提升和旋转速度等。出现不冒浆或断续冒浆时, 若系土质松软则视为正常现象,可适当进行复喷;若系附近有空洞、通道,则应不提升注浆管继续注浆直至冒浆为止,或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆。②固结体不完整。高压喷射注浆完毕后,或在喷射注浆过程中因故中断, 均可能产生加固地基与建筑物基础不密贴或脱空、桩体不连续现象。防止因浆液凝固收缩,可采用超高喷射( 喷射处理地基的顶面超过建筑物基础底面,其超高量大于收缩高度)、回灌冒浆或第二次注浆等措施。防止因喷射注浆中断导致的断桩,可在每次卸管及重新下注浆管时,保证停顿部位的搭接长度不小于100 mm,以保证固结体的整体性。③ 固结体不垂直。固结体不垂直会导致其承载力降低,更为严重的是使防渗堵水失败。固结体不垂直主要由钻孔不垂直引起,实际施工时,钻机就位应准确、稳固、垂直,引孔前,采用水平尺校正钻机垂直度,确保钻机就位偏差不大于50 mm,垂直度偏差不大于1/100。④建筑物的附加沉降。高压喷射注浆处理地基时,在浆液未硬化前,有效范围内的地基因受到扰动而降低强度,容易产生附加变形。通常采用控制施工速度、顺序和加快浆液凝固时间等方法防止或减小附加变形。⑤固结体强度不均。不同的土层特性对喷射注浆固结体的直径、强度影响较大,如较坚硬土层桩径偏小、含有机质阻碍固结体硬化造成强度偏低、砂类土中固结体强度较高等, 实际工程施工中,宜根据不同土层深度和厚度及时调整喷射参数或进行复喷。
参考文献:
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注浆技术工程的加固 篇4
1 注浆施工技术在公路桥涵路基加固和防渗工程中的应用
(1) 注浆施工技术中的灌注桩施工要点。注浆施工技术的工艺流程和传统的帐幕孔口封闭注浆技术相同, 通过注浆管将浆液均匀的注入到板地的空隙中, 以此赶走基层裂隙以及板底的空气以及积水, 注入的浆液能够改变板底的受力情况给, 保证地基和板体的连续性, 进而起到加固基础的效果。通常状况下, 面板均匀支承时, 即使受到相对较大的荷载, 产生的应力也不会过高。注浆施工技术中的灌注桩的施工要点包括以下几个方面:其一, 在进行灌注浆液施工之前, 应该先对灌注孔洞进行检测, 因为当孔洞内出现沉渣或者其他杂物时, 会严重的影响灌注桩的施工质量, 因此在进行灌注之前, 应该仔细的清理;其二, 在灌注之间应该严格的控制混凝土的调配比以及性能等, 在搅拌混凝土的过程中, 应该严格的控制搅拌的时间以及坍落度等, 当混凝土的坍落度发生变化时, 应该进行二次调配, 以此保证混凝土的质量;其三, 在运输的过程中应该采取一定的防护措施, 防止在运输的过程中水分蒸发过快, 尽可能的防止在运输的过程中出现急转弯、急刹车等状况。
(2) 注浆施工技术中水下混凝土的灌注施工。注浆施工技术在公路桥涵路基加固和防渗工程中的应用, 其中水下混凝土的灌注施工是非常重要的环节, 试下混凝土的灌注施工通常包括以下几个方面:
(3) 桥台处路堤的注浆加固施工。为了能够加快公路桥涵路基的固结速度, 提高路基的承载能力, 降低桥台和路堤的沉降差, 应该在桥台处设置旋喷桩、粉喷桩、砂桩等注浆加固地基。当桥台路堤的含水率相对较大时, 应该采用石灰粉或者干土粉吸取水分, 当含水率相对较小时, 应该先浸湿加固范围内的土层, 然后在进行打孔, 间隔4-5m打一个孔作为灌浆孔, 然后灌注混凝土浆液。当桩孔的密度相对较大, 并且土质松软时, 应该采用间隔跳打灌注的方法, 通过在桥台处路堤采用注浆施工技术进行加固, 能够有效的增强公路桥涵路基的稳定性和安全性。
(4) 公路桥涵路基软基加固的注浆施工。在采用注浆施工技术时, 不可避免的会遇到不良地质结构, 可以采用注浆、高压旋喷桩、CFG桩、桩网等方式进行快速建筑加固, 以此防止出现夹泥、混凝土坍落等问题的发生。公路桥涵路基软基加固的注浆施工应该注意以下几个方面:其一, 进行首批混凝土的灌注施工时, 应该采用质量好的商品混凝土, 在进行混凝土拌合施工之前, 应该严格的检查建筑材料、施工机械以及混凝土的配合比, 然后严格的按照拌合的规范进行拌合施工, 由混凝土运输车辆运送到灌注现场之后, 在没有特殊状况下不能中断混凝土的浇筑, 以此防止出现坍孔的问题;其二, 为了防止出现钢筋笼上浮的问题, 应该保证钢筋笼底部比导管口低1.5m-2.5m, 并且当钢筋笼下道混凝土表面以下1m左右时, 应该尽量的方面浇筑混凝土的速度, 并且当混凝土面上升到钢筋笼底部2m之后, 恢复正常的灌注速度;其三, 当注浆完成之后, 还应该检测注浆承载力, 其中主要包括动力测试和静载测试两种, 其中桩体的竖向承载力的动力测试, 选取总桩数的8%-14%, 静载实验的桩数则为总桩数的1%, 最少不能低于3根。
(5) 公路桥涵路基岩溶孔注浆施工。对于公路桥涵路基岩溶孔的整治问题, 在采用注浆施工技术时, 应该遵循“探灌结合”的原则, 参考施工现场的地质勘查报告, 然后根据隐伏岩溶的分布规律以及发育特征, 检查灌注桩深入的深度是否满足进入持力层的深度。为了防止注浆施工过程中出现短桩的问题, 应该仔细核对混凝土方量, 路基质量的高低在很大程度上取决于混凝土质量;加水稀释混凝土浆液, 保证混凝土浆液达到规定的最大上限, 以此防止出现坍孔的状况, 同时还应该采取加大侧锤重量的方式, 以此防止出现短桩的问题。
(6) 注浆施工效果的检测。当注浆施工结束之后, 为了保证注浆施工的效果, 还应该对注浆施工效果进行检测, 通常采用的方法为钻孔取样法, 该种方法主要检测试样的结石性质、物理学性能等, 通过取样能够准确的判断出混凝土的抗剪力、整体强度、填充率等, 并且还能分析混凝土长期渗流的稳定性以及渗透性等。通过检测注浆施工效果, 能够比较全面、准确以及快速的掌握浆液的整体效果。
2 公路桥涵路基加固和防渗工程中注浆施工技术的安全保证措施
所谓“百年工程、安全第一”, 安全是所有施工的第一前提, 因此公路桥涵路基加固和防渗工程中注浆施工的安全保证措施主要包括:其一, 施工人员必须穿戴防护眼罩以及安全防护衣具;其二, 安排专门的施工人员对机械设备进行管理、维修以及保养等, 保证机械设备始终处于正常工作状态;其三, 由于施工现场的工作面众多, 施工程序相对复杂, 施工的过程中会出现相互干扰, 为了防止出现安全隐患, 在施工现场应该有专门的管理人员进行指导管理;其四, 注浆管路和连接件必须采用耐高压的装置, 以此防止当注浆压力上升时出现爆裂的问题, 保障施工人员的生命安全;其五, 当注浆结束之后, 如果注浆效果监测出现问题, 例如注浆未能达到相应的标准时, 为了保证公路桥涵路基的质量和安全, 应该采取补孔注浆的方式进行处理。
3 结语
总而言之, 注浆施工技术作为一种新型的加固技术, 被广泛的应用在公路桥涵加固、机场路击鼓、软土地基加固、防渗工程等众多方面。公路桥涵路基加固和防渗工程是一项非常复杂的系统工程, 通过将注浆施工技术应用袋公路桥涵路基加固和防渗工程中, 能够有效的加固公路桥涵路基, 并且能够提高公路桥涵路基的防渗能力。
