淺析雙液袖閥管灌漿的施工方法

楊伙輝

(韶關市住宅建筑工程公司，廣東 韶關 512026)

1 工程地質及水文條件

根據某綜合樓基礎的地質報告顯示:場地土質屬粉質粘土層和砂礫卵石層，粉質粘土表層淤泥及砂礫卵石層下伏基巖為灰巖，而且屬于多發育溶洞層，呈流塑狀和軟塑狀，屬高含水量、高壓縮性土，屬軟弱地基，屬隱患型不良地質條件。溶洞頂板較薄、易破碎，容易造成頂板坍塌，使上覆土層下沉或形成土洞。而溶洞部位基巖裂隙發育，地下水豐富且相互連通，容易侵蝕基巖使溶洞擴大至坍塌，最終導致上部淺基礎的失穩，嚴重威脅擬建筑物的安全使用和耐久性。

由此可見，砂礫卵石層底部至基巖面層不能滿足設計承載力的要求，須對地基進行加固處理。根據設計要求，地基加固處理后，將會使地基承載力達到不小于250kPa，最終使地基能滿足設計承載力的要求。

2 灌漿加固方法

(1)根據業主、監理、設計、勘察等單位的專家論證，確定地基加固處理方案采用雙液袖閥管灌漿法。

(2)注漿原理:袖閥管注漿法系在灌漿孔成孔之后，再注入套殼料，然后下入袖閥管，候凝至一定強度，再利用注漿管進行封閉壓力灌漿，使注漿段土體被漿液擠密達到處理的既定目的。

(3)注漿工藝的分析:雙液袖閥管灌漿法是一種有效和成熟的灌漿工藝，對于特別疏松，均勻性極差的地層，其優越性更為明顯，而且工期短，燥音小。

雙液法是在單液法的基礎上，同時加入速凝劑和固化劑，使漿液在加固區內快速凝固，本法主要用于無充填嚴重漏漿的土、溶洞加固，當采取單液法灌漿時出現吸漿量大或壓力無法提升，才采用雙液法灌漿。

(4)灌漿方案布置:根據注漿布孔的設計藍圖的要求，按2.0m×1.7m梅花型狀進行布置袖閥管灌漿點。

(5)地基加固目的:地基溶洞灌漿的目的主要是能使溶洞填充密實，消除溶洞繼續發育的條件，改善其整體力學性質，提高地基強度，使地基形成具有一定強度的穩定體，使上部淺基達到安全使用性;其次是防止溶洞的繼續發展和危害建筑物安全。

(6)質量要求:

①地基灌漿加固處理后，地基設計承載力要求達到250Kpa，

圖1 袖閥管注漿原理示意圖

②變形模量要求達到20Mpa，最終使地基能滿足設計承載力的要求。

④產品合格率100%。

3 袖閥管灌漿施工工藝

3.1 施工方法

(1)灌漿施工前應先進行灌漿試驗，確定灌漿參數的適合性。

(2)灌漿加固處理以2.0m×1.7m梅花型的灌漿孔對溶洞內的軟弱層進行加固處理，對于相互連通的溶洞，可以同時一次性的進行加固施工。

(3)地基加固施工時，可能會出現一般或嚴重漏漿兩種情況，不同情況采取不同的工藝。一般情況，是指鉆孔過程中無垮孔、鉆進過程中不漏漿或一般漏漿，經加濃循環液或摻水泥漿的循環液后可返漿的情況;嚴重漏漿的情況系指孔位溶洞無法充填，鉆進時嚴重漏漿，經采取措施無法返漿的灌漿鉆孔。前者采用正常工藝，后者在灌注套殼料時，必須對溶洞段和需要加固的土層上段分隔，以防止套殼料無法灌滿及套殼料厚度不均而無法開環。

(4)當灌漿段吸漿量大于30L/分鐘、或出現嚴重漏漿時，則根據實際情況選用以下措施:

①減小灌漿壓力。在冒漿地表處用壓砂袋、或用水泥加水玻璃漿、又或用干硬性水泥砂漿等措施封堵，封堵前在冒漿處先進行刻槽。

②采用間歇、暫停10－20分鐘的方法灌漿，又或采用限流方法灌漿。

③在水泥漿液中摻入3%－5%的水玻璃速凝劑。

④對吸漿量大，一次難以灌注結束的灌漿段，采用復灌措施直至達到溶洞填充密實為止。

⑤當遇到套殼料待凝時間過長，在規定的開環壓力不能開環灌漿時，則在該孔旁邊重新造孔，以彌補尚未灌注的孔段。

(5)灌漿順序

①先灌有溶洞發育的和嚴重漏漿的鉆孔，后灌一般鉆孔;

②先灌周邊孔后灌中間孔;

③自下而上分段灌漿。

(6)灌漿壓力:壓力自小變大，慢慢提高;對于嚴重漏漿的鉆孔，應采用較低灌漿壓力，一般鉆孔可采用較高壓力灌漿。

3.2 施工流程圖

圖2 施工流程圖

4 施工過程

4.1 測定孔位:

