汕头基础加固工程建筑加固公司

注浆加固法注浆法也称为灌浆法，是指根据液压、气压或电化学原理，以填充、渗透和挤密等方式，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，将土颗粒或岩石裂隙中的水分和空气排除后占据其位置，经一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成整体，因而能够改善土的物理力学和水理性能，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学性能稳定的“结石体”。 

　　2.2 注浆加固法的适用范围 

　　注浆加固法主要适用于砂土、粉土、粘性土、湿陷性黄土和人工填土等地基的托换加固。具体来说，注浆加固技术主要应用于需要实现如下需要的工程中：①提高地基土的承载力，减少地基变形和不均匀变形；②用以纠倾和回升建筑；③用以减少地铁盾构推进施工时的地面沉降；④限制地下水的流动和控制现场土体的位移；⑤防止挡墙的侧向位移；⑥对坝基砂砾石灌浆，作为有效防渗措施；⑦对钻孔灌注桩的两侧和底部进行灌浆，用以提高桩与土间的摩阻力和桩端土体的力学强度；⑧对古建筑的托换加固。 

　　2.3 应用注浆加固法需注意的问题 

　　作为地基处理中的一种广泛使用的方法，注浆法用于托换工程中尤为常用。应用注浆托换时，钻孔或注浆管的布置以及加压注浆过程要事先进行设计，使所形成的加固土体具有一定形状，从而能在基坑开挖时，或在地基土承载力不足或变形太大时，保持建筑物稳定。注浆的孔距按土质的情况和浆液材料而确定，一般约为0.6~1.0m。 

　　基坑开挖时，对加固土体有两种不同的设计方法：一是加固土体按重力式挡土墙设计以承受水平土压力；二是加固土体只能承担建筑物基础上传下来的垂直荷载，并传递到基坑底面以下的地基土上，而水平方向的土压力由锚杆承受。 

　　3 工程实例分析 

　　3.1 工程概况 

　　项目为某民用建筑综合楼，共设有180根独立柱，柱距10.4m，排距12.0m。柱基均为深埋1.6m的杯口型承台（40个2.2m×2.2m的三角形承台，140个2.4m×2.4m矩形承台）。承台下设爆破桩，单根桩长均为8.5m。项目所在地层自上而下为混凝土地坪0.15m，杂填土垫层0.5~2.5m，粉土层11.10~13.60m，粉细砂层0.2~1.3m，再向下为深度为13.65~15.80m的卵石层。地下水位在6.7~7.5m深处，水中含SO4，对混凝土具有中等―强结晶性侵蚀。 

　　3.2 柱基下沉变性原因分析 

　　项目所在地地下水位历年来一直在缓慢上升，由较初的13.0m深升到7.2m深，近年来总上升了5.8~6.7m，地基土的持力层由原来的硬塑状态变为软塑―流塑状，低―中等压缩性变为高压缩性，地基土承载力由150kPa下降至50~120kPa。原有的爆破桩基础已完全丧失了支撑上部荷载的能力。尤其是多年来，地坪、地沟早已凹凸不平，破坏严重，日用水量相当大，且高含SO4物质，这些用水通过地坪或地沟的破裂处渗入到地基土中，造成地基土湿陷变形。 

　　3.3 加固方案设计 

　　根据要求，施工期间必须要确保安全，较终选用压力注浆法对全部独立柱基进行加固补强。 

　　（1）帷幕注浆施工参数：注浆材料配比为水泥：粉煤灰：黄土：水=1:3:4:4.5，其中水泥采用抗硫酸盐水泥；注浆材料密度为1.75~1.80t/m3；注浆压力为600~800kPa；注浆量为250L/m3（每立方土）。 

　　（2）NHC硅化法注浆施工参数：材料配比为稀释后水玻璃（NS）：稀释后碳酸盐类（NHC）=1：1；NS相对密度为1.12~1.14，模数M=3.0；NHC掺入量为2.6%~2.8%；注浆压力为150~300kPa；注浆量为300L/m3（每立方土）。 

　　（3）加固范围及工程量 

　　其加固深度帷幕从6.6m~14.6m；NHC硅化法从7.6m~14.6m，即从爆破桩扩大头中心线以上0.9m处向下至卵石层**面的全部土层。总加固土方数量为体积17513m3。 

　　3.4 注浆施工工艺流程 

　　帷幕注浆工艺流程：①打孔下注浆管→封孔；②配置浆材→连接注浆泵；③连接注浆管→注浆→拔管清洗。其中，①②步同时进行，再进行第③步，即①/②→③。 

　　帷幕内主体注浆加固：①配置NHC浆材；②配置NS浆材；③连接注浆泵；④打孔下注浆管→封孔；⑤连接注浆管→注浆→拔管清洗。其中，①②步同时进行，再进行第③步，作为一个整体与第④步同时进行，再进行第5步。即（①/②→③）/④→⑤。 

