崔 紅 凱

(山西宏廈建筑工程第三有限公司，山西 陽泉 045000)

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關(guān)于城建工程施工中注漿技術(shù)的研究

崔 紅 凱

(山西宏廈建筑工程第三有限公司，山西 陽泉 045000)

介紹了復(fù)合注漿技術(shù)的施工特點(diǎn)、施工順序、工藝參數(shù)及施工方法，結(jié)合工程實(shí)例，提出了地基加固復(fù)合注漿技術(shù)在城建工程項(xiàng)目中的應(yīng)用方案，指出該技術(shù)經(jīng)濟(jì)有效且加固性能安全，適合于城建工程施工應(yīng)用。

復(fù)合注漿技術(shù)，城建工程，樁基，注漿壓力

進(jìn)入21世紀(jì)以后，我國建筑行業(yè)領(lǐng)域快速發(fā)展，特別是城建工程在技術(shù)與管理方面有了較大提升，展現(xiàn)出了極大的市場應(yīng)用潛力。就針對注漿技術(shù)而言，考慮到新建城建工程項(xiàng)目在樁基方面問題較為復(fù)雜，單一注漿技術(shù)可能無法有效處理樁基深層次問題，所以本文提出了復(fù)合注漿技術(shù)，它的應(yīng)用范圍更廣、加固效果也更好，技術(shù)優(yōu)勢相對更加明顯，能夠解決當(dāng)前城建工程施工中的各種問題。

1 復(fù)合注漿技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容闡述

在城建工程施工的地基加固環(huán)節(jié)，復(fù)合注漿技術(shù)特點(diǎn)突出、優(yōu)勢明顯，本文主要介紹了它在施工技術(shù)所展現(xiàn)的各種特點(diǎn)、施工順序、工藝參數(shù)以及施工方法。

1.1 復(fù)合注漿的施工技術(shù)特點(diǎn)

復(fù)合注漿技術(shù)能夠結(jié)合高壓旋噴注漿與靜壓注漿兩種方法，實(shí)現(xiàn)時(shí)序結(jié)合的綜合注漿過程，是目前城建工程施工中最為重要的新型注漿技術(shù)。它在城建建筑施工中會(huì)首先采用高壓旋噴注漿成樁柱體，再配合靜壓注漿來增強(qiáng)旋噴效果，最后擴(kuò)散加固漿液、防止固結(jié)收縮，相比于傳統(tǒng)注漿技術(shù)對注漿盲區(qū)的消除更加徹底。所以可以將該復(fù)合注漿技術(shù)應(yīng)用于地基加固過程當(dāng)中，充分發(fā)揮兩種注漿方法對地基加固的優(yōu)勢特色，克服相互缺陷，基本達(dá)到了最大使用地層范圍和加固效果，對于城市中任何區(qū)域及任何地質(zhì)的城建項(xiàng)目都可實(shí)現(xiàn)靈活適用，確保了施工過程的安全性與成功率。具體來講，復(fù)合注漿施工技術(shù)主要有以下4大技術(shù)特點(diǎn)。

第一，復(fù)合注漿的地基加固適用范圍較廣，不但對城建建筑物、城市公路、橋梁適用，也能夠用于大口徑鉆孔樁、挖孔樁的樁基缺陷加固處理方面。

第二，復(fù)合注漿可以實(shí)現(xiàn)定向定位，它能夠形成連續(xù)圓柱狀旋噴樁體(旋噴樁直徑在400 mm～1 400 mm左右)。而且它的注漿固體頂部不會(huì)出現(xiàn)任何收縮，且與原基礎(chǔ)混凝土或樁混凝土相互緊密結(jié)合，這樣就有利于旋噴樁體承載更大上部荷載，并將所有荷載都順利傳遞到深層土層中，確保荷載傳遞過程始終均勻有效?？偨Y(jié)可得出結(jié)論，復(fù)合注漿所形成的旋噴樁在單樁承載力方面表現(xiàn)更好，值得城建工程廣泛采用。

