地基工程 注漿加固施工

地基工程注漿加固施工1.加固原理及適用范圍注漿加固的原理是用壓送設(shè)備將具有充填和膠結(jié)性能的漿液材料注入地層中土顆粒的間隙、土層的界面或巖層的裂隙內(nèi)，使其擴散、膠凝或固化，以增加地層強度、降低地層滲透性、防止地層變形和進行托換技術(shù)的地基處理技術(shù)。注漿法可防止或減少滲透和不均勻的沉降，在建筑工程中應(yīng)用較為廣泛。注漿法適用于加固砂土、淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、黏土和一般填土層。2.設(shè)計注漿加固設(shè)計應(yīng)包括下述內(nèi)容：（1）注漿有效范圍注漿有效范圍應(yīng)根據(jù)工程的不同要求，通過現(xiàn)場注漿試驗確定，同時必須充分滿足防滲堵漏、提高土體強度和剛度、充填空隙等的目的。注漿點的覆蓋土一般應(yīng)大于2m。（2）注漿材料1）水泥宜用P.O.42.5普通硅酸鹽水泥；在特殊條件下亦可使用礦渣水泥、火山灰質(zhì)水泥或抗硫酸鹽水泥，要求新鮮無結(jié)塊。2）水用一般飲用淡水，但不應(yīng)采用含硫酸鹽大于0.1%,氯化鈉大于0.5%以及含過量糖、懸浮物質(zhì)、堿類的水。—般用凈水泥漿，水灰比變化范圍為0.6-2.0,常用水灰比從8：1到1：1；要求快凝時，可采用快硬水泥或在水中摻入水泥用量1%?2%的氯化鈣；如要求緩凝時，可摻加水泥用量0.1%?0.5%的木質(zhì)素磺酸鈣；亦可摻加其他外加劑以調(diào)節(jié)水泥漿的性能。在裂隙或孔隙較大、可灌性好的地層，可在漿液中摻入適量細砂，或粉煤灰比例為1：0.5?1：3,以節(jié)約水泥，更好地充填，并可減少收縮。對不以提高固結(jié)強度為主的松散土層，亦可在水泥漿中摻加細粉質(zhì)黏土配成水泥黏土漿，灰泥比為1:3~8(水泥：土，體積比)，可以提高漿液的穩(wěn)定性，防止沉淀和析水，使填充更加密實。（3）凝膠時間凝膠時間必須根據(jù)地基條件和注漿目的決定。在砂土地基注漿中，一般使用的漿液膠凝時間為5?20min；在黏土中劈裂注漿時，漿液凝固時間一般為1?2h。對人工填土,應(yīng)采用多次注漿，間隔時間按漿液的初凝時間根據(jù)試驗結(jié)果確定一般不應(yīng)大于4h。（4）注漿量注漿量因受注漿對象的地基土性質(zhì)、漿液滲透性的影響，故必須在充分掌握地基條件的基礎(chǔ)上才能決定。進行大量注漿施工時，宜進行試驗性注漿以決定注漿量。一般情況下，黏性土地基中的漿液充填率為15%?20%左右。（5）注漿壓力對劈裂注漿的注漿壓力，在砂土中，宜選用0.2?0.5MPa；在黏性土中，宜選用0.2?0.3MPa。對壓密注漿，當(dāng)采用水泥砂漿漿液時，坍落度宜為25?75mm,注漿壓力為1?7MPa。當(dāng)坍落度較小時，注漿壓力可取上限值。當(dāng)采用水泥-水玻璃雙液快凝漿液時,注漿壓力應(yīng)小于1MPa。注漿壓力因地基條件、環(huán)境影響、施工目的等不同而不能確定時，也可參考類似條件下成功的工程實例來決定。（6）注漿孔布置注漿孔的布置原則，應(yīng)能使被加固土體在平面和深度范圍內(nèi)連成一個整體，宜通過試驗結(jié)果確定，一般可取1.0~2.0mo（7）注漿順序注漿順序必須采用適合于地基條件、現(xiàn)場環(huán)境及注漿目的的方法進行，一般不宜采用自注漿地帶一端開始單向推進壓注方式的施工工藝，應(yīng)按隔孔注漿，以防止竄漿，提高注漿孔與時俱增的約束性。注漿時應(yīng)采用先外圍、后內(nèi)部的注漿施工方式，以防止?jié){液流失。如注漿范圍外，有邊界約束條件時，也可采用自內(nèi)側(cè)開始順次往外側(cè)注漿的方法。3.