　　3.5 质量控制与检验 

　　质量控制：黄土、粉煤灰质量采用现场验收（含腐殖质土不**过3%）的方法控制；水泥、NS质量采用查验出厂合格证的方法控制；制浆质量采用称量和比重计测量等方法控制；注浆量采用计量表对单孔分层注入浆液量和单孔总注入浆液量进行控制；加固土深度以注浆管与花管的打入深度（一般要求管尖触及到卵石层**面或稍进入卵石层内）来控制。 

　　结语 

　　本工程在整个施工过程中，严格按照设计规定操作，注浆材料符合规定，从工程开始到地基加固结束，直到工程竣工，一直持续保持沉降观测。标准贯入试验的抽查数量为加固柱基数的5%，加固后地基土承载力均在200~540kPa间，完全可满足设计预期要求，满足了节约资金并缩短了工期。 

我国的国民经济发展迅猛，使得基建规模逐渐扩大，越来越多的土地已被征用为建筑场地，但是这些土地有相当一部分和建筑要求不相符。为了确保建筑工程的质量，就必须要做好地基加固处理工作。在具体地基处理技术的选择使用上，高压旋喷桩的应用较为广泛。 

　　高压旋喷桩是利用钻机先钻至地基设计标高，再用高压泵将不小于20 MPa的水泥浆液从特制钻头上的喷嘴喷出，同时按预定的工艺参数旋转提升钻杆，由下至上进行旋喷，形成连续的柱状加固体，这就是旋喷桩。它具有安全可靠、适用的土质广、施工噪声小、桩身强度高、固结体形状可控制、料源广阔、价格低廉等特点。适用于处理淤泥、淤泥质土、软塑或可塑性土、粉土、砂土、素填土和碎石土等地基。下面就高压旋喷桩加固地基工程的质量控制进行叙述。 

　　1工程概况 

　　拟建工程位于湛江市区，上部建筑为10～12层框架剪力墙结构，下部基础采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）和高压旋喷桩处理，处理后采用筏板基础。其中高压旋喷桩设计桩径Φ500 mm，总桩数784根，桩端持力层为灰岩，设计复合地基承载力特征值为68～290 kPa不等，桩间距为1.6 m×1.6 m～3.0 m×3.0 m不等，单桩竖向抗压承载力特征值Ra＝388 kN，平均设计桩长12.5 m。 

　　2施工质量控制原理及方法 

　　2.1加固原理 

　　高压旋喷桩是利用工程钻机成孔，将旋喷注浆管置于预计的地基加固深度，通过360 °旋转并徐徐提升注浆管，用高压发生设备产生的一定压力将预先制备好的以水泥、水及速凝剂掺合料等材料为主固化剂的浆液，从喷嘴中喷射冲击土体，把土和浆液强制拌和，随后凝聚固结，形成一种新的有增大地基强度、提高地基承载力、止水防渗、减少支挡结构物土压力、防止砂土液化和降低土的含水量等功能的半刚性水泥土桩。 

　　2.2施工质量控制 

　　2.2.1控制方法 

　　对地基处理实施质量控制的依据是项目的合同文件、设计文件、国家及**有关部门颁布的有关质量管理方法的法律、法规性文件和有关质量检验与控制的专门技术法规性文件（包括国家强制性条文及强制性标准）。由于地基处理属于地下隐蔽工程，施工质量的保证和控制显得尤为重要。因此，在施工过程中，必须投入大量精力，采用主动控制为主，被动控制为辅，两种手段相结合的动态控制方法。地基处理施工质量控制见图1。 

　　2.2.2质量控制点 

　　高压旋喷桩的主要质量控制点为水泥及外掺剂质量、水泥用量、桩体强度或完整性检验、地基承载力；一般控制项目有： 

　　图1地基处理施工质量控制 

　　2.2.3质量的事前控制 

　　首先，熟悉设计图纸，领会设计意图，组织设计交底与图纸会审，认真编写施工组织设计（方案）。施工组织设计应包括以下内容：施工平面图（标明桩位、编号、施工顺序、临时设施的位置、各种材料堆放点）；确定施工机具和配套设备；施工工艺及技术要求；人员组织、劳力计划及分工；保证工程质量、安全的技术措施及保证体系；进度计划、材料计划。其次，进行试桩，试桩不少于2个，以复核地质资料以及设备、工艺是否适宜，核定选用的技术参数。再次，确定施工顺序。复核测量基线、水准点及桩位，检查施工场地所设水准点是否会受影响。沉管或导管应有明显进尺标记。较后，严把材料质量关。 