(1)按設計圖紙要求放線定位。

(2)測量并記錄孔位實際標高。

(3)根據設計平面圖的布置，按從上到下，從左到右的順序對圖中孔位統一編號。

4.2 鉆孔

(1)鉆機就位，安裝平穩，對準孔位，檢查孔中心點、立軸和天車(滑輪)是否三點成一直線。校正鉆機底座四角水準點，然后校正立軸，使之垂直或成設計角度。

(2)鉆孔設備采用XY－1型或XY－1A型回轉式鉆機，用鉆機鉆進至設計要求的加固深度，然后終孔。

(3)鉆孔的孔徑為Φ110mm，對于已知有溶洞發育的孔位，則采用小口徑鉆孔。

(4)鉆孔的有效深度:當鉆進遇溶洞時，應鉆至溶洞底板，當鉆進灰巖厚度達1.0m以上未發現溶洞可終孔，此時只需對巖面以上的土洞進行灌漿處理。當鉆進遇到多層溶洞發育時，應對比超前鉆探資料，在確定孔位上有溶洞發育層位時，可以將溶洞底板作為灌漿鉆孔的深度。

(5)鉆孔記錄:對鉆孔的各種情況進行詳細描述，描述內容包括:涌水漏水、土層的劃分及物理性能、破碎帶、掉塊、掉鉆、巖層變化、溶洞的發育層位、充填情況等有關地質現象。對于嚴重漏漿的鉆孔應作出標識，以使下一工序區別處理。

4.3 下入袖閥管、注入套殼料

(1)對于一般鉆孔，鉆孔完成后，下入鉆桿到孔底，用泵將配好的套殼料自孔底注滿鉆孔，然后下入袖閥管(管底密封)。也可先下入袖閥管后，再注入套殼料。必須防止套殼料進入袖閥管。

(2)對于嚴重漏漿鉆孔，應在灌漿段上限位安裝阻漿塞，防止套殼料進入加固段，先下入帶阻漿塞的袖閥管(管底密封)，然后注入套殼料至孔口。

(3)套殼料的配合比必須嚴格執行設計規定:水泥:粘土:水 =1∶1.5∶1.9(重量比)，而且必須事先在現場做配合比試驗，以確定配合比的適用性。

(4)應記錄套殼料注入量及注入段位，非灌漿加固段采用密封管，以保證灌漿層位的準確性。

(5)阻漿塞制安:在袖閥管壁纏麻絲、麻袋、水泥袋，麻絲、麻袋或水泥袋所纏部位設在注上限0.5m處，所纏麻絲與孔徑相一致后，將帶麻絲或麻袋的袖閥管一并下入孔內，直至達到設計深度，管與孔壁即可注入套殼料。

4.4 分段壓漿

(1)待套殼料凝固后，在袖閥管內下入帶雙塞的注漿管，下至注漿部位，然后開環灌漿。

(2)灌漿自下而上分段灌漿，分段長度0.33m。

灌漿參數選擇:

(1)灌漿參數必須通過初灌試驗后才能最終確定。

(2)漿液配制:采用42.5R普硅水泥，漿液配合比(重量比):水:水泥=1∶0.8，必須事先在現場做配合比試驗，以確定配合比的適用性。采用雙液管時，加入水泥用量的10～20%的水玻璃速凝劑，同樣需要進行試配。

(3)注漿泵壓力:宜1～1.5MPa，灌漿壓力應保持平衡提升，不宜瞬間加壓，壓力的大小宜現場試驗確定。

(4)注漿速度:注漿速度為20～50L/min。

(5)終灌標準:為確保因局部地層垮塌造成的空洞能充填密實，因此不能以灌漿量作為終灌標準，必須以灌漿壓力作為終灌標準，雙液灌漿終止穩定壓力為2MPa。

在灌漿過程中，應觀察相鄰注漿孔的排氣、返水、冒漿等情況，若周圍孔有漿液冒出，應停止灌漿。

在灌漿過程中，由經驗相當豐富的工程師把關，通過觀察灌漿范圍內排氣、返水、冒漿及灌漿孔吸漿量、壓力提升速度、漿流量等情況，充分收集現場各種跡象綜合判斷，及時確定灌漿方法、調整施工參數，并由組織能力強的項目經理進行有效的管理。

質檢員要切實履行職責，認真檢查各道工序;上道工序不合格，未經整改不得進行下道工序施工。

必須堅持編寫施工日志，做好隱蔽驗收記錄、原始班報表記錄和現場簽證等工程技術資料收集整理。

5 施工準備

(1)做好施工場地布置

(2)積極做好施工隊伍、施工設備及材料進場和進行前驗收等準備工作。

(3)嚴格按規定對進場施工人員進行三級安全技術交底和上崗前技術培訓。

6 文明施工、環境保護

(1)遵守城市衛生、環境保護等規定，加強現場用水用電、排污的管理，做好場地綜合整治工作，保證現場井然有序，衛生整潔。

(2)對進場施工人員進行文明施工教育、社會公德教育，提高施工人員文明施工意識，為企業樹立良好形象，做到文明作業，禮貌待人。

(3)加強對生活區、宿舍、食堂的衛生和治安管理，防止偷盜和打架事件的發生。

(4)工程竣工驗收后，及時拆除現場內一切臨時設施，并將工地及四周現場清理、平整。

［1］應金星.袖閥管注漿加固設計與施工工藝研究［J］，吉林水利局，1999.

［2］昊順川，金愛兵，高永濤.袖閥管注榮技術改良土體研究及效果評價［J］.巖石力學，2007.

［3］中華人民共和國建設部，工程測量規范［S］，北京:中國計劃出版社，1993.

［4］中華人民共和國建設部，巖土工程勘察規范［S］，北京:中國建筑工業出版社，2002.