壓密注漿法在石湖蕩立交E匝道涵洞地基加固工程中的應(yīng)用模板

資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。壓密注漿法在滬杭高速公路石湖蕩立交E匝道涵洞地基加固工程中的應(yīng)用［摘要］本文敘述了在涵管完成施工后,采用壓密注漿法對管道基礎(chǔ)及管道基礎(chǔ)周邊路基進(jìn)行加固處理,工程實踐證明是成功的。［關(guān)鍵詞］注漿;壓密;加固一、工程概況滬杭高速公路石湖蕩立交E匝道涵洞位于中心河橋東南側(cè),管徑Фmm,長度26m,施工采用開槽埋管方式。由于管道地基為沉積式河道,土質(zhì)極差為淤泥質(zhì)亞粘土,管頂覆土厚度為4m左右。在管道施工完成并完成路堤填土施工后發(fā)現(xiàn)管道因路基填土施工后發(fā)生下沉,經(jīng)過重復(fù)研究,決定采用壓密注漿法對管道基礎(chǔ)及管道基礎(chǔ)周邊路基進(jìn)行加固處理,并對管道埋設(shè)段路基填土置換為輕質(zhì)材料粉煤二、工程目的本工程的目的就是是經(jīng)過地基處理改良部分地基土體,提高地基土體抗剪強度、改進(jìn)壓縮性,以滿足建筑物對地基承載力和變形的要求達(dá)到防止管道與路基繼續(xù)沉降的目的,保證施工質(zhì)量。經(jīng)研究決定,對該管道位置及八字墻共計長20m,以管基礎(chǔ)外各5m為寬,管道底板以下8m的土體進(jìn)行壓密注漿(具體見圖一、圖二),提高土體的密實度,增加土體的抗壓強度。三、壓密注漿的基本原理壓密注漿主要具有縮短固結(jié)沉降,控制沉降的特點,因此當(dāng)漿液及時充填到土體中的空隙,特別是施工機(jī)械所造成的建筑空隙中后,由于漿液具有速凝并可在瞬時內(nèi)初凝的特點,因此能起到強化和加固作用,同時注漿過程中漿液流失少而有效充填量提高,及時補充了由諸多原因造成的土體損失。限制產(chǎn)生地基活動發(fā)源處附近的位移,達(dá)到未影響建筑結(jié)構(gòu)物之前,減少地面沉降。同時當(dāng)漿液在充填土體中的空隙達(dá)到一定飽和后,會在壓力作用下逐漸擴(kuò)散不斷充填空隙,能對周圍土體產(chǎn)生擠壓并劈入土體的薄弱部位,形成交叉網(wǎng)狀凝固體,增強了土的密實度和壓縮模量,擴(kuò)大了應(yīng)力場,提高了承載能力,從而大大減少了最終沉降量。四、壓密注漿工法特點1、壓密注漿工法能夠廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)加固工程中,既可適用于軟土地基加固也能夠應(yīng)用于巖基斷裂破碎帶的加固。2、研制的漿液具有良好的流動性、觸變性和擴(kuò)散性,漿液初凝快且具可調(diào)性能,能適時提高強度,能夠縮短土體沉降穩(wěn)定時間,能克服注漿中引起的擾動和軟化效應(yīng)。3、該工法在處理已建工程的地基基礎(chǔ)工程事故,或?qū)ζ渌庸谭椒ú荒芙鉀Q的一些特殊工程問題時效果明顯。4、在地面超荷載情況下,地下施工一般難于在短時間內(nèi)控制建筑物下沉趨勢,而壓密注漿具有速凝性能,能夠調(diào)節(jié)時間,縮短沉降周期,在瞬時間內(nèi)能起到強化和加固作用。5、施工安全簡便、快速,工期短,質(zhì)量好,效果快。6、該工法施工設(shè)備儀器體積小,調(diào)動靈活,適用市區(qū)狹窄的施工場區(qū)和不同深度層次要求的加固,對周圍環(huán)境影響小等優(yōu)點。五、地基加固原因1、由于地基土質(zhì)為淤泥質(zhì)亞粘土,同時由于該涵管施工過程中,無法排除涵管兩側(cè)河道積水造成地基含水量增大,提高了土質(zhì)的液限,是基礎(chǔ)無法給予管道良好的結(jié)構(gòu)承托,造成管道沉降影響施工質(zhì)量及管道排水效果。2、同時由于管道上方覆土超過4m,對管道及管道一下本身已經(jīng)不良的基礎(chǔ)造成更大的負(fù)荷,加快了結(jié)構(gòu)及路基的沉降速度。六、地基加固方案為了使管道底部土基經(jīng)過壓密注漿提高土體的密實度,增加土基抗壓強度,我們采用三步注漿:第一步為外排AⅠ、AⅡ封邊注漿,第二步在內(nèi)部BⅠ、BⅡ、CⅠ、CⅡ、DⅠ、DⅡ處進(jìn)行土體填充注漿,第三步管道基礎(chǔ)下面土體填充注漿EⅠ、EⅡ。(具體見圖一、圖二)1、注漿參數(shù):鉆孔距:1.5m;鉆孔深度8m;注漿范圍:8m;孔數(shù):136只;擴(kuò)散半徑1.5m;加固土體1984m3;注漿量:456640L;注漿壓力:封邊注漿壓力控制在0.2Mpa左右,內(nèi)部填充注漿壓力控制在0.2～0.4Mpa;注漿流量:封邊注漿流量控制在10L/min左右,內(nèi)部填充注漿流量控制在10～12L/min。2、注漿設(shè)備:PA150鉆機(jī)2臺鉆桿一般選用田φ50mm;SYB50/50液壓注漿泵兩套具有無級調(diào)速,注漿流量0～50L／min,注漿壓力能夠設(shè)定最高值,不會發(fā)生壓力無限上升現(xiàn)象,壓力最高為5MPa,并可壓注粒徑<5mm的砂漿。長時間運轉(zhuǎn)不滲漏,密封性好,安全可靠,適用露天作業(yè)的機(jī)械;SM-200外循環(huán)或高速拌漿機(jī)兩臺,具有自輸送能力。