　　2.2.4施工前的工艺试验 

　　旋喷桩的试喷工作：高压喷射注浆方案确定后，应进行现场试验、试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺。现场试验、试验性施工目的是通过试喷检查桩位、核对地质资料，确定正式施工的技术参数，通过试喷检查注浆机械设备的运行状况是否完好、正常。 

　　进行试喷时，要了解并掌握场地的土层情况，这对拟定高压喷射注浆的试喷工艺至关重要。拟定高压喷射注浆工艺的试喷方案，其主要工艺参数有：喷嘴直径与个数；浆液压力；注浆管的提升与旋转速度；不同土层的喷浆厚度；浆液配制水灰比及其外加剂的掺入量；各项材料的使用数量。 

　　进行现场试喷时，试喷点的选择一般以土层中对喷射注浆效果（桩径、桩体强度、入土深度等）有较大影响的土层为主，对设计有特殊要求的工程应按设计要求处理；试喷完毕待桩体完全固结硬化后进行开挖，检查成桩形状与直径，并在桩体取试件进行室内强度试验，试验内容应根据设计要求的项目来确定；根据试喷后的效果检验与设计要求，再决定是否需要对试喷工艺进行局部修正，作为正式施工工艺交付实施；试喷数量一般为每一工程1～3个试桩，当有特殊要求或地层变化较大时应作适当调整；试喷时注浆机械设备应保持在完好状态下正常进行。 

　　2.2.5质量的事中控制 

　　施工过程中的质量主要从以下几个方面加以控制： 

　　（1）孔位：应专人负责孔位的防线定位工作，钻孔前需复核孔位，误差不得大于5 cm。 

　　（2）钻孔和注浆管插入深度：钻孔时必须有钻孔深度记录。技术负责人要核对注浆管深度和钻孔深度是否相符，钻孔的垂直度必须等于或小于设计要求。 

（3）水泥浆浓度：用比重秤或比重计测定抽查拌制的水泥浆，是否合乎设计要求。 

　　（4）冒浆的处理：一方面及时排运出冒浆，保持现场干净，或加以回收再灌入。另一方面可透过冒浆出现的时间、冒浆中含土的种类和数量，水泥的含量和冒浆的多少等现象，间接了解高压喷射注浆质量，这是在施工过程中调整高压喷射注浆参数的重要依据之一。 

　　（5）喷射方向、提升速度和旋转速度的控制：提升速度应匀速缓慢，并有专人抽查。若有仪器监测，则可实现自动化管理。 

　　（6）压力和流量的控制：当出现压力下降低于设计值和压力骤增**过设计值时，表明注浆管的状态有异常现象，或有漏浆的地方或是接头松动甚至脱落，或是堵管、堵孔等，必须立即停机检查，修复后应继续施工直至喷完一孔为止。 

　　3工程施工质量控制 

　　从工程开始施工到完成100多根高压旋喷桩，发现喷嘴较大埋深达不到引孔深度的约占总施工量的50%（其中相差量小于0.5 m的和相差量大于0.5 m的各占一半）；喷嘴较大埋深等于或大于引孔深度的也约占50%。针对喷嘴达不到且相差量大于0.5 m的桩所占比例较大的问题，为了确保工程质量，经业主、设计、监理、施工四方面探讨取得一致意见，可采取以下控制措施。 

　　3.1已经施工的高喷桩的分类及处理方法 

　　可不作处理的：喷嘴较大埋深不及引孔深度的差值大于0.5 m，但喷长**过11 m的；喷嘴较大埋深不及引孔深度的差值小于0.5 m。 

　　3.2将要施工的高喷桩处理方法 

　　可分为四种情况：①当喷嘴埋深等于或大于引孔深度时可用原工艺要求施工。②当出现喷嘴埋深不及引孔深度的差值小于0.5 m时，改进原工艺要求施工。其理由是，原引孔深度是含有基岩取芯深度约0.3 m；使用的喷嘴是20 °斜向下的。当孔底不提升大压力（32 MPa）旋喷120 s可获得喷远0.6 m左右，20 °向下喷的结果已加深0.2 m；每退卸一节钻杆（2 m）时复喷一回程，可形成竹节形态的桩。③当出现喷嘴埋深不及引孔深度的差值大于0.5 m且喷长小于11 m的，必须重新引孔后再钻到位方可进行高喷。④当出现喷嘴埋深不及引孔深度的差值大于0.5 m，但喷长大于11 m的，采取每退卸一节钻杆（2 m）时复喷一回程，形成竹节桩，增大摩阻力的方法处理。