施工（1）施工設(shè)備灌漿設(shè)備主要是壓漿泵，其選用原則是：能滿足灌漿壓力的要求，一般為灌漿實際壓力的1.2?1.5倍；應(yīng)能滿足巖土吸漿量的要求；壓力穩(wěn)定，能保證安全可靠地運轉(zhuǎn)；機身輕便，結(jié)構(gòu)簡單，易于組裝、拆卸、搬運。水泥壓漿泵多用泥漿泵或砂漿泵代替。國產(chǎn)泥漿泵、砂漿泵類型較多，常用于灌漿的有BW-250/50型、TBW-200/40型、TBW-250/40型、NSB-100/30型泥漿泵以及100/15(C-232)型砂漿泵等。配套機具有攪拌機、灌漿管、閥門、壓力表等，此外還有鉆孔機等機具設(shè)備。（2）施工程序及注意事項1）花管注漿(單管注漿)施工程序①施工場地應(yīng)預(yù)先平整，并沿鉆孔位置開挖溝槽和集水坑。②注漿施工時，宜采用自動流量和壓力記錄儀，并應(yīng)及時對資料進行整理分析。③花管注漿法施工可按下列步驟進行：a.鉆機與注漿設(shè)備就位。b.鉆孔或采用振動法將花管置入土層。c.當(dāng)采用鉆孔法時，應(yīng)從鉆桿內(nèi)注入封閉泥漿，然后插入孔徑為50mm的金屬注漿管。d.待封閉泥漿凝固后，移動花管自下向上或自上向下進行注漿。e.注漿完畢后，應(yīng)用清水沖洗花管中的殘留漿液，以利下次再行重復(fù)注漿。2)花管注漿(單管注漿)施工中的注意事項①注漿孔的孔徑宜為70?110mm,垂直度偏差應(yīng)小于1%,注漿孔有設(shè)計角度時就預(yù)先調(diào)節(jié)鉆桿角度，此時機械必須用足夠的錨栓等特別牢固地固定。②注漿開始前應(yīng)充分做好準(zhǔn)備工作，包括機械器具、儀表、管路、注漿材料、水和電等的檢查及必要的試驗，注漿一經(jīng)開始即應(yīng)連續(xù)進行，力求避免中斷。③注漿的流量一般為7?10L/s,對充填型灌漿，流量可適當(dāng)加快，但也不宜大于20L/s.④注漿用水應(yīng)是可飲用的河水、井水及其他清潔水，不宜采用，pH值小于4的酸性水和工業(yè)廢水。⑤水泥漿的水灰比可取0.6?2.0,常用的水灰比為1.0。⑥在滿足強度要求的前提下，可用磨細粉煤灰或粗灰部分替代水泥，摻入量宜通過試驗確定，也可按水泥重量的20%?50%摻入。⑦注漿使用的原材料及制成的漿體應(yīng)符合下列要求：a.制成漿體應(yīng)能在適宜的時間內(nèi)凝固成具有一定強度的結(jié)石，其本身的防滲性和耐久性應(yīng)能滿足設(shè)計要求。b.漿體在硬結(jié)時其體積不應(yīng)有較大的收縮。c.所制成的漿體短時間內(nèi)不應(yīng)發(fā)生離析現(xiàn)象。⑧為了改善漿液性能，應(yīng)在漿液拌制時加入如下外加劑：a.加速漿體凝固的水玻璃，其模數(shù)應(yīng)為3.0?3.3。當(dāng)為3.0時，密度應(yīng)大于1.41。不溶于水的雜質(zhì)含量應(yīng)不超過2%,水玻璃摻量應(yīng)通過試驗確定。b.提高漿液擴散能力和可泵性的表面活性劑（或減水劑），其摻量為水泥用量的0.3%?0.5%。c.提高漿液均勻性和穩(wěn)定性，防止固體顆粒離析和沉淀而摻加的膨潤土，其摻加量不宜大于水泥用量的5%。⑨漿體應(yīng)經(jīng)過攪拌機充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蟛拍荛_始壓注，并應(yīng)在注漿過程中不停緩慢攪拌，攪拌時間應(yīng)小于漿液初凝時間。漿液在泵送前液壓經(jīng)過篩網(wǎng)過濾。⑩在冬季，當(dāng)日平均溫度低于5°C或最低溫度低于一3°C的條件下注漿時，應(yīng)在施工現(xiàn)場采取適當(dāng)措施，以保證不使?jié){體凍結(jié)。?