第三，復(fù)合注漿在鉆孔施工方面口徑要求較小，可以對城建工程項(xiàng)目中的既有建筑物基礎(chǔ)進(jìn)行低損害、低擾動(dòng)施工，同時(shí)也能隨時(shí)調(diào)節(jié)漿液凝固時(shí)間，保證施工期內(nèi)建筑物附加沉降始終處于最小幅度。在施工經(jīng)濟(jì)性把控方面非常合理，且具有較高耐久性，對城市建設(shè)幫助作用很大。

最后，復(fù)合注漿施工流程簡易，對施工機(jī)具要求不高，且可以在空間較為狹窄的建筑群內(nèi)實(shí)施技術(shù)操作。在施工中可以直接在原基礎(chǔ)承臺位置形成旋噴樁，不需要實(shí)施地面開挖，所以整體上對地面基礎(chǔ)的損壞程度較小。而且施工全程無噪聲，可以在不干擾城市居民工作生活的情況下正常施工[1]。

1.2 復(fù)合注漿的施工技術(shù)流程順序

在城建工程施工項(xiàng)目中，既有建筑物改造與樁基加固最為常見，本文主要介紹這兩種城建工程項(xiàng)目的復(fù)合注漿施工技術(shù)流程順序。

1)既有建筑改造的復(fù)合注漿施工順序：

注漿鉆孔施工→建立孔口注漿裝置→高壓旋噴注漿→靜壓注漿→封孔。

對既有建筑物的復(fù)合注漿可以根據(jù)實(shí)際施工狀況進(jìn)行合理調(diào)整，其中高壓旋噴注漿與靜壓注漿兩項(xiàng)技術(shù)順序可以調(diào)換。例如在處理裂隙巖層或卵粒石地層過程中可能存在較為嚴(yán)重的漿液流失。此時(shí)就要先進(jìn)行靜壓雙液注漿，通過該方法將注漿漿液快速凝固，達(dá)到漏漿通道被有效堵塞目的，即在確保不漏漿后再開始高壓旋噴注漿，如此操作能夠保證復(fù)合注漿達(dá)到最好效果。

2)樁基加固的復(fù)合注漿施工順序：

鉆孔注漿(對樁身原有缺陷或樁底持力層進(jìn)行加固)→建立孔口注漿裝置→高壓旋噴注漿實(shí)施清水沖洗擴(kuò)孔→高壓旋噴注漿→靜壓注漿→封孔。

針對樁基加固的復(fù)合注漿施工能夠快速修復(fù)樁基缺陷，其注漿順序也要根據(jù)實(shí)際城建施工項(xiàng)目狀況來實(shí)施靈活調(diào)整。與既有建筑物同理，也可以在漿液流失嚴(yán)重時(shí)率先采用靜壓注漿然后再開始高壓旋噴注漿。有時(shí)還可以采用靜壓注漿注入粘土漿，然后再配合高壓旋噴方式注入水泥漿液，這樣能獲得更好的復(fù)合注漿樁基加固效果。

1.3 復(fù)合注漿的施工工藝參數(shù)

城建工程項(xiàng)目采用復(fù)合注漿技術(shù)其主要材料包括水泥漿主劑(425號早強(qiáng)型硅酸鹽水泥、525號普通硅酸鹽水泥)和外加劑(水玻璃速凝劑、氯化鈣、三乙醇胺早強(qiáng)劑)兩種。

在注漿施工工藝參數(shù)方面，首先要確定施噴注漿壓力，一般采用單管高壓旋噴法配合清水噴射，保證清水噴射壓力在20 MPa～30 MPa。另外也可采用二重管高壓旋噴法，保證空氣壓力在0.7 MPa水平，整體注漿壓力則控制在25 MPa～30 MPa；復(fù)合注漿的噴射提升速度要保持在10 cm/min～20 cm/min，在面對既有建筑的地基高壓旋噴注漿要保證在20 cm/min，而對存在樁基缺陷的地基加固補(bǔ)強(qiáng)方面注漿則要滿足10 cm/min～15 cm/min；靜壓注漿壓力要確定在0.3 MPa～2.0 MPa。具體來講不同城建工程項(xiàng)目、不同土質(zhì)地層條件其注漿壓力設(shè)計(jì)與注漿部位也不盡相同，需要具體問題具體分析；最后復(fù)合注漿的漿液水灰比在旋噴注漿中應(yīng)該保持在1∶1～1.2∶1比例，而靜壓注漿方面則要求在0.5∶1～1.2∶1范圍內(nèi)。

