水泥-水玻璃雙液注漿在軟土地基加固中的應用

齊凌

（福州市第三建筑工程公司）

水泥-水玻璃雙液注漿在軟土地基加固中的應用

齊凌

（福州市第三建筑工程公司）

水泥-水玻璃雙液注漿在軟土地基加固中能及時充填到土體的空隙中，形成交叉網狀凝固體，有效克服單液注漿加固過程中造成的土體擾動和軟化，增強土的壓縮模量和密實度，提高地基承載力，確保了工程的施工質量和環境的安全。

雙液注漿；加固；軟土地基

引言

雙液注漿采用水泥和水玻璃作為灌漿材料，具有克服注漿加固中造成的土體擾動以及減少固結沉降的特點，因此當雙液注漿填充到土體的空隙中后，由于漿液迅速凝固并且能夠在很短時間內達到初凝，因此起到對土體的強化和加固的作用，并且在注漿過程中雙液漿流失量較少，從而有效提高充填量，及時對由多種原因造成的土體損失進行了補充。當雙液漿對土體中的空隙填充達到一定程度的飽和后，會在壓力持續作用下逐步擴散，不斷充盈空隙，對四周土體產生擠壓并劈入土體的薄弱部位，形成交叉網狀凝固體，增強土體的壓縮模量和密實度，提高了承載力。雙液注漿能在短時間內起到加固和強化作用，有效地控制地面構筑物下沉，減少最終沉降量。

1 工程概況

1.1 工程簡介盤昇新港花園1#、3#、4#職工宿舍位于福清市新厝鎮。工程總建筑面積約39900m2，地下室一層。基坑開挖前的自然地面標高為羅零7.000m，開挖后基坑底標高為0.330m，基坑開挖深度為

6.67 m。工程東面為在建項目，南面和西面為主干道，地下管線情況復雜。基坑支護采用直徑 800mm的鉆孔灌注樁，間距1000mm。

1.2 地質情況

根據福州市勘察院提供的《巖土工程勘察報告》資料，土層參數見表1所示。

表1 土的物理力學性能指標

1.3 加固方法

由于支護樁為懸臂結構，樁頂設置一道冠梁通過錨桿與土體拉結。樁身入土大部份落在淤泥層上，且淤泥層厚度約9～14m，因此在支護樁基坑底內側被動區3m寬、3m深范圍內的淤泥土層采用雙液注漿進行土體加固，以減少土方開挖施工時，因基坑底樁身側向變形過大，對周邊構筑物造成的不利影響。

2 水泥-水玻璃雙液漿配合比的設計

在水泥-水玻璃雙液注漿中，既要達到要求的擴散半徑，又不能使雙液漿的擴散半徑太大而造成浪費。根據以往的注漿經驗，采用35Be′的水玻璃，水灰比取1：1，水泥漿與水玻璃的比為1：1。但在實際施工中發現，這種注漿配比漿液的凝結速度太快，甚至達不到要求的擴散半徑就凝固了，并且注漿泵稍一停下就會發生堵管現象，因此施工人員在現場重新做了水玻璃和水泥的配比試驗，對注漿參數進行分析，選擇出合適濃度的水玻璃，再進行配比。實驗采用了固定水灰比，僅改變水泥漿與水玻璃漿比例的辦法，做出不同水泥漿與水玻璃漿體積比下的凝膠曲線進行研究，發現取水灰比1：1，20Be′濃度的水玻璃，水泥漿與水玻璃漿體積比為1：0.55，是最合適的。這種濃度漿液的初凝與終凝的時間差較為符合要求，彌補施工中現場稀釋水泥漿產生的誤差，水泥漿濃一些或稀一些都不會讓初凝與終凝的時間差變化很大，基本保持在初凝3s，終凝300s，這樣漿液的擴散半徑不至過小或過大，可以控制在設計要求范圍內，并且在施工進程中，注漿設備如果出現故障，有較為充足的時間進行清洗、檢修，而不至于因堵管損壞機器設備或高壓輸漿管。

3 水泥-水玻璃雙液注漿施工控制要點

3.1 漿液的制備

采用425#普通硅酸鹽水泥，將水泥漿攪拌均勻，攪拌時間不小于3min，并測量水泥漿液密度。水玻璃選用工業純堿為原料，使用前加水稀釋至20Be′且攪拌均勻。將注漿材料按漿液配比進行計量，水泥等固相材料采用稱量法進行計量，允許偏差為±5%；水和水玻璃按體積進行計量，允許偏差為±1%。水泥漿的水灰比利用泥漿比重計來控制。將雙液注漿漿液用篩網進行過濾，漿液溫度保持在10～30℃，然后按設計配合比用SM-200-1拌漿桶拌和漿液。