摘要:随着经济与社会的快速发展, 人们的生活水平不断的提高, 公路行业得到前所未有的发展, 众多的公路工程如雨后春笋般的出现。桥涵路基加固和防渗工程是公路工程的重要组成部分, 注浆施工技术是防止公路桥涵路基出现不稳固以及渗漏的问题的主要措施之一, 其施工质量对整个公路桥涵路基加固以及防渗具有直接的影响。文章分析了注浆施工技术在公路桥涵路基加固和防渗工程中的应用, 并探析了注浆施工技术在公路桥涵路基加固和防渗工程中的安全防护措施, 以供参考。
关键词:公路桥涵路基加固,防渗工程,注浆施工技术,应用
参考文献
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注浆技术工程的加固 篇5
关键词:注浆技术;房建工程;裂缝渗漏
1概述
注浆技术的工作原理是通过压送技术将具有―定凝胶时间的浆液注入进含水岩层或裂缝松散土层中,使浆液凝结后团结上的颗粒充塞岩层裂缝,最终使土层的水理陛质和力学陛质都得以改善。这种通剃粗劣E来改变地层状况的方法被称为注浆加固工法。浆液及浆液注入到地层中去的方式是该工法的关键。基于此,本文详细介绍注浆技术的基本特陛,并讲解其在房屋建筑工程中使用时的注意点。
2注浆技术的特点及其适用性
21房建工程常见病害
房建工作中的渗漏病害主要包含印蹰种:砼结构病害(主要为受力结构部分,如地下基桩基础、剪力墙、柱、梁等部位);楼房墙体渗漏、施工缝渗漏,女儿墙、排水管穿墙孔渗漏等。采用常规处理方法的副作用如下:(1)房屋渗漏病害一般出现在建筑使用之后,而使用常规力祛对已装饰过的建筑结构有较大的影响,一般会造成凿除量大,甚至影响房屋的使用寿命。(2)用常规方法处理时,在其凿除过程中产生的振动会引起建筑各部位的接缝松动,导致隐陛渗漏的可能陛增加。(3)由于捌料的不适宜陡,导致裂缝和局部渗漏反复出现,受害面也扩大,增加了处理费用并延长了施工周期。对出现以上病害的`房屋,原则上应在不影Ⅱ创融副殛£结构和已装修饰面的基础,采用注浆的方法,采用这种技术能做到施工影响范围小,加固影响范围大,可达~J_针见效,长久保安的目的。
2.2注浆技术的优点
(1)在施II艺方面,设备轻巧、注浆工艺简单、易操作,对复杂环境的适应|生强。(2)在防水方面,由于注浆技术是将液注入混凝土裂缝中,使其充填密实粘结。对老化、蜂窝、蚀变陛的混凝土,采用注浆方法具有改善混凝土内部的密实陛和强度,达到粘结补强的效果。(3)在陛能方面,应用于混凝土的注浆补强材料,―郴堵s穆翻芎良好的综合力学陛能,粘结眭能好,材料耐老化,无污染。
3注浆材料的选择
3.1注浆材料的特点
注浆材料的选择需具备下列特点:(1)材料应具有综合力学陛能好、耐老化、强度高、粘结力强、填充胜好的特陛i。(2)材料应具有良好的渗透性,可以灌人微细的缝隙中,对潮湿裂缝具有良好的亲水陛和扩散眭、粘结陛自臣好。(3)工艺简单、易操作;材料环保、固结体无毒性污染,并且价格适中。
3.2注浆材料
岩溶路基注浆加固施工技术 篇6
【关键词】岩溶路基注浆
一、岩溶路基注浆加固及其加固原则
岩溶路基注浆加固处理分钻孔施工、注浆施工和检测三个环节,包括原地面处理及选取先导孔、布孔放样、钻机与注浆设备就位、下套管固结、钻孔、基岩钻进、终孔、安装孔口盖或混合器、浆液制备、压力注浆、压浆结束、检测等12道工序,其中,钻孔、浆液制备和压力注浆为关键工序。依据地形地貌、地层结构、地质构造、岩溶发育特征及地下水动力条件,对易引起路基变形的岩溶不稳定或欠稳定区进行岩溶注浆加固处理。坚持“先探后灌,探灌结合”及“跳孔施钻,同步注浆”原则,先行探明岩溶发育、分布等情况,再进行相应处理,注浆孔应跳孔施钻,同步注浆。对空洞部分先采用中粗砂或粉煤灰等进行填充后,再行注浆。
二、具体施工实施
1、原地面处理及选取先导孔
清除表面30-50cm杂草、腐殖土,进行场地整平。施工场坪标高原则上不得低于侧沟平台标高。施工前向有关部门收集和调查地下设施、地下管线的具体位置情况。选取先导孔。
2、布孔放样
首先采用全站仪逐段放出路堤坡脚线,然后依据设计将各段坡脚线向外侧延伸,作为岩溶注浆的施工范围。并根据设计要求将孔位逐一施放。
3、钻机与注浆设备就位
注浆孔位施放后,移动钻机就位。开钻前确保机身平衡。各类设备就近安裝,注浆管线固定,不宜过长,以防压力和流量损失。钻机可采用XY-100地质钻机。
4、导孔钻进
根据探灌相结合的原则,钻孔分为先导孔和一般注浆孔,选取钻孔总数的30%作为先导勘探孔,探明岩溶发育情况。施工时首先施钻先导孔,待先导孔完成后,整理资料,上报给相关单位,以确定合理的岩溶地基处理相关参数及施工工艺。钻孔完成后,及时对岩芯进行编录,分层记录不同土层和岩层的深度,岩溶发育的情况以及地下水位深度,绘制地质柱状图。
5、注浆施工
成孔后,进行清孔检查,确认没有坍孔和探头石后,方可下管。否则,采用钻机进行扫孔。注浆管外露长30cm左右,以便连接孔口阀门和管路。在固结后的套管上安装孔口盖或混合器,其上应有标定好的压力表和进浆阀门,注浆口安装流量计,标定并铅封。开泵前先将三通转芯阀调到回浆位置,待泵吸水正常时,将三通回浆口慢慢调小,泵压徐徐上升。依据设计的配合比配置浆液,并要结合现场实际情况,浆液固结度、结石强度和黏度要符合设计及规范要求。若遇空的岩溶通道、较大溶洞和裂隙处,视具体情况先灌入中粗砂或稀水泥砂浆对溶腔进行充填,再采用煤灰水泥浆液或双液注浆。用1.5~2倍于注浆终压对系统进行吸水试验检查,检查管路系统能否耐压,是否渗漏,检查设备机况是否正常。试运转20min左右,使设备充分热身。跳孔施钻注浆孔,同步注浆,以免孔间串浆,增加难度与工作量。注浆施工按自路基坡脚向线路中心的顺序进行,先两侧后中间,当地下水有水头压力时,应先注下游孔,再注上游孔。注浆压力控制与岩层地质有关,应依据设计压力控制范围施注,过程中要视注浆深度和地下水位等情况随时调整注浆压力、注浆量及注浆速度。注浆应自下而上,且连续进行。
6、拔管、封孔
注浆结束,检查合格后,卸下法兰盘,采用拔管机立即拔管。每次上拔高度50cm左右,拔出后,及时刷洗,保持注浆管清洁、通畅。拔出管后留下的孔洞,用水泥浆进行补灌,直至浆液不再下降,并采用C15混凝土进行封堵,确保严实、饱满。
7、一般注浆孔钻进与注浆
先导孔施工完毕后,根据动态调整后的不同深度的注浆压力、注浆量、注浆速度、配合比等施工参数,对一般注浆孔进行施工。
8、注浆效果检查
可通过物探、钻芯、水压试验法、注浆观察、瞬间面波法等检测注浆效果。重点检查是否有充填结石体,检测充填率、结石体强度等。其中,综合物探检测采用标贯法和触探法对注浆前后的土体、桩体分别进行测试,检查注浆效果。钻孔检查,检查孔数为5%,较为直观,根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果。
三、主要注意事项
1、施工前应进行注浆等工艺性试验,合理选择注浆工艺,确定注浆压力、浆液配比、单位注浆量等相关参数,确定停止注浆标准条件等。
2、钻孔孔位应按设计要求进行布孔,孔位偏差、钻孔深度及钻杆垂直度等都要满足设计和规范要求,芯样应按规定摆放并拍照留存。机具设备要满足施工需要,正式钻进之前要进行试运行试验。做好钻探施工纪录,记录应详细反映该孔在钻进过程中涌水、漏水及土层分界等情况,钻孔过程中若出现掉钻情况须详细记录并量测空间的深度、大小及充填物情况。岩石破碎或取不上来时须采用干烧钻进,保证芯样完整。