1.4 復(fù)合注漿的施工方法

復(fù)合注漿的基本流程為成孔、注漿和封孔。

首先復(fù)合注漿成孔包含兩方面內(nèi)容：注漿鉆孔與孔口注漿裝置設(shè)置。在城建工程施工中，既有建筑物地基加固要利用地質(zhì)鉆機(jī)鉆穿原基礎(chǔ)承臺，再設(shè)計(jì)成孔注漿深度，然后根據(jù)實(shí)際狀況來選擇高壓旋噴注漿或靜壓注漿。如果是強(qiáng)風(fēng)化巖層或注漿持力層就可以采用高壓旋噴直接成孔注漿，如果是中風(fēng)化巖層則要采用靜壓成孔注漿。城建工程中要求鉆孔開孔孔徑保持在110 mm左右，終孔直徑則要控制在90 mm～92 mm，其鉆孔垂直度始終保持在1%以內(nèi)，鉆孔后要采用套管護(hù)壁，確保鉆孔不會(huì)出現(xiàn)垮孔堵塞問題。

在成孔施工完畢后，就要正式開始注漿。如上文所述，注漿主要包括高壓旋噴和靜壓注漿兩種方式，按照時(shí)序結(jié)合方式展開。高壓旋噴注漿要求孔口注漿滿足埋設(shè)要求，為旋噴注漿設(shè)計(jì)噴射壓力、旋轉(zhuǎn)速度、提升速度、漿液水灰比等工藝參數(shù)，然后進(jìn)行注漿。高壓旋噴注漿應(yīng)該自上而下操作，這樣能最大限度減小既有建筑的附加沉降。如果采用單管旋噴注漿方法，會(huì)提高下鉆速度，保證在較小壓力環(huán)境下實(shí)現(xiàn)小流量噴水。該方法主要在建筑底部與頂部噴漿兩次，在實(shí)施建筑物地基糾偏加固過程中，可以采用兩次高壓旋噴來加速漿液凝固，主要做法是首先噴一遍水泥漿，然后再噴一遍水玻璃，實(shí)現(xiàn)雙液旋噴。

最后要進(jìn)行封孔，這是為了針對注漿孔口冒漿現(xiàn)象，防止?jié){液流出。如果注漿完畢后孔內(nèi)漿液有流失，則要實(shí)施補(bǔ)灌漿處理，將漿液填充飽滿后再封孔。城建工程施工中對復(fù)合注漿的順序主要按照實(shí)際情況來定，如上文所述兩種注漿方式順序可以進(jìn)行隨時(shí)調(diào)整，如此操作才能保證復(fù)合注漿獲得最佳施工效果[2]。

2 城建工程項(xiàng)目的地基加固復(fù)合注漿應(yīng)用案例

2.1 工程項(xiàng)目概況

某城建工程建筑項(xiàng)目為6 000 m2雙等跨式6層框架結(jié)構(gòu)，它的基礎(chǔ)為φ500 mm錘擊沉管灌注樁上承臺支撐柱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。該建筑在當(dāng)時(shí)施工完畢后一年內(nèi)出現(xiàn)磚墻砌體嚴(yán)重開裂問題，外墻窗角也出現(xiàn)了水平裂紋和橫向裂紋。為此該建筑考慮采用復(fù)合注漿方法對建筑基礎(chǔ)進(jìn)行重新加固改造處理。

2.2 復(fù)合注漿法選擇原因

經(jīng)過多方面分析比較考量，本城建建筑采用復(fù)合注漿法實(shí)施加固處理，采用該施工工藝技術(shù)的原因有二。

首先，該建筑存在多樁承臺，如果采用復(fù)合注漿可直接在承臺下方形成高壓旋噴樁，實(shí)現(xiàn)與承臺的有效銜接，保證承臺能夠完全承擔(dān)上部荷載，確保成樁質(zhì)量穩(wěn)定可靠。另外，復(fù)合注漿對建筑地基基礎(chǔ)和地面破壞程度較低，且它的漿液凝固時(shí)間也實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)整，整體來看其施工期附加沉降偏小。