制備漿液及時迅速,攪拌漿液均勻,維修方便,耐腐蝕;SS-400攪拌式貯漿桶兩臺,具有過濾雜質(zhì)和大顆粒作用,能保持漿液均勻和不易離析,結(jié)構(gòu)簡捷,維修方便,且貯漿量較大;SPQ-850流量壓力自動記錄儀,具有電腦功能,既可顯示流量壓力和總注漿量,又能直接打印出注漿數(shù)據(jù)曲線、孔號、日期等功能;其它:平板震動機(jī)一臺,泥漿泵兩臺,注漿管300米。3、注漿材料:水泥:合格425#普通硅酸鹽水泥水玻璃:濃度50度,摻量為2%。粉煤灰采用磨細(xì)袋裝粉煤灰。A、注漿量的計算:灌漿量Q=K*V*n*1000(L)Q―漿液用量(L)K―經(jīng)驗系數(shù)V―注漿對象的土體(m3)n―土的空隙率→n=e/(1+e)=0.8/(1+0.8)=44%e―孔隙比Q=K*1.125(為每注漿段加固土體體積)*44%*1000=(0.3～0.5)*1.125*44%*1000=148.5～247.5(L)→設(shè)定封邊注漿每段用量為180～200(L),填充注漿每段用量為200～250(L)。說明:軟土、粘性土、細(xì)砂K取值范圍(0.3～0.5)。e取值為0.8。B、漿液配合比:根據(jù)市政工程施工及驗收技術(shù)規(guī)程要求,注漿漿材一般含量:水灰比常取0.45～0.6。我們設(shè)定本工程注漿漿材水灰比為0.5,水玻璃含量為2%,按市政定額漿材材料配合比為:水泥:粉煤灰:水=1:0.89:0.945。該配合比的漿液容量為1.35kg/L。封邊注漿每孔注漿量為:16段*190L/段=3040L→3040L/孔*28孔=85120L填充注漿每孔注漿量為:16段*215L/段=3440L→3440L/孔*108孔=371520L總注漿量為:85120+371520=456640L水泥用量=616.464*1/(1+0.89+0.945)=217.45噸粉煤灰用量=616.464*0.89/(1+0.89+0.945)=193.53噸說明:根據(jù)”一”計算出注漿量范圍,本材料預(yù)算擬定封邊注漿每注漿段注漿量為190L,填充注漿每注漿段注漿量為215L。七、壓密注漿施工要點壓密注漿施工設(shè)備簡單,但工藝難度較大,掌握了施工工藝,往往能收到事半功倍的效果。據(jù)施工經(jīng)驗,施工工藝主要有以下幾點:1、嚴(yán)格按注漿參數(shù)進(jìn)行注漿,配方做小樣,控制漿液凝固時間。鉆孔垂直度偏差為1%,孔距誤差小于5cm,材料都要有出廠合格證。施工過程中做好施工紀(jì)錄。2、水泥和水玻璃應(yīng)合理配比。根據(jù)有關(guān)研究成果,水玻璃——水泥漿的凝膠時間基本上取決于水泥用量,而與水玻璃的用量關(guān)系不大。在考慮這類漿液的凝膠時間時,應(yīng)重點考慮水泥漿的濃度。3、注漿鉆孔應(yīng)采用鉆機(jī)成孔,并標(biāo)明注漿孔的設(shè)計角度,用傾斜尺、水準(zhǔn)尺等工具進(jìn)行調(diào)整鉆機(jī)角度,安裝牢固,定位穩(wěn)妥、固定。4、各類設(shè)備應(yīng)就近安裝固定管線,不宜搞得過長,以防壓力和流量消耗。5、鉆機(jī)成孔插入注漿管后應(yīng)封堵孔口及附近的地面裂縫以防冒漿。6、對不均勻沉降的加固注漿孔應(yīng)布置在沉降量大的一側(cè)。7、注漿孔的孔距布置應(yīng)交叉錯位布置。8、注漿過程中應(yīng)注意控制壓力和流量,根據(jù)土層特性和加固目的選用不同注漿參數(shù),確定流量壓力和注漿量。八、施工過程1、布孔:采用鉆機(jī)鉆孔。2、注漿:由于注漿在河床底部。據(jù)介紹該處是流沙土質(zhì),土質(zhì)較差。必須先進(jìn)行封邊注漿,控制漿液竄出加固范圍。封邊注漿流量及壓力要小一些,提高漿液擴(kuò)散均勻性和封邊效果。封邊注漿壓力控制在0.2Mpa左右,流量控制在10L/min左右。然后進(jìn)行內(nèi)部填充注漿,填充注漿壓力控制在0.2～0.4Mpa,流量控制在10～12L/min。注漿時應(yīng)將注漿管上提10～15cm,便于漿液經(jīng)過壓力傳送沖破導(dǎo)向頭進(jìn)入土層。注漿自上而下,每0.5米為一注漿段。封邊注漿每段注漿量控制在180L～200L。填充注漿每段注漿量控制在200L～250L。嚴(yán)格控制水灰比,水灰比控制在0.5左右。3、觀察:在施工過程中,要時刻觀察周圍的土體,如發(fā)現(xiàn)冒漿,該孔要暫停注漿,待漿液初凝后再恢復(fù)注漿。但暫停時該孔注漿要沖一定清水,以免堵管。如果漿液注到設(shè)計量后,壓力沒有變化,又沒有冒漿,說明該處土體十分松散,要增加一定注漿量。4、關(guān)鍵點:由于管道底板寬度達(dá)3米余,且底板下的土體必須更好地加固密實,否則要影響加固效果。因此管道中間處是注漿的重點,在其兩邊各5米范圍內(nèi)注漿壓力(流量)要適當(dāng)減小,但注漿量要增大,把土體充分密實,保證工程量九、質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)注漿法加固地基質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)項目類別序號檢查項目允許偏差或允許值檢查方法主控項目1原材料檢驗水泥設(shè)計要求查產(chǎn)品合格證書或抽樣送檢注漿用砂