3、浆液制备所用的固化料或外加剂品种、规格及质量应符合设计要求,须严格按照设计配方和试验确定的配合比拌制,制备好的浆液应均匀,不得离析。搅拌机计量系统应进行标定,浆液的水泥、水及外掺剂必须按室内试验和现场试注确定的配合比严格计量,采用搅拌机均匀拌制,正式搅拌前须进行试拌试验。浆液应随拌随用,浆液在泵送前应经过筛网过滤。注浆过程中须连续不停地搅拌浆液,以防浆液沉淀,且不得将盛浆桶和注浆管路等暴露于太阳光下。
4、成孔后,应将孔口套管四周捣实封闭,防止浆液从套管周围串出,影响注浆效果。注浆结束后及时用水泥砂浆封孔至孔口。
5、注浆过程中应对地面水平位移、地面沉陷、冒浆点位置等进行监测,并做好注浆孔深、注浆压力及注浆数量等记录。做好技术资料和基础数据的整理及分析工作,根据观测数据控制注浆压力。注浆数量对每个孔来讲不应以平均量来衡量,由于岩溶及地下水发育的特殊性和复杂性,单孔注浆量应根据现场钻孔的岩溶分部和发育情况进行调整。注浆过程中尽可能控制流量和压力,防止浆液流失。各孔注浆量可能会有较大的差异,遇到单孔连续吃浆量较大且不见升压时,应提高浆液浓度,或间歇注浆,保证注浆量可控,必要时,须提请有关多方会勘处理。
6、施工过程中不得任意引排地下水,严禁抽采地下水,附近如有其他工程或民用抽采地下水,应及时协商解决,采取有效措施进行控制,并加强监测,防止坍陷,规避施工人员及机具设备安全隐患。
7、开启或关闭注浆泵时必须先开启或关闭化学注浆泵,以免堵塞管路。注浆过程中应避免高压喷嘴接头断开或软管破裂导致浆液喷射、软管甩出而引发安全事故。
8、施工中钻机应置放于平整坚实的基面上,移位时应平稳并保持立杆垂直,防止倾塌,并注意用电安全。
参考文献
[1]高速铁路施工工序管理要点.北京:中国铁道出版社,2012.
注浆技术工程的加固 篇7
关键词:公路桥涵,注浆施工,桥台路堤加固
1 注浆施工技术的灌注桩要点
注浆施工技术广泛应用于公路桥涵的路基加固处理、深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、坝体坝基防渗加固、构筑地下水库截渗坝等工程。注浆施工流程同常规帐幕孔口封闭注浆法一样,通过注浆管将浆液均匀注入板底空隙,赶走板底、基层裂隙中积水、空气据其的位置,注入浆液改善了板底原有受力状态,恢复板体与地基的连续性,达到加固基础的目的。在正常情况下,面板均匀支承时,无论荷载作用位置,应力都较小。每次钻孔前应该重新复核该桩位及标高,确保无误;检测终孔的孔深、孔径、孔斜度及二次清孔后的沉浆密度、沉渣厚度。由于只钻一个注浆段即行注浆,这样就使钻孔中产生的岩粉对裂隙的堵塞影响减少,故勿需进行冲洗而直接进行灌前压水与注浆。对于岩溶区路基施工岩溶整治及软基注浆,要根据具体情况适当加深0.5m~1.5m,使得应沉浆密度应符合规范要求,以保证达到设计承载力。钢筋笼的保护层最好是设置成混凝土滚轮,厚度为混凝土的保护层厚度,每隔2m均匀布置4个,穿在箍筋上,这样既保证保护层厚度,又能减少对孔壁的扰动。每一段注浆结束,即可提出钻杆,换上钻具进行下一注浆段的钻孔与注浆而不需要待凝。
2 灌注水下混凝土
混凝土板是一种准脆性材料,抗压强度高、抗弯拉性能差。灌注前应检查孔内的泥浆性能指标和孔底沉渣厚度,如超出规定要进行二次清孔。混凝土运至浇筑地点,应检查其均匀性和坍落度是否满足规范要求,若不符合应进行二次拌和。注浆技术在公路桥涵注浆工程设计时,混凝土应有较好的和易性即流动性、粘聚性、保水性,只有这样才有良好的抗离析能力,才能控制浆液流动范围,更有效地进行加固的基础加固工程。
2.1 路基岩溶钻孔注浆
桩基注浆过程中的堵管也与混凝土的离析有关。对于路基岩溶整治设计,钻孔注浆应遵循“探灌结合”的原则,根据隐伏岩溶的分布情况及发育特征,参照地质勘探报告,检查是否已经达到设计持力层以及进入持力层的深度。技术设计浆液对载体的润湿,若接触角θ>90°,浆液是载体的润湿相,亲和力F>0,有吸渗作用;若θ<90°,则无吸渗作用,浆液必须藉外加压力才能迫其灌入。灌注即将结束时要预防短桩情况的发生,可采取加大侧锤的重量;加水稀释泥浆,使之达到泥浆参数规定的上限,以防坍孔;同时要仔细核对混凝土方量,混凝土应超灌0.5m~1.0m,路基质量的好坏在很大程度上取决于混凝土的质量。混凝土的厚度应按设计严格执行。如原设计末要求时,其厚度不宜小于30cm。并将流向陷穴的附近地面水引离,防止形成地表积水或水流集中产生冲刷。
2.2 路基软基处理注浆
灌注当中遇到不良地质结构,应改变施工工艺,采用桩网、CFG桩、高压旋喷桩、注浆等处理方式,进行连续快速地浇筑,防止混凝土坍落度,夹泥情况的发生。诸如流砂、淤泥层等的软基处理注浆,采取相应的处理措施。首批混凝土下落后,混凝土应连续浇筑,没有特殊原因,不得长时间中断,防止坍孔情况发生,最好使用商品混凝土。钢筋笼上浮的预防:为防止钢筋笼上浮,当导管口低于钢筋笼底部2m~3m,且混凝土表面在钢筋笼下1m左右时,应放慢混凝土浇筑速度,当混凝土面上升至骨架底口4m以上时提升导管使其底口高于钢筋笼底部2m以上,恢复正常的灌注速度。对混凝土灌注桩的浇筑过程应进行旁站监理,检查施工机械、建筑材料、以及混凝土的搅拌、配比和浇注质量,对于导管的检查一定要进行水密承压和接头抗拉试验。注浆承载力检测包括静载试验、动力测试两项。其中静载试验的桩数不少于总桩的1%,且不少于3根;检验桩体竖向承载力的动力测试取桩总数的10%~15%。由于灌注桩基的特殊性和隐蔽性,其质量监理主要依靠事前控制和事中控制,事后的检测和补救措施很难达到设计要求。因此,施工中须全面详细地熟悉整个施工工艺流程,事先提出质量控制和检验标准,从而达到预期的质量控制目标,为上部结构的施工提供良好的基础。
2.3 桥台处路堤注浆加固
灌浆加固方法已成为混凝土构筑物加固和堵漏的一个重要方法。为了加快地基固结,提高地基承载力,减轻路堤与桥台间沉降差,在桥台处的一定距离内采用砂桩,粉喷桩、旋喷桩等注浆加固地基。陷穴是河南地区路基施工常见的病害。软土陷穴处理范围,应视具体情况而定,宜在路基填方或挖方边坡外,上侧50m,下侧l0-20m。若陷穴倾向路基,虽在50m以外,仍应作适当处理。对串珠状陷穴应彻底进行处治。处理时,采用灌砂、灌浆、开挖回填等措施,开挖的方法可以采用导洞、竖井和明挖等。其中,灌浆法适用于洞身不大,但洞壁起伏曲折较大,并离路基中线较远的小陷穴,施工时先将陷穴出口用草袋装土堵塞,再在陷穴顶部每隔4-5m打钻孔作为灌浆孔,待灌好的土浆或水泥浆凝固收缩后,再在各孔作补充灌浆,一般需要重复2-3次。桥台处路堤含水率过大时,可往孔内填干土粉或石灰粉,以吸去部分水分,或快速成孔浇灌或边成孔边下套管,或成孔后下套管;含水率过小,应预先浸湿加固范围内土层,成孔顺序应先外圈,后里圈并间隔进行;对已成孔,应防止受水浸湿,应打一孔,注一孔;当桩孔较密,土质松软,应采取间隔跳打灌注。对桥台处路堤注浆加固后处理的软土地基,使得在软土地基上建成高级路面的关键技术问题得到了解决。
总之,公路桥涵注浆施工过程是一个复杂的控制系统,注浆技术作为一种新型的加固技术,可广泛地使用到公路施工、桥涵加固、桥头跳车、软土地基处理、机场路加固等方面。灌浆法治理混凝土路面病害,具有成本低,见效快,操作简便,对车辆行驶影响小,受自然因素影响小等优点。在公路施工和桥涵建设工程中,具有可观的经济效益和社会效益,所以也适用于旧板加罩沥青面层的加固处治。
参考文献
[1]程良奎.岩土加固实用技术[M].北京:地震出版社,2004.
