高壓噴射注漿在道路改建中的應(yīng)用實例

1、高壓噴射注漿在道路改建中的應(yīng)用實例             高壓噴射注漿在道路改建中的應(yīng)用實例朱浩慶，朱小明（浙江錢塘江水利建筑工程公司，浙江杭州310020）     摘  要：介紹了杭州市之江路改建工程中高壓噴射注漿地基加固處理的設(shè)計、施工工藝及所取得的經(jīng)濟(jì)效益。    關(guān)鍵詞：地基加固，注漿工藝，注漿效果1工程概況之江路改建工程是“九五”期間杭州市的一個重點(diǎn)工程，工程位于杭州市錢江一橋以西至珊瑚沙閘，

2、設(shè)計路面從原兩車道改建為雙向四車道。由于道路一側(cè)為西湖風(fēng)景區(qū)的山體，故道路必須向錢塘江一側(cè)外移12m，外移段采用重力式混凝土擋墻，底寬750m，高615m（圖1）。由于該工程與一期抗咸供水工程相結(jié)合，時間緊迫，在尚未完成地質(zhì)詳勘就開始動工，沒有對地基加固處理作較深的分析。經(jīng)地質(zhì)詳勘表明道路外移段地質(zhì)較為復(fù)雜，擋土墻地基既有巖基，又有粉土基礎(chǔ)。已澆筑完成的混凝土擋墻鋼筋混凝土底板在樁號03500550，06000650范圍內(nèi)，原設(shè)計方案不能滿足擋墻穩(wěn)定的需要，需進(jìn)行地基加固。 2工程地質(zhì)條件樁號03500550、06000650段位于杭州九溪出水口匯入錢塘江上下游。該區(qū)域地質(zhì)剖面分為四層：第一層

3、為含礫粉土，含礫淤泥質(zhì)土，厚度01330m。第二層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，厚度22502550m，第三層含粘礫砂層，厚度6071m。第四為微風(fēng)化巖層，淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層厚且含水量高達(dá)4050，內(nèi)摩擦角為5°，粘結(jié)力7kPa，工程地質(zhì)力學(xué)性能指標(biāo)較差。3地基加固方案設(shè)計31方案的確定    根據(jù)地質(zhì)情況和已完成的擋墻鋼筋混凝土底板施工的實際情況，在方案設(shè)計時，對采用鋼筋混凝土灌注樁，樹根樁和高壓噴射注漿地基加固處理方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。    （1）鋼筋混凝土灌注樁方案為間距350m，直徑10m的灌注樁深入持力層，即含礫砂層不少于250

4、m，已建鋼筋混凝土底板需拆除，進(jìn)度慢，費(fèi)用高，每延米14萬元。（2）樹根樁方案為設(shè)縱向三排樁孔，橫向間距125m，縱向間距150m，每個孔（鉆孔直徑025m）布置3根直徑025m鋼筋混凝土斜樁，樁進(jìn)入持力層即含礫砂層250m，并能較方便穿越表層的鋼筋混凝土底板和塊石拋石層，費(fèi)用為每延米08萬元，缺點(diǎn)是鉆孔和樁的數(shù)量較多，底板鉆孔300個，樁總數(shù)為900根，施工時間需2個月，樁的質(zhì)量檢測要求高，施工難度大。（3）高壓噴射注漿方案為：設(shè)縱向3排樁孔，梅花型布置，縱向孔距為30m，橫向為250m，其中兩排邊孔形成旋噴，樁徑不小于120m，中間為擺噴，擺噴凝積體斷面長不小于160m，注漿均需深入持力層

5、，即含礫砂層不小于250m，每延米造價為085萬元，可方便地穿越表層鋼筋混凝土底板和塊石拋石填層，鉆孔直徑為013m。本著確保質(zhì)量，加快進(jìn)度，技術(shù)合理，經(jīng)濟(jì)合算的原則，最后確定高壓噴射注漿加固地基方案，見圖2、圖3所示。   32高壓噴射注漿方案設(shè)計321高壓噴射注漿原理本工程采用三重管高噴注漿法，基本原理為：利用高壓水泵，空氣壓縮機(jī)和灌漿泵，分別把高壓水、壓縮空氣和水泥漿經(jīng)三重管從噴頭的噴嘴中噴出，直徑不同，軸線重合的三重管，內(nèi)管送水，中管送氣，外管送水泥漿，以水氣為復(fù)合噴射流從噴嘴射出后作用于土體上，壓應(yīng)力和沖蝕的作用使噴射流沖擊切割破壞土體，并使?jié){液與土攪拌混合的功能