試驗室試驗

粒徑(mm)＜2.5

細(xì)度模數(shù)＜2.0

含泥量及有機(jī)物含量(％)＜3注漿用粘土

試驗室試驗

塑性指數(shù)＞14

粘粒含量(％)＞25

含砂量(％)＜5

有機(jī)物含量(％)＜3粉煤灰

試驗室試驗

細(xì)度不粗于同時使用的水泥＜3

燒失量(％)水玻璃模數(shù)2.5～3.3抽樣送檢其它化學(xué)漿液設(shè)計要求查產(chǎn)品合格證書或抽樣送檢2注漿體強度設(shè)計要求取樣送檢3地基承載力設(shè)計要求按規(guī)定方法檢查一般項目4各種注漿材料稱量誤差(％)＜3抽查5注漿孔位偏移(mm)±20鋼尺量檢查6注漿孔深(mm)±100量測注漿管長度7注漿壓力(與設(shè)計參數(shù)比)(％)±10檢查壓力表讀數(shù)十、結(jié)束語本工程自機(jī)械進(jìn)場至工程施工完成,僅用去12天時間,成功減少路基沉降量,明顯降低了路基沉降速率。在路基及結(jié)構(gòu)沉降控制改進(jìn)方面采用壓密注漿工藝具有以下優(yōu)點:(1)施工設(shè)備簡單;(2)適用狹窄的施工場區(qū)和不同深度層次要求的加固;(3)工期短、見效快;(4)施工中產(chǎn)生的噪音和震動影響