[2]田波.水泥混凝土路面脱空的检测及对策[J].华东公路,2004,134.
[3]葛折圣,黄晓明,张肖宁等.公路桥涵台背回填材料研究现状综述[J].交通运输工程学报,2007,7,(4).
注浆技术工程的加固 篇8
随着城市化进程飞速发展,工程建设规模逐步扩大,在原有工程场地范围内建设新工程的情况已经出现。原工程场地为天然地基的较易进行处理,但原工程为桩基础的较难处理,拔桩工程费用较大、工期长,且拔桩对原有土质有较大破坏。对于低层建筑,采用地基处理新建建筑基础底与原工程桩桩顶之间的土体,进而用作新建建筑的地基,既利用了原有工程桩,又省去了拔桩的费用,不失为一种有效的方法。对于不具备施工工程桩条件的基坑工程,注浆支护方式是一种可行的方法。本文将结合实际工程,对在原工程场地上新建建筑工程的情况进行探讨分析,为类似工程提供参考。
一、工程概况
天津市海河剧院附属用房位于天津市南开区卫津南路与复康路交口处,为一栋高度为24.2 m的六层框架结构,地下一层为3.9 m高与另外一栋海河剧院相连的车库。基坑深度约为4.7 m,基坑近似成矩形,面积为3 500 mm2。该场地进行过工程桩施工及工程开挖,原设计深度为10.0 m,采用钻孔灌注桩加设一道水平环撑的方式进行支护,后开挖后将基坑回填,回填过程中支撑及支护桩受到了不同程度损坏。现场地地坪埋深10 m范围内为杂填土及素填土,结构松散、土质不均,且填垫年限小于十年。
本场地西侧紧邻施工道路,东侧与既有12层框架结构建筑距离为8 m,且东侧地下室外墙与原支护桩相邻,北侧为施工单位临时办公用房,距离地下室外墙距离为15 m,南侧与本工程海河剧院相连。海河剧院采用三轴工法桩(SMW)进行支护,辅助用房场地范围分布着原工程的工程桩,采用工法桩或钻孔灌注桩的方案不可行。北侧有放坡空间,可采用放坡开挖,东侧及西侧不存在放坡空间,且无法施工支护桩。该场地10 m范围内为松散的填土,且10 m深度以下密布原工程桩,不具备重新施工工程桩的条件,若将此部分土换填,则开挖工作量大,工期长,支护结构较难选择。
二、基坑支护设计
由于原工程的截水帷幕保留较完好,并能将新建工程包括在内,原截水帷幕距坑边较近,且新建工程开挖深度较浅,故依靠原截水帷幕截水,在坑边设置大口进行降水,沿基坑四周及基坑内部设置碎石排水暗沟,将其与集水井相连,形成纵横连通排水系统。距离坑边设置三排间距1.0 m、孔距1.0m的注浆孔,孔径为100 mm,孔深为基坑底下6 m,并在每个孔内插入3根直径16 mm的钢筋以增加其刚度。注浆初期强度较低,为防止施工时浆液串孔和对邻近注浆体的破坏,采取穿插、跳打方式施工,施工后期加入速凝剂。在注浆孔顶部周圈设置250mm厚度的盖板,将整个支护结构连成一个整体,盖板在坑内一侧方向垂下900 mm长的垂板以固定基坑顶部的土体。由于坑边较长,每隔15 m设置一个斜撑,斜撑顶与盖板相连,斜撑底与坑底基础相连。计算模型采用重力式挡墙[1],墙厚度取注浆孔距加左右外扩0.5 m,为3 m,弹性模量及抗压强度均进行了相应折减,计算桩顶最大位移为40 mm,满足设计要求及工程需要。在基坑施工过程中进行了实时监测,坑体变形与周边建筑的观测变形均满足设计要求,时值雨季,有效地保证了地下工程的施工,节省了工期及工程造价。
三、注浆加固地基设计
由于本工程重新施工工程桩的条件不完备,为了提高地基承载力、减小不均匀沉降,采用压密注浆方法来进行地基处理。压密注浆方法通过与土体发生物理化学反应及挤密土层来提高土体承载力[2,3]。压密注浆地基处理需要达到的目的:(1)基础以下形成一定厚度的均匀、坚硬持力层,达到基础承载力要求[4];(2)由于原工程桩长短、刚度不一,通过压密注浆,控制建筑物建筑物产生明显的不均匀沉降。
本场地后填土大约至10.5 m,其下为粉土、粉质粘土层,土层较好,故加固深度设计为进入好土层不少于0.5 m(即加固至埋深11.0 m)。
压密注浆孔的扩散半径为1.5 m,为了更好达到注浆效果,中间注浆孔孔距设为1.2 m,按梅花状布置[5],沿基础周边布置的外围封闭注浆孔设为1.0 m。注浆顺序先外后内,内部注浆孔采取隔排跳打方式进行注浆。
1. 有限元模型分析
本工程最关心的是竖向沉降问题,而且地基是抗剪强度很低的人工填土和软土,故采用文克尔地基模型,采用COMBINl4弹簧单元来模拟注浆桩和桩间土体的共同体,SHELL43壳单元来模拟筏板、地下室顶板及地下室外墙,BEAM188梁单元来模拟梁和柱[6]。
为简化模型及综合考虑整体结构刚度,仅建立地下一层模型,在地下一层顶处输入PKPM中导算下来传至柱顶的准永久荷载。底板约束限制x、y方向平动及z方向的转角,桩底全刚接,见图1。准永久荷载下底板沉降计算结果如下:整个底板变形下凹,中部变形最大,最大沉降为20 mm,四周变形较小,最小沉降为3.6 mm,见图2。
2. 实测结果对比
据主体封顶后的环形闭合线路沉降观测结果,建筑四周沉降量为2.05~4.5 mm,中间沉降在15 mm左右,沉降总体较为稳定,沉降差较小。总体来说实测结果与有限元分析结果较为吻合。地基承载力载荷板试验,地基承载力达到120KPa,满足基础设计要求。
四、结语
采用类似重力式挡墙模型对注浆插筋支护结构进行了分析,采用有限元分析方法对注浆加固地基进行了沉降计算,并在施工过程中进行实时观测,得出结论如下。
(1)对于较浅且不具备放坡及支护桩施工条件的基坑工程,采用注浆加固土体的方式能有效控制基坑变形,计算时采用类似重力式挡墙模型能较真实反映工程实际情况,保证支护工程正常施工。
(2)注浆加固地基对提高地基承载力及控制主体沉降能起到有效作用,并具有施工方便、灵活、成本低、工期短等优点,具有一定的推广价值。
(3)随着城市化进程飞速发展,在原有桩基工程上新建工程的情况会越来越多,拔桩的工期长,成本高,可行性差。注浆支护及注浆加固地基是一种有益的尝试,具有可操作性。本工程只是对于低层建筑的一个探讨,有必要对原有桩基上施工高层建筑进行进一步研究。
摘要:本文以海河剧院附属用房注浆支护及注浆加固地基为例,介绍了压密注浆支护及加固地基在实际工程中的应用,采用类似重力式挡墙计算支护结构,采用有限元数值分析基础沉降,并与工程实测进行对比,验证了注浆支护及加固地基对控制基坑变形、控制基础沉降能起到显著作用,具有施工方便、降低成本、缩短工期等特点,是在原工程基础上施工新建建筑的一种有益尝试,为此技术的推广提供理论参考与借鉴价值。
关键词:注浆支护,注浆加固地基,重力式挡墙
参考文献
[1]刘国彬,王卫东.基坑工程手册(第二版)[M].中国建筑工业出版社,2009.
