高壓旋噴樁在某建筑地基加固中的應用

武 玲

(中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司，云南 昆明 650041)

高壓旋噴樁在某建筑地基加固中的應用

武 玲

(中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司，云南 昆明 650041)

介紹了高壓旋噴樁所具有的施工設備簡便，料源廣闊，經濟性好等特點，并以某建筑地基加固工程為例，詳細分析了高壓旋噴樁處理回填土上的建筑物基礎的有效性，以期為類似工程提供參考借鑒。

高壓旋噴樁，建筑物，地基加固

高壓旋噴樁適用于處理淤泥、淤泥質土、粘性土(流塑、軟塑和可塑)、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。對土中含有較多的大直徑塊石、大量植物根莖和高含量的有機質，以及地下水流速較大的工程，應根據現場試驗結果確定其適應性。高壓旋噴樁已經在交通、工民建等軟弱地基加固中得到了廣泛應用[1-4]。

高壓旋噴樁是利用高壓泵將水泥漿液通過鉆桿端頭的特制噴頭，以高速水平噴入土體，借助液體的沖擊力切削土層，水泥漿經注漿管噴射到地基內后，與地基土發生一系列物理化學反應，包括水泥水解和水化反應，反應生成各種水化合物后，有的又發生離子交換和團粒化作用以及凝硬反應，形成具有一定強度的水泥土固結體。高壓旋噴樁的施工噪聲低，振動小，可控制加固范圍、方向，施工設備較簡單、輕便，機械化程度高，料源廣闊，施工簡便。

1 工程概況

某工程位于昆明市，主要包括20棟建筑物及相應配套設施，原場區為緩坡地貌區。整體屬凹槽沖溝地貌。溝體長約2 000 m，地形坡度2°～10°，相對高差25 m。為了工程建設需要，對原有場區進行挖填平衡后形成適宜建筑的施工平臺。該工程于2009年8月場平工作完成，2010年年底場內建筑物完工， 2011年5月份，處于回填區的4棟建筑物及周邊道路出現變形，其中一棟三層辦公樓最大變形量達到30 mm，墻體出現大量斜向裂縫，且變形繼續發展，已經影響了建設工程的正常使用，必須采取工程措施進行適當治理。

2 建筑物變形成因分析

從變形區域來看，變形的建筑物均處于回填土區。且回填土層較厚，最厚約20 m，填筑材料為場區挖方區的挖方，成分主要由粉質粘土、全風化粉砂質泥巖等組成，雖然建筑設計單位要求對回填土分層壓實，但實際操作比較難控制。同時由于填方區填料為場區內挖方區的挖方，挖方區粘性土、建筑垃圾混雜，造成填料物質組成及性質不均，加之場地內填方厚度變化大，最終造成整個場區存在較明顯的不均勻沉降。另外，由于施工工期緊，而填料大部分屬粘性土，填料的自重固結周期長，工后沉降量大。

雖然建筑物柱下設置了樁基礎，但由于填土層厚度變化較大，沉降不均勻，在填土較厚的地段回填土負摩阻力作用致使樁基承載力不能滿足要求，導致地基變形過大，由于建筑場地內的土性變化很大，造成建筑物沉降不均勻，因而表現出建筑物墻體變形開裂。

3 建筑物變形處理方案

對于建筑物不均勻沉降通常采用的處理方法是灌漿法、樹根樁法、加大承臺法、高噴法、深攪法。灌漿法主要用于處理砂土等孔隙率較大的地基，由于本場區內地基為粘土填土，采用灌漿法可灌性較差，且有可能因灌漿壓力控制不當產生地面抬動，對建筑物產生新的破壞。樹根樁由于在室內施工，層高有限，鋼筋籠放入孔內難度大、樁太細等原因不宜采用。加大承臺由于在填土上，只會增大附加荷載，不能從根本上解決負摩阻力問題，也不宜采用。高噴法、深攪法同樣能起到加固地基，減少負摩阻力的作用，但深攪設備較大，不能進入屋內，而高噴法施工設備較小，又能夠很好的消除樁基礎負摩阻力，故采用高噴法對建筑物地基進行加固處理。根據建筑物樁基承臺樣式，在每個樁基承臺四角分別設置4根高壓旋噴樁(見圖1)，樁長超過原有樁基礎并進入下部硬土層2 m以上，樁徑初步定為0.55 m，同時為增加高壓旋噴樁的抗剪性能，在每根樁內插入一根8號槽鋼，長度為樁長的2/3，上部錨入承臺。依據《建筑地基處理技術規范》，經過計算，原有樁基單樁承載力為600 kN，經過處理后，樁基與高壓旋噴樁共同作用，承載力增大為1 200 kN，滿足承載力要求。