6、，經(jīng)過一定時間凝固成強(qiáng)度較高、滲透系數(shù)小的固結(jié)體。322高壓噴射注漿施工參數(shù)設(shè)計（1）主要技術(shù)指標(biāo)：噴射深度進(jìn)入粘土夾礫砂層不小于250m；旋噴樁直徑不小于120m，擺噴施工的擺動角度不小于45°，噴射斷面延長體不小于160m；凝積體強(qiáng)度4MPa，且噴射注漿凝積體與擋土墻底板聯(lián)結(jié)部位連續(xù)、密實。由于高壓噴射注漿施工參數(shù)受外界影響因素較多，根據(jù)此工程地質(zhì)情況，選兩個旋噴樁和一個擺噴樁的試驗，試驗參數(shù)見表1。（2）試驗結(jié)果：1旋噴樁樁徑142m，取樣抗壓強(qiáng)度58MPa；2旋噴樁樁徑192m，取樣抗壓強(qiáng)度105MPa；3擺噴體延伸長度210m，長邊130m，短邊08m，取樣抗壓強(qiáng)度62MP

7、a。樁體均勻性良好，漿量充填充分?，F(xiàn)場試驗結(jié)果表明高壓噴射注漿方案是可行的，確定合適的施工參數(shù)如下：水壓力不小于33MPa；氣壓力為07MPa；漿液比重不小于17gcm3；旋噴提升速度6cmmin，轉(zhuǎn)速為6rmin；擺噴提升速度6cmmin，轉(zhuǎn)速為6rmin，擺角為45°；灰砂比：4131，以提高凝積體的抗壓強(qiáng)度。另外，與之相配套的機(jī)械水泵的水流量為75Lmin，空壓機(jī)的氣流量為6m3min，漿泵的漿液流量為80Lmin。 4高壓噴射注漿加固地基的施工工藝    高壓噴射注漿加固在已澆厚80cm鋼筋混凝土底板下，伸入淤泥質(zhì)、粉質(zhì)粘土和夾礫砂層，加固地基3

8、50m。因施工正值春汛，錢塘江上游來水豐沛，工期非常緊迫，限于1個月內(nèi)完成，為此高噴工程施工從2個作業(yè)面進(jìn)行。高噴注漿鉆孔184個，按鉆孔縱向編號分3序進(jìn)行，先實施鋼筋混凝土底板兩側(cè)旋噴，后再進(jìn)行鋼筋混凝土底板中間擺噴，即在兩側(cè)旋噴凝結(jié)強(qiáng)度具有一定強(qiáng)度后再進(jìn)行中間孔的噴射注漿。為了保證注漿的凝結(jié)體與底板的聯(lián)接，必須對已噴射成樁的孔進(jìn)行回灌，回灌時間不少于36h。通過上述措施后，高噴注漿加固地基施工順利。 5質(zhì)量檢查為了檢查高噴注漿成樁的質(zhì)量，采用150型鉆機(jī)鉆孔取芯檢查。取芯位置分別為旋噴樁的中心和距中心050m，擺噴距中心070m，取芯率高達(dá)90以上，芯樣質(zhì)量均勻且連續(xù)完整，噴射凝結(jié)體與鋼筋混凝土底板連結(jié)緊密。對其凝結(jié)體芯樣送浙江省水利水電工程質(zhì)量檢測站檢測，28d齡期平均抗壓強(qiáng)度為75MPa。 6幾點(diǎn)體會（1）在深達(dá)25m的淤泥粉質(zhì)粘土地層中，采用高壓噴射注漿構(gòu)筑復(fù)合地基提高地基承載能力效果是顯著的，成功的。（2）工程采用高壓噴射注漿加固地基，一套機(jī)組日平均完成4根樁的噴射，實際成本為每延米075萬元，顯示出其速度塊，造價低的優(yōu)點(diǎn)。（3）漿液中根據(jù)需要可摻加一定比例的細(xì)紗，粘土等充填材料用以調(diào)整凝結(jié)體的強(qiáng)度，彈性模量，抗?jié)B性等指標(biāo)，以滿足工程