[2]徐至钧,赵锡宏等.地基处理技术与工程实例[M].科学出版社,2008.
[3]王杰,杜嘉鸿.岩土注浆技术的理论探讨[J].长江科学院院报,2000(06).
[4]刘恩元.秦皇岛市某公司车间注浆加固地基实例[J.山西建筑,2009(06).
[5]顾晓鲁,钱鸿缙,刘惠珊.地基与基础[M].中国建筑工业出版社,2002.
壁后注浆加固技术的应用 篇9
1 工程概况
鹤煤 (集团) 公司五环分公司位于鹤壁矿区中部, 开拓方式为立井、暗斜井、多水平主下山开拓。现开采石炭二叠系山西组二1煤, 煤层厚平均8 m, 煤层倾角平均20°, 地质构造复杂, 断层多, 裂隙、节理发育, 较破碎。经过50余年的开采, 生产地区已转至井田深部。开拓巷道受压变形, 巷道断面急剧变小, 需进行二次、三次重复扩修。
3307岩中巷掘进工作面位于五环分公司延深采区下部。该巷道布置在二1煤底板岩层中, 巷道顶板距煤层顶板10~16 m。所穿过的岩层为砂质泥岩及泥岩。巷道所对应的地表为山坡丘陵地形, 地面标高+178.6~+194.95 m。井下标高-589~-599 m。巷道形状为直墙半圆拱形, 支护形式采用锚网喷+锚索支护形式。设计掘进断面10.49 m2, 设计长度380 m。当巷道掘进过后, 在-600 m泵房通道和-600 m水仓通道之间的80 m巷道顶板开裂和顶板底鼓现象严重, 造成安全隐患, 影响掘进进度。
2 巷道变形破坏原因分析
(1) 上覆岩层压力。3307岩中巷围岩多为泥岩, 由于埋深增加, 巷道自稳时间短, 巷道变形量增加是巷道破坏一个原因。
(2) 构造应力。根据巷道施工地质资料显示, 巷道处在向斜轴部, 属地质构造异常区, 自重应力、残余构造应力、工程环境和施工的扰动应力叠加是巷道破坏主要原因。
3 注浆固化机理
(1) 提高岩体强度。利用压力把浆液充压到围岩体的各种裂隙中去, 改善弱面的力学性能, 提高裂隙的内聚力和内摩擦角, 增大岩体内部岩块间相对位移的阻力, 从而提高围岩的整体稳定性。
(2) 形成承载结构。对巷道的破裂松散围岩实施注浆加固, 可以使破碎岩块重新胶结成整体, 形成承载结构, 充分发挥围岩的自稳能力, 与巷道原支护共同作用, 减轻支架承担的载荷。有关研究表明, 对巷道围岩进行壁后注浆加固, 可使巷道注浆前的支护结构所承受载荷降低2/3~4/5[1]。
(3) 改善围岩赋存环境。巷道破碎围岩注浆后, 浆液固结体封闭裂隙, 阻止水、气侵入岩体内部, 防止水害和风化, 保持围岩力学性质长期稳定。同时, 注浆后围岩体的渗透性也大大降低。
4 注浆作业
4.1 注浆材料
(1) 浆液。3307中巷不直接揭露含水层, 壁后注浆段无淋水, 因此采用单一的水泥浆液作为注浆材料, 一方面节约材料费用, 另一方面使注浆工艺更简单和安全, 方便工人操作。
(2) 球阀。球阀直径为25 mm, 与注浆锚杆配套使用, 可复用。
(3) 注浆锚杆。采用Ø25 mm钢管制作, 全长2m, 一端车50 mm长螺纹, 用来连接阀门, 距螺纹端0.5 m开始每隔0.3 m沿管周均匀布置3个Ø5 mm注浆小孔 (图1) 。
4.2 打钻、注浆机具
(1) 钻机。采用YT-28风动凿岩机配Ø28 mm钻杆和Ø42 mm“一”字型合金钻头凿孔。
(2) 注浆泵。一般使用2ZBQ-30/3型气动注浆泵, 该泵的注浆压力范围0~3 MPa。
(3) 搅拌机。配置浆液使用专门的风动搅拌机, 实现快速制浆。
4.3 注浆参数
(1) 注浆孔布置。注浆孔的深度取决于巷道围岩的渗透性和浆液的流动性, 根据巷道围岩裂隙发育的经验公式, R= (0.78+2.13γH/RC) ×a, 其中, R为围岩破碎圈半径;γ为3307岩中巷位置岩层平均密度, 取2.7 t/m3;H为3307岩中巷埋深, 取770m;RC为巷道所在岩层平均抗压强度, 取30 MPa;a为巷道半径, 取1.7 m。将数据代入公式计算, 得出围岩破碎圈的半径为3.60 m, 最外圈裂隙与巷道轮廓线距离为1.9 m, 考虑围岩裂隙的发育不均衡性, 取1.58倍系数, 设计注浆孔的深度为3.0 m。
注浆孔的间排距根据浆液扩散距离设计, 而扩散距离受注浆压力、浆液流动特征、裂隙开度、产状及分布特征和注浆工艺等因素影响。根据注浆试验段的现场情况, 在3 MPa的注浆压力下, 巷道单孔浆液扩散距离在2.5 m以上。为了确保浆液扩散能够“交圈”, 设计注浆孔排距为2 m, 每排钻孔间距也为2 m (图2) 。
(2) 安装锚杆。打好钻孔, 吹净岩粉, 安装注浆锚杆 (锚杆车丝端向外) , 锚杆外露50~100 mm, 然后用C30水泥砂浆固定锚杆, 加固长度不少于100mm, 锚杆与巷壁交接处必须严密, 防止漏浆。待水泥砂浆凝固3 d后 (强度可达到终凝强度的50%) 即可在该孔进行壁后注浆作业。
(3) 注浆顺序。采用下→中→上的顺序。在巷道注浆过程中, 下排注浆段超出中排10 m, 中排注浆段超出上排10 m。
(4) 配比。水灰比取1∶1~1∶0.7 (质量比) , 选用P.O42.5普通硅酸盐水泥。鹤壁五环分公司使用袋装水泥, 预先计算好配浆容器的体积, 按密度计算出容器内水的质量。
(5) 注浆压力。设置正常注浆压力为1 MPa, 设置终孔压力为3 MPa。
5 注浆工艺
(1) 开泵前。水平放置注浆泵, 油雾器内注入30#机油至上刻线, 拉杆处滴少许机油;吸浆口接入吸浆胶管及笼头, 并扎牢胶管;注浆管路连接到注浆锚杆末端的阀门上, 并在注浆管路上安装液压表;根据设计需要达到的注浆压力, 调节过滤减压阀至所需要的注浆气压 (气压与排浆压力比约1∶10) ;将吸浆龙头放入配置好浆液的容器内, 即可开泵注浆。
(2) 注浆过程中。按设计控制注浆流量和压力进行注浆;如需要中途改变注浆量或注浆压力, 可以调节球阀的开口大小或过滤减压阀即可;油雾器内机油下降到下刻度线时, 补充机油至上刻度线, 应及时放掉过滤减压阀水杯中的积水;中途停顿时间不可过长, 以防浆液沉积、凝固, 堵塞泵内通道;另外应及时补充吸浆桶内的浆液, 不要使吸浆管吸入空气;在壁后裂隙充填过程中, 如果注浆压力和注浆量稳定不变, 采用逐渐加大浆液浓度方法;如果压力上升快, 进浆量很快减小, 采用逐渐减小浆液浓度的方法, 每改变一次浆液浓度至少持续3 min;当注浆压力达到终孔压力时, 维持该压力至少5 min。
(3) 注浆后。若与下一次使用的间隔时间超过2 h, 应及时把注浆管路卸压后卸掉, 把吸浆管插入清水内, 启动注浆泵, 将泵体及注浆管路中的浆液排出, 并仔细清理注浆泵、压力表、注浆管路、配浆装置、盛浆装置上的浆液, 未用完的材料要归类码放整齐, 要做到“工完料净脚下清”。
6 巷道壁后注浆质量检查和验收标准