3.2 施工機具的選擇

水泥-水玻璃雙液注漿采用SYB50/50-1注漿泵，該設備注漿壓力穩定，便于控制，能夠更好地實現雙液漿的配合比。壓力

表一個安裝在注漿泵出口，一個安裝在注漿孔口，并且用塑料薄膜作為壓力表與注漿管之間的隔漿裝置。由于初凝時間小于1min，因此選擇將混合器設置在孔底。

3.3 注漿孔的設置

首先選取部分注漿孔作為先導孔，數量為總孔數的3～5%，采取芯樣并核對底層巖土特性。由于本工程是軟土地基加固，故直接采用鉆桿注漿。采用振動法埋管，先沖振壓漿管到達設計深度，再進行壓力注漿。針對注漿管出漿孔堵塞的問題，我們選用DN25焊接管，每根管長1.5～2.0m，前端加工成圓錐形并封焊密實。焊接管端部1m作花管，花管出漿孔孔徑加大為φ6～φ8mm，采用梅花型布置，孔徑間距為100mm。用橡膠套將溢漿孔套上，這樣不但能確保雙液漿在壓力作用下注進土體，而且還能阻止土體中的水和泥砂混入注漿管，影響雙液注漿的施工效果。

圖1

3.4 注漿順序

開始注漿時，發動注漿泵，通過兩臺注漿泵兩條注漿管同時接上Y型接頭，從孔口混合注入孔底擴散充填到被加固的土體部位，并將注漿壓力控制在0.1～0.2MPa。為了獲得均勻的流動性，得到良好的注漿效果，在3m寬帶范圍內布3排孔。孔間距為1.0m，排間距為1.0m，交叉錯位排列。采用上行法注漿，自下而上注漿，先注第一排，再注第三排，最后注第二排。單排采用跳孔間隔注漿，跳開1～2個孔，跳孔注漿時間間隔應大于8h，以防止竄漿。待注漿量達到設計標準時，停止雙液注漿。

4 施工注意事項

4.1 質量保證措施

注漿前應對機械設備和注漿材料進行檢查或試驗。注漿用的水泥出廠時間不得超過兩個月，無受潮結塊，各項指標均應符合國家現行標準規范要求，有出廠合格證及檢驗報告。注漿用水應是自來水或其他清潔水，不可選用工業廢水或pH＜4的酸性水。在注漿時要記錄注漿孔位、注漿開始時間和結束時間、注漿壓力值、注漿量等施工參數，做好注漿施工記錄。

4.2 地下管溝保護

采用雙液注漿進行加固施工時，首先應調查清楚地下管溝位置和深度。當發現注漿施工對地下管溝產生破壞性影響時，應立刻停止壓力注漿施工。但可以暫時不拆除或封堵注漿管孔，等待一段時間后，再在原孔實施注漿。如若雙液漿還可壓注，則表明土層中還存在空隙沒有封密。

4.3 異常情況處理

當注漿壓力突然升高時，首先暫停注漿，分析注漿管是否堵塞。若確定是注漿管堵塞，應先疏通注漿管，實在無法疏通時，應考慮換管；如果不是注漿管堵塞，則關閉水玻璃漿液，往導管中注入清水，等到壓力正常時，再進行注漿。施工過程中，有時候雙液漿會從其他孔位向外流出，這種現象經常發生，這時應停止注漿，待雙液漿初凝后繼續注漿，達到注漿量或設計壓力后，結束注漿。

5 檢驗與檢測

通過對鉆孔、注漿記錄等進行整理，結合注漿施工使用機械的特點，從注漿施工情況來看，注漿壓力達到設計注漿終壓。同時，注漿速度在慢慢減小，這說明漿液的充填擴散范圍能夠滿足設計的要求，注漿固結體強度達到75%后，選擇具有相關資質的檢測單位通過靜力觸探，對比加固前后土體強度指標的變化；抽水試驗測定加固土體的滲透系數；現場十字板試驗測定加固體的不排水抗剪強度；標準貫入度檢測加固體的力學性能；鉆孔取樣檢測土體的各項性能指標等；選取的檢驗點個數為施工孔數的1%且不少于3點，注漿質量能滿足設計規范要求。

6 結語

在盤昇新港花園1#、3#、4#職工宿舍項目施工中，采用水泥-水玻璃雙液注漿對支護樁側邊的基坑底淤泥土層進行局部土體加固，從基坑監測報告提供的數值，支護樁側向位移變形量沒有超過設計要求的控制值。并且與旋噴樁相比可縮短工期2/3，大大提高了工效，節約了大量費用。進一步驗證了雙液注漿加固土體的優點：施工安全簡單、快捷、工期短、質量高、效果好，且基本對環境不造成污染，其社會效益和經濟效益都是十分顯著的。

[1]《建筑工程水泥-水玻璃雙液注漿技術規程》（JGJ/T211-2010）.

[2]《建筑地基基礎技術規范》（JGJ79-2002）.

[3]《實用建筑施工手冊》.中國建筑工業出版社，1999，3.

U455.49

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1673-0038（2015）46-0026-02

2015-10-29