在夏季炎熱條件下注漿時，用水溫度不得超過30?35°C,并應(yīng)避免將盛漿桶和注漿管路在注漿體靜止?fàn)顟B(tài)下暴露于陽光下，以免漿體凝固。?每次上拔或下鉆高度宜為0.5m。3）壓密注漿（套管注漿）施工程序壓密注漿施工可按下列步驟進行：①鉆機與注漿設(shè)備就位；②鉆孔或采用振動法將金屬注漿管壓入土層；③采用鉆孔法時，應(yīng)從鉆桿內(nèi)注入封閉泥漿，然后插入孔徑為50mm的塑料或金屬注漿管；④待封閉泥漿凝固后，捅去注漿管的活絡(luò)堵頭，然后提升注漿管自下向上或自上向下對地層注入水泥一砂漿液或水泥一水玻璃雙液快凝漿液;⑤注漿完畢后，應(yīng)用清水沖洗塑料閥管中的殘留漿液，以利下次再行重復(fù)注漿。對于不宜用清水沖洗的場地，可考慮用純水玻璃漿或陶土漿灌滿閥管內(nèi)。4）壓密注漿〈套管注漿）施工中的注意事項①為了保證漿液分層效果，當(dāng)鉆到設(shè)計深度后，必須通過鉆桿注入封閉泥漿，直到孔口溢出泥漿方可提桿，當(dāng)提桿至中間深度時，應(yīng)再次注入封閉泥漿，最后完全提出鉆桿。②封閉泥漿的試塊（邊長為70.7mm）,7天無側(cè)限抗壓強度宜為么qu=0.3?0.5MPa,漿液黏度80"?90”。③塑料單向閥管每一節(jié)均應(yīng)檢查，要求管口平整無收縮，內(nèi)壁光滑。事先將每六節(jié)塑料閥管對接成2m長度作備用，準(zhǔn)備插入鉆孔時應(yīng)再復(fù)查一遍，必須旋緊每一節(jié)螺紋。④注漿芯管的聚氨酯密封圈使用前要進行檢查，應(yīng)無殘缺和大量氣泡現(xiàn)象。上部密封圈裙邊向下，下部密封圈裙邊向上，且都應(yīng)抹上黃油。所有注漿管接頭螺紋均應(yīng)保持有充分的油脂，這樣既可保證絲牙壽命，又可避免漿液凝固在絲牙上，造成拆卸困難。⑤其他注意事項同花管注漿。4.質(zhì)量檢驗與驗收(1)施工期質(zhì)量檢驗施工期質(zhì)量檢驗應(yīng)包括以下內(nèi)容：1）施工前應(yīng)檢查有關(guān)技術(shù)文件（注漿點位置、漿液配合比、注漿施工技術(shù)參數(shù)，檢測要求等），對有關(guān)漿液組成材料的性能及注漿設(shè)備也應(yīng)進行檢查。2）施工中應(yīng)經(jīng)常抽查漿液的配合比及主要性能指標(biāo)、注漿的順序、注漿過程中的壓力控制等。(2)竣工后質(zhì)量驗收竣工后質(zhì)量驗收應(yīng)包括以下內(nèi)容：1）注漿檢驗時間應(yīng)在注漿結(jié)束28d后進行，對砂土、黃土應(yīng)在15d,對黏性土應(yīng)在60d進行?？蛇x用標(biāo)準(zhǔn)貫入、輕型動力觸探或靜力觸探對加固地層均勻性進行檢測。2）應(yīng)在加固土的全部深度范圍內(nèi)每隔Im取樣進行室內(nèi)試驗，測定其壓縮性、強度或滲透性。3）施工結(jié)束后應(yīng)檢查注漿體強度、承載力等。注漿檢驗點可為注漿孔數(shù)的2%?5%。當(dāng)檢驗點合格率小于或等于80%,或雖大于80%但檢驗點的平均值達不到強度或防滲的設(shè)計要求時，應(yīng)對不合格的注漿區(qū)實施重復(fù)注漿。(3)檢驗與驗收標(biāo)準(zhǔn)注漿加固的質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。注漿地基質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)表1項序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主控項目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：粒徑細度模數(shù)含泥