对于采用壁后注浆工艺加固的巷道, 应在巷道内设置观察点, 观测注浆前后巷道变形情况, 并进行对比。经过壁后注浆加固后的巷道应不再变形或变形速度明显小于注浆前。对于施工过程中有空洞和空顶的地点, 可采用风动凿岩机配Ø42 mm钻头检验原空洞和空顶部位的密实情况, 通过壁后注浆, 应能充填密实空洞、空顶, 保证各种支护之间以及支护与岩体之间结合紧密。
7 结语
(1) 在注浆前分别对计划注浆段和未注浆段的巷道断面进行实测 (岩性相同) , 注浆后每隔10 d进行一次观察并记录。与注浆前相比较, 壁后注浆后的巷道未发生明显变化;而未注浆的巷道则发生了变形, 具体表现在:两帮移近量和顶底板移近量较大, 顶板和两帮浆皮开裂, 底板有鼓起。从而说明壁后注浆起到了良好的加固效果。
(2) 使用水泥浆对巷道进行壁后注浆加固, 可以与掘进平行作业, 施工速度快, 操作相对简单, 成本较低, 支护效果好。
参考文献
旋喷注浆加固技术 篇10
1 工艺类型
旋喷注浆加固法工艺类型有单管旋喷注浆法、二重管旋喷注浆法和三重管旋喷注浆法。
(1) 单管旋喷注浆法。这种方法是注浆管钻进一定深度之后, 由高压泥浆泵等高压发生装置, 以一定的压力, 将浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体, 同时使浆液与土搅拌混合, 在土中形成圆柱状的固结体。
(2) 二重管旋喷注浆法, 是使用双通道的二重注浆管, 当注浆管钻进至预定深度后, 通过双重喷嘴, 同时喷射出高压浆液和空气, 利用两种介质的喷射冲击破坏土体。
(3) 三重管旋喷注浆法。分别使用输送水、气、浆三种介质的三重注浆管。由此可在土中凝固为直径较大的圆柱状固结体。
2 设计要点
旋喷注浆加固桥梁墩台基础时, 与其他加固对策情况相同, 原有桥梁的全部重量都已压在原有地基上。地基是在承受着构筑物已有全部重量的情况下进行加固施工的。因此, 若被加固的桥梁构筑物没有受到新的荷载作用, 旋喷固结体最初是几乎不受力的。只是由于时间的推移, 在原有地层的恒压力的作用下, 土体产生徐变或滑移, 使原土体承受的部分压力转移到刚性较大的旋喷固结体上。但这种转移是不大的。因此, 只有构筑物新增加荷载时, 才为旋喷固结体所承受。用旋喷注浆法加固后的地基, 具有下列特点:固结体原土层共同受力;固结体的形变模量较土层大很多倍;固结体和土体的受力在时间上不同步, 一般是土体已达到或接近其极限强度以后, 固结体才进入工作状态。综合起来, 旋喷注浆加固的设计要点有三点:
(1) 对加固前墩台基础的承载能力进行估算。
墩台基础加固, 大体上可分为两种情况:一种是构筑物正在建造或运用过程中, 基础发生较大的均匀或不均匀下沉, 已危及桥梁结构的正常使用。另一种是目前使用状态良好, 但考虑到桥梁要通过更大载重的车辆, 地基承载力不能满足进一步发展的需要。两种情况对原有地基的极限承载力的估算方法是有所不同的:1) 对目前已不能满足使用要求的桥梁构筑物地基承载力能力进行估算。对已发生病害的墩台基础在加固前, 除收集有关工程设计所必需的各项资料外, 还应对工程的病害历史和现状进行调查分析。根据病害发生、发展的程度, 推算出现有地基的承载能力。2) 对于目前没有病害, 仅为提高荷载等级而需要加固的地基, 地基承载能力有两种方法确定:一种是按地质钻探或土工试验所给出的土体极限强度σ0;一种是依据规范提出的“经过多次压实、未受破坏的旧地基”其允许承载力可给予提高的方法确定。
(2) 对危及正常使用的墩台基础的设计计算。
(3) 对旋喷法加固未发生病害而为提高荷载等级的墩台基础的设计计算。
3 施工要点
3.1 施工流程
旋喷注浆施工流程可概括为钻机就位、钻孔、插管、旋喷作业、冲浇等五道工序。
3.2 方法选择
高压喷射注浆设备可根据工程具体情况和机具条件, 加固时可选用:
(1) 单管法:单独喷射水泥浆液, 桩径可达0.3~0.8 m。
(2) 双管法:同轴喷射水泥浆液的压缩空气, 桩径可达1 m。
(3) 三重管法:同轴喷射高压水和压缩空气, 并注入水泥浆, 桩径可达1~1.5 m。
3.3 操作要点
(1) 施工前, 根据现场环境和地下埋设物的位置等情况, 复核旋喷注浆的设计孔位。
(2) 旋喷注浆法的单管法及双管法的高压水泥浆液流和三重管法高压水射流的压力宜大于20MPa, 三重管法使用的低压水泥浆液流压力宜大于1 MPa, 气流压力宜取0.7 MPa, 提升速度可取0.1~0.25 m/min。
(3) 旋喷注浆法的主要材料为水泥, 对无特殊要求的工程, 宜采用325号或425号普通硅酸盐水泥。根据需要可加入适量的速凝、悬浮或防冻等外加剂为掺合料。所用外加剂和掺合料的数量, 应通过试验确定。
(4) 水泥浆液的水灰比应按工程要求确定, 可取1.0~1.5, 常取1.0;水泥使用前需要作质量鉴定。搅拌水泥浆所用的水, 应符合有关规定。
(5) 钻机与高压注浆泵的距离不宜过远。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50 mm。实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、漏水如与工程地质报告不符等情况均应详细记录。
(6) 当注浆管贯入土中, 喷咀达到设计标高时, 即可喷射注浆。在喷射注浆参数达到规定值后, 随即旋喷、提升注浆管、由下而上喷射注浆。注浆管分段提升的搭接长度不得小于100 mm。
(7) 对需要扩大加固范围或提高强度的工程, 可采用复喷措施。
(8) 在旋喷注浆过程中如实记录旋喷注浆的各项参数和异常现象, 出现压力骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时, 应查明产生的原因并及时采取措施。
(9) 当高压喷射注浆完毕, 应迅速拨出注浆管。为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程, 必要时可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。
(10) 当处理既有构筑物地基时, 应采取速凝浆液或大间距隔孔旋喷和冒浆回灌等措施, 以防旋喷过程中地基产生附加变形和地基与基础间出现脱空现象, 影响被加固工程及邻近建筑。
4 结语
总之, 旋喷注浆加固法是一项正在发展中的地基加固技术, 应用时间并不长, 但由于用途广泛, 加固地基的质量可靠而且效果好, 故已逐渐成为我国常用的地基处理方法之一。尤其是近年来, 在公路工程、特别是桥梁基础加固工程中, 更是获得了显著的经济技术效果。
参考文献
[1]李晓鄂, 王树清.高压喷射注浆固结体性能研究[J].长江科学院院报, 2002, (S1) .