其次，該建筑地基上部填土層偏厚，要在這里進(jìn)行注漿加固就必須首先消除原有沉管灌注樁與填土層的負(fù)摩擦阻力相互影響。另外，復(fù)合注漿對樁側(cè)土層與樁底持力層都有一定加固效果，能夠有效增大原沉管灌注樁承載力，可在一定程度上實(shí)現(xiàn)樁基加固費(fèi)用節(jié)約。

2.3 地基樁基加固設(shè)計(jì)方案

該工程最后選擇了復(fù)合注漿法，其中先進(jìn)行單管高壓旋噴，然后再進(jìn)行靜壓灌漿注漿。其旋噴樁長設(shè)計(jì)在18 m～22 m，它的旋噴樁承載力計(jì)算公式為：

其中，R為單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值，kN；fcu.k為地基樁身無側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值，kPa；q為強(qiáng)度折減系數(shù)(取值在0.35～0.5范圍)，d為樁基樁平均直徑,m；Ap為樁基樁的平均截面積;hi為樁基樁周i層土的實(shí)際厚度，m；n為樁基樁長范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)量;qsi,qp分別為樁周圍及樁端天然地基土層的摩阻力與承載力標(biāo)準(zhǔn)值，kPa。在參照上述經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算以后，得出結(jié)果工程中旋噴樁單樁的豎向承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)該為300 kN。

2.4 復(fù)合注漿加固工藝設(shè)計(jì)方案

本工程復(fù)合注漿加固采用鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔，隨后實(shí)施雙液注漿，它的具體注漿加固工藝設(shè)計(jì)方案流程如下：

定孔位→鉆進(jìn)成孔→設(shè)立孔口注漿裝置→高壓旋噴注漿→封孔→靜壓注漿→二次靜壓注漿→最終封孔。

在注漿過程中要做到對注漿提升幅度的嚴(yán)格控制，確保每一步不能大于20 cm，且保持勻速上升。同時(shí)也要嚴(yán)格控制注漿壓力，隨時(shí)關(guān)注注漿量變化。如果壓力突然上升而導(dǎo)致溢漿，就必須馬上停止注漿，在查明溢漿原因之后，正確合理調(diào)整注漿設(shè)計(jì)參數(shù)或選擇移位后再繼續(xù)實(shí)施注漿施工[3]。

3 結(jié)語

本文所介紹的復(fù)合注漿法經(jīng)濟(jì)有效且具有多面的、安全的加固性能，非常適合于城建工程施工應(yīng)用。但也需要注意的是一定要結(jié)合城建工程實(shí)際狀況來實(shí)現(xiàn)注漿技術(shù)參數(shù)優(yōu)化，基于技術(shù)角度來提升注漿效果。

[1] 王德震.關(guān)于城建工程施工中注漿技術(shù)的研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2016(27):447.

[2] 李小強(qiáng).復(fù)合注漿技術(shù)在城建軟基施工中的應(yīng)用[J].居業(yè),2016(1):129-130.

[3] 劉紅衛(wèi).地基加固的復(fù)合注漿技術(shù)及應(yīng)用研究[D].重慶：重慶大學(xué),2003:40-55.

Study on grouting technologies in city construction engineering construction

Cui Hongkai

(ShanxiHongshaBuildingEngineering3rdCo.,Ltd,Yangquan045000,China)

The paper introduces construction features, construction procedures, technological parameters and construction methods of composite grouting technology. Combining with engineering examples, it puts forward the application scheme of foundation reinforcing composite grouting technology in city construction engineering project, and finally points out its advantages, such as economic, efficient and safe reinforcing performance. Therefore, it is fit for city construction engineering construction application.

composite grouting technology, city construction engineering, pile foundation, grouting pressure

1009-6825(2017)15-0074-02

2017-03-10

崔紅凱(1982- )，男，助理工程師

TU472

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