4 高壓旋噴樁施工參數確定

為確定合理的水灰比、注漿壓力、攪拌下沉、提升速度以及水泥摻量等參數，校驗高壓旋噴樁可施工最大樁長，檢驗施工設備及選定的施工工藝，確保正式施工時高壓旋噴樁的施工質量進行試樁。共選取5根樁進行使用，長度依據需處理建筑物樁長進行初步確定。試樁選用P.O42.5拌制水泥漿，水灰比 0.6∶1～1∶1，灌漿壓力24 MPa～28 MPa，提升速度0.15 m/min～0.25 m/min。

試樁完成后7 d，選擇了3根進行開挖檢查，14 d后選擇2根進行鉆孔取芯并送實驗室進行抗壓試驗，從開挖情況來看，樁徑在0.53 m～0.62 m之間，從鉆孔取芯情況來看，樁體完整性較好，14 d抗壓強度最小2.5 MPa，28 d抗壓強度最小5.4 MPa，滿足設計要求，并最終確定施工參數，見表1。

表1 高壓旋噴樁施工參數表

5 高壓旋噴樁實施效果

本工程共實施高壓旋噴樁1 080根，工程于2011年8月開工，2011年10月全部完工退場。從實施最終效果來看，各建筑物變形得到了有效控制，變形收斂，但是在具體施工過程中，由于前期水泥漿未摻入早強劑，且施工順序安排不當，導致建筑物變形加劇，通過摻入早強劑及采用跳打施工，相鄰兩根樁施工必須間隔72 h以上，且間距大于6 m，建筑物的變形逐漸趨于穩定。工程施工完成后對建筑物進行連續一個水文年的觀測，建筑物目前無明顯變形，處理效果良好，見圖2。

6 結語

本工程通過處理處于厚回填區的建筑物基礎，控制了建筑物的變形，達到了處理效果，有以下幾點體會：

1)高壓旋噴樁由于施工設備簡單、施工振動較小、所形成固結體強度相對較高等特點，在既有建筑物地基處理中能夠發揮應有的作用，處理方案可行。2)高壓旋噴樁通過高壓水泥漿對回填土體進行壓密、充填、置換，達到加固土體的目的，同時改善了原有樁基礎周邊的土體性質，在一定程度上消除了負摩阻力，充分發揮了原有樁基礎的承載性能。3)高壓旋噴樁施工前必須進行試驗性施工，以確定施工參數，水泥漿應加入早強劑，否則初始施工時水泥漿對地基土有軟化作用，將加速建筑物的變形，同時應合理安排好施工順序，降低水泥漿對土體軟化的影響。

[1] JGJ 79-2012,建筑地基處理技術規范[S].

[2] 左光榮.高壓旋噴樁在加固既有建筑物地基中的設計應用[J].四川建材，2014，40(2):118-120.

[3] 陳 邛，李 明，徐 典.高壓旋噴樁加固技術在工程中的應用[J].山西建筑，2013，39(19):40-42.

[4] 武 政，何 軍，馮 偉.高壓旋噴樁在護岸結構加固中的應用[J].水運工程，2011，12(6):138-143.

On application of high-pressure rotary jet grouting pile in consolidation of some architectural foundation

WU Ling

(KunmingSurveyandDesignInstituteCo.,Ltd,PowerConstructionCorporationofChina,Kunming650041,China)

The paper introduces the features of the high-pressure rotary jet grouting pile, including convenient construction equipment, extensive material resources, and economical, analyzes its effectiveness in dealing with the buildings foundation on refilled soil by taking some architectural foundation consolidation project as the example, so as to provide some reference for similar projects.

high-pressure rotary jet grouting pile, building, foundation consolidation

1009-6825(2014)34-0079-02

2014-09-29

武 玲(1984- ),女，工程師

TU472

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