注浆技术工程的加固 篇11
关键词:高压旋喷注浆技术;地基加固;施工控制
中图分类号:U445文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)09-0173-02
近年来,高压旋喷技术在软基处理中得到了广泛应用,利用射流作用切割掺搅地层,改变原地层的结构和组成,同时灌入水泥浆或复合浆形成凝结体,借以达到加固地基和防渗的目的。由于目前地质勘察工作的规范局限性,对桥梁桩基未采用一桩一孔的方式勘察,往往导致桩底持力层实际地质与设计推定的地质情况存在较大出入,必须采用加固手段方案满足桩基的稳定。
本文结合工程实际情况,就高压旋喷注浆技术在桥梁桩基软弱层加固中的应用进行了分析和探讨。
一、工程概况
广梧高速公路河口至双凤段第七合同段下围高架桥0#台后YC桩,桩基设计为挖孔摩擦桩,桩身砼设计等级为C25,桩径为φ1.3m,桩长为16.80m,桩顶标高105.65m,设计地质情况为从全风化至弱风化不同层厚分布的泥质粉砂岩,桩底需进入弱风化层不小于8m。施工完成后,对该桩进行取芯检测时发现,桩底存在强风化泥质粉砂岩夹层,岩芯呈半岩土状、碎块状。
为消除桩底软弱夹层的安全隐患,保证桩基础安全、稳定,需对桩端持力层范围内的强风化夹层进行注浆补强处理。综合考虑本工程特点、地质特征情况,选择了高压旋喷注浆加固方案。
二、高压旋喷注浆的加固原理
(一)基本原理
高压喷射注浆加固地基,是利用钻机把带有喷嘴的注浆管在预定位置以高压设备使浆液或水、(空气)成为20~40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来,冲切、扰动、破坏土体,同时钻杆以一定速度逐渐提升,将浆液与土粒强制搅拌混合,浆液凝固后形成固结的水泥结石体,具备一定的强度,达到预定加固目的。
喷射注浆法的加固半径和许多因素有关,其中包括喷射压力P、提升速度S、被加固土的抗剪强度τ、喷咀直径d和浆液稠度B。加固范围与喷射压力P、喷咀直径d成正比,与提升速度S、土的抗剪强度τ和浆液稠度B成反比。采用旋喷注浆加固后的固结情况如图1所示。
(二)高压旋喷注浆加固桩基持力层
首先采用高压清水射流旋喷切割,破坏强风化泥质粉砂岩,使其中夹杂的碎块、土等分离,然后利用高压空气按反循环钻机的工作机理清渣,将已高压清水切割分离的土、细粒岩从孔口溢出,再采用高压旋喷注浆、孔内注浆、压水泥浆相结合的施工方法,保证加固段、孔内压注高压水泥浆,并形成固结整体,达到加固目的。其加固示意图如图2所示:
三、高压旋喷注浆的施工
(一)施工工艺流程
施工工艺流程如图3所示:
(二)施工方法
1.注浆孔布置。利用原有的两个抽芯孔作为注浆孔。
2.注浆孔的钻孔。注浆孔采用用XY-1A地质钻机,φ101mm金钢石双管钻具对桩身砼进行抽芯钻孔,基岩部分可采用φ91mm金钢石钻具进行加深钻孔。钻孔终孔深度确定原则:钻孔进入设计桩端持力层基岩深度应不小于3倍桩径,且穿过软弱夹层入弱风化岩0.50m以上。
注:0# 台后YC桩1#抽芯钻孔现有孔深20.10m,2#抽芯钻孔现有孔深20.05m,钻孔进入设计桩端持力层基岩深度小于3倍桩径,且没有穿过软弱夹层0.50m以上。因此在补强施工时,应对两孔进行加深至终孔深度(不小于22.80m)。
3.高压清水切割。通过高压泵产生的高压水喷射流主要对软弱夹层顶、底板区间段内的岩土层进行高压清水切割,旋喷切割时,采用高压力(25~30MPa)、慢转速(5~10r/min)、慢提升(5~10cm/min)等措施,在处理段内重复切割次数5次以上,施工切割段为层顶、底板上下各延长1.00m。
4.气举反循环清渣。利用气举反循环法施工参数为:空气压力0.6~0.7MPa,空气排量6~9m3/min。本步骤施工以达到尽可能将孔内的充填物及泥浆、削落物、孔底沉渣等物清出桩外为目的。根据现场实际情况,第3、4步骤可反复进行。
5.埋设孔口压浆装置。桩内每个补强钻孔均清洗完成后,将桩顶表面杂物清除干净,在孔口埋置φ108mm孔口管作为孔口封闭压浆;并经候凝待埋设孔口管的砂浆强度达5MPa以上后可转入下一步施工。
6.高压旋喷注浆施工。根据钻孔揭露的软弱夹层发育情况,2孔作为高压旋喷注浆孔。施工参数为:压力:20~25MPa;流量:60~70L/min;提升速度:10~15cm/min;旋转速度:8~10r/min。喷射段长为孔底自下而上至处理段顶、底上下各延长1.00m ,注浆影响半径不小于25cm。
高喷注浆材料采用42.5R水泥、水和外加剂(缓凝型减水剂)按比例配制,水灰比(重量比)为0.8(水泥浆液比重:1.61),外加剂掺入比例宜在注浆前宜由现场试配或按有关说明确定。
7.孔口注、压浆。桩内的各个旋喷注浆孔待孔内的清水及泥浆替换出孔外至孔口返出浓水泥浆后,即关闭孔口返浆阀门进行孔口封闭式压浆,注浆泵压力1.0~3.0MPa;流量:30~60L/min。
根据钻孔连通情况及施工现场的需要,可选择1孔作为压浆孔,其余孔作为排浠水泥浆出浆孔,待所有出浆孔均返出浓水泥浆后即关闭阀门进行封闭式压浆。
孔口注、压浆材料采用42.5R水泥、水和外加剂(缓凝型减水剂)按比例配制,水灰比为不大于0.6(水泥浆液比重大于1.7),外加剂掺入比例宜在注浆前宜由现场试配确定。
8.孔口补浆。压浆结束后在水泥浆液终凝前再进行孔口补浆,消除浆液回缩,直至孔口满浆为止。
(三)施工控制
1.钻孔。使用XY-1钻机开孔,钻孔要求如下:(1)孔位:对预留注浆管进行统一编号,按方案设计要求进行定位;(2)孔径:钻进成孔φ91~110mm;(3)钻孔倾斜度:钻孔应尽量保持垂直,钻孔斜率不超过1%;(4)钻进方式:采用回转钻进方法,钻进时应详细记录孔位、终孔深度、软弱夹层深度、分布情况及岩性特征。钻进暂停或终孔等待喷浆时,孔口应加盖保护,防止掉入杂物。
2.高压清水切割及高压旋喷注浆、压浆。(1)钻孔经验收合格后,方可进行高压清水切割。(2)下喷射管前,应进行地面试喷并调准。(3)下入、拆卸喷射管时,应采取措施防止喷嘴堵塞。(4)按划分的处理段上、下各延伸1.00m,反复用清水进行高压切割,每孔段切割次数不少于5遍。(5)高压注浆时,喷嘴下至高压旋喷注浆设计深度,应先按规定参数送浆进行驻喷一段时间,然后开始高压旋喷注浆。(6)高压旋喷注浆时,按划分的处理段上、下各延伸1.00m,对旋喷段应全段连续作业且复喷1次。每次拆卸喷射管后应进行复喷,保证搭接长度不小于0.2m。(7)在高压清水切割或旋喷注浆过程中,出现压力突降或骤增时,应查明原因,及时处理,恢复正常情况后方可继续作业。(8)施工中应如实记录各项参数、浆液材料用量、异常现象及处理情况等。(9)高压旋喷注浆应监测提升速度、喷射压力、流量和浆液比重等四个参数的变化情况。(10)孔内严重漏浆可采取以下措施进行处理:1)降低喷射管提升速度或停止提升;2)降低喷浆压力、流量进行原地灌浆;3)停止注浆候凝(间隔时间一般为30~60分钟);4)加大浆液浓度或掺入一定比例的水玻璃速凝溶液。
四、结语
该桩经注浆加固处理后,进行了取芯验证注浆处理效果,水泥结石体的无侧限抗压强度达到了20.8MPa,达到了预期目的。从确保质量来看,采用高压旋喷注浆方式进行桥梁桩基基底软弱层的加固满足技术及设计的要求,是一种较为有效的处理手段。
地基加固的复合注浆施工技术研究 篇12
(1) 复合注浆适用加固地层范围广, 既可适用于加固渗透性大的地层 (如砂卵石层) , 又可适用于渗透性较差地层 (如粘土、粉土和粉细砂层) , 还可以用来加固溶岩地层的地下溶洞和溶蚀裂隙。复合注浆法既能形成较高强度的旋喷桩固结体, 又能通过渗透、劈裂和挤密的方式提高岩土层的强度。 (2) 复合注浆适用加固工程范围广, 可用于对既有建筑物 (如房屋、公路、桥梁) 地基基础进行加固, 也可用于桩基 (如大口径钻孔桩、挖孔桩) 缺陷的加固处理。 (3) 复合注浆浆液扩散范围大, 不仅对高压喷射流喷射破坏土体的极限范围之内土体进行置换加固, 而且对喷射破坏土体的极限范围之外的土体以充填、渗透、挤密和劈裂等方式进行注浆加固, 在成桩的同时对地基土有灌浆加固作用。 (4) 复合注浆能定向定位, 能形成连续的圆柱状的旋喷桩体, 旋喷桩直径为400mm-1200mm, 其注浆固结体顶部无收缩, 与原基础混凝土或桩混凝土结合紧密。能直接承受上部荷载, 并将荷载传递到深层土层中去, 保证荷载传递均匀、有效;复合注浆形成旋喷桩的单桩承载力较高。 (5) 复合注浆形成的旋喷固结体强度较高, 且固结体强度可根据设计需要通过改变浆液材料和工艺参数来进行调节。 (6) 复合注浆钻孔施工口径较小, 对既有建筑物基础和地面损害和扰动很小, 可调节浆液凝固时间, 施工期建筑物附加沉降小。经济可靠, 且耐久性好。
2 复合注浆加固既有建筑物地基的施工顺序
2.1 注浆钻孔施工
对既有建筑物地基进行加固时, 先采用地质钻机钻穿既有建筑物原基础或承台, 然后根据设计注浆深度要求, 选择采用地质钻机或高压旋喷钻机钻孔到设计深度。一般以土层或强风化岩层作为注浆持力层时可采用高压旋喷钻机直接钻孔, 若以中风化以上岩层作为注浆持力层时需先采用地质钻机钻至终孔, 若地层中有卵砾石层也需采用地质钻机钻孔。钻孔孔径一般开孔为110mm, 终孔直径为91mm, 钻孔垂直度保证
2.2 建立孔口注浆装置
注浆钻孔施工完成以后, 在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置需既满足静压注浆要求又满足高压旋喷注浆管可以从其中下钻的要求。孔口注浆装置可采用单管接头式或混合器式, 单管接头式用于单液注浆, 混合器式用于双液注浆。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在注浆孔口, 采用水泥浆或水泥水玻璃浆液将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。
2.3 采用高压旋喷注浆方式进行注浆
孔口注浆装置埋设1-2天后, 先采用高压旋喷注浆方式进行旋喷注浆, 旋喷注浆需按设计规定的工艺参数 (喷射压力、提升速度、旋转速度、浆液水灰比) 进行注浆, 将注浆管分段下入孔底, 每段注浆钻杆需连接紧密并采用麻丝密封。旋喷注浆按从下而上的方式。为了减小建筑物的附加沉降, 旋喷一般采用单管旋喷注浆方式, 下钻时尽量快速且尽量小压力小流量喷水, 旋喷时采用不喷水而直接喷浆一遍的方式, 在底部和顶部需喷浆2遍。在对建筑物进行纠偏加固时, 为加速浆液凝固, 有时采用先喷一遍水泥浆液后喷射一遍水玻璃的方式, 进行双液旋喷。
2.4 采用静压注浆方式进行注浆
高压旋喷注浆结束后, 利用孔口注浆装置封住孔口进行静压注浆, 通过静压注浆可以扩大浆液的注入范围, 防止旋喷固结体收缩从而增加旋喷体与原基础混凝土结合紧密性。静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力, 随后逐渐增加浆液浓度及加大注浆压力, 直至设计注浆量和注浆压力为止。一般静压注浆在浆液终凝前需进行2-3次灌注。静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆。
2.5 封孔
静压注浆结束后, 若注浆孔口冒浆, 需对孔口进行封闭处理, 防止浆液流出。若注浆结束后孔内浆液有流失需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满为止。复合注浆顺序有时需根据实际情况进行调整, 有时需采用先静压注浆后高压旋喷注浆的方式进行注浆。
3 复合注浆的施工方法
3.1 施工准备
(1) 组织施工人员:复合注浆法加固地基施工时, 设备班需配备施工队长、工程技术人员、高压泵工、电工、修理工各1人, 钻工3-6人, 注浆工4人, 共12-15人。 (2) 现场施工前准备: 施工前应组建队伍、清理施工场地、作好机械检修和保养、布置好孔位、以及搭设工棚、备好材料等。 (3) 确定施工程序:①钻孔:按设计钻孔到一定深度, 钻孔孔径为91 (或101) mm, 垂直度保证<1%。②建立孔口灌浆装置:孔口灌浆装置需满足静压灌浆要求, 又需满足高压旋喷注浆管可以从其中下钻的要求。③采用高压旋喷注浆法进行喷射注浆, 注浆从下而上, 在既有建筑物地基加固中一般采用单管旋喷方式注浆。在缺陷桩基加固中, 先喷高压清水一遍到三遍后再注浆。④高压旋喷注浆结束后, 利用孔口注浆装置封孔进行静压注浆, 静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆, 根据需要, 浆液终凝前可进行多次灌注。⑤注浆结束后, 若注浆孔口冒浆, 需对孔进行封闭处理, 防止浆液流出。 (4) 复合注浆施工中出现问题的处理:①注浆深度大时, 易造成上粗下细的固结体, 影响固结体的承载能力, 因而需在深度大的地层中注浆时采用增大压力或降低提升速度的方式补救。②当发现返浆量不足或不返浆时, 可采用降低提升速度或复喷方式处理。③当冒浆量过大时, 可采用提高注浆喷射压力、缩小喷嘴直径的方式处理。④在既有建筑物基础加固处理时, 为防止产生附加沉降, 施工时应跳孔施工, 同时应在浆液中加速凝剂或采用双液旋喷注浆。⑤静压注浆时如出现冒浆, 可采用多次灌注的方式进行注浆, 待第一次灌注的浆液终凝堵塞冒浆通道后再进行第二次注浆。同时注意将孔口注浆装置与孔壁密封牢靠, 防止浆液从孔口冒出。
3.2 复合注浆的施工工艺
(1) 单管法复合注浆。单管法复合注浆是利用钻机把安装在注浆管 (单管) 底部侧面的特殊喷嘴, 置入土层预定深度后, 用高压泵等装置, 以大于是20Mpa的压力, 把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体, 同时借助注浆的旋转和提升运动, 使浆液与从土体中崩落下来的土搅拌混合。然后进行静压注浆, 使浆液进一步扩散。浆液经过一定时间凝固, 便在土中形成圆柱状固结体。 (2) 二重管法复合注浆。二重管法复合注浆是使用双通道的二重注浆管, 将二重注浆管钻到土层的预定深度后, 通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴, 同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20Mpa以上压力的喷液, 从内喷嘴中高速喷出, 并用o.7Mpa左右压力把压缩空气从外嘴中喷出。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下, 破坏土体的能量显著增大, 喷嘴一面喷射一面旋转和提升。然后以大于是0.3MPa-2.0MPa的压力进行静压注浆, 使浆液进一步扩散。最后在土中形成圆柱状固结体。 (3) 三重管法复合注浆。三重管法复合注浆是使用分别输送水、气、浆三种介质的三重注浆管。在以高压泵等高压发生装置产生20Mpa以上的高压喷射流的周围, 环绕一般0.7Mpa左右的圆筒状气流, 进行高压水喷射流和气流同轴喷射冲切土体, 形成较大的空隙, 再另由泥浆泵注入压力为2MPa-5MPa的浆液填充, 喷嘴作旋转和提升运动。然后以大于是0.3MPa-2.0MPa的压力进行静压注浆, 使浆液进一步扩散。最后便在土中凝固为直径较大的圆柱状固结体。
摘要:复合注浆是将静压注浆和高压旋喷浆法进行时序结合, 发挥两种注浆技术优势的一种新型注浆方法。对地基加固的复合注浆施工技术进行了探讨。
关键词:复合注浆,加固,地基
参考文献
[1]胡伟.定位静压注浆在既有建筑物地基加固中的应用[J].施工技术, 2005, (9) .
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