注漿加固法在某建筑工程中的應用

李 墨

洛陽職業技術學院信息技術與城建學院（471000）

1 工程概況

該工程為某辦公綜合樓，共地上4層，總建筑面積約17 000 m2，基底面積約5 100 m2，室外地坪標高-0.450 m，結構總高度20.85 m，框架結構，抗震設防烈度7度。基礎形式為柱下條形基礎，基底標高為-6.000 m，在-0.050標高處的框架柱間及填充墻下均設有拉梁。根據設計要求基坑回填土采用素土，虛鋪厚度250 mm，壓實系數不小于0.95。

2 注漿加固的必要性

該工程的基底標高為-6.000 m，故回填土的厚度達到了6 m，回填土厚、回填量大。由于工期緊，急于建成后投入使用，回填土沒有時間自然固結和沉降，根據經驗極易造成建筑物在使用過程中1層地坪的下沉開裂，故決定對本建筑物范圍內的回填土體進行加固處理。經過與換填法、堆載預壓法等處理方案的比選，由于注漿加固法適用于建筑地基的局部加固處理，適用于砂土、粉土、黏性土和人工填土等地基加固。由于注漿加固采用劈裂注漿，施工快捷，不受地形限制，故最終確定采用對回填土進行加固注漿的處理方案[1-2]。

3 注漿加固概況

注漿加固范圍為本建筑物主樓的回填區域，采用直徑20 mm的耐壓PVC注漿管深孔注漿。注漿孔深度為回填土深度且應進入下部穩定土層不小于0.3 m，成孔直徑100 mm，孔距1.5 m，本工程總注漿孔數為2 091個，漿液采用普通硅酸鹽水泥P·O32.5、水灰比為1∶1的水泥漿，注漿壓力為1 MPa，并持續5 min以上。

4 技術要點

根據現場情況及以往施工經驗，對基礎回填土進行注漿加固處理，具體施工技術要求如下:

由于土質情況對注漿壓力影響較大，故大范圍注漿前應根據局部試驗確定注漿壓力。

注漿管采用耐壓PVC管，間距1 500 mm，均勻布置。注漿管對稱開注漿孔，管徑20 mm，注漿管全段開孔。

注漿孔采用干作業法成孔，嚴禁用水作業，成孔直徑100 mm，注漿壓力1 MPa。注漿水泥采用P·O32.5，水泥漿水灰比1∶1。

成孔完成后，對成孔深度進行檢查，達到要求深度后，及時注漿。

注漿應采取隔一根注一根的“跳注”方法。注漿過程中應密切注意周邊管溝是否漏漿，如發現有漏漿現象應采取堵漏措施，以防漿液流失堵塞管溝及下水道，堵漏嚴密后繼續注漿。還應密切注意周圍地面是否發生冒漿。冒漿原因有多種，主要有注漿壓力大、注漿段埋深淺、有孔隙通道等。如果發生冒漿，首先查明原因，再采用對應的措施。如降低注漿壓力或采用自流式加壓。如果采取措施后仍然冒漿，則應停止注漿。

注漿加固施工順序為:鉆機與注漿設備就位→鉆孔成孔→安放注漿管→安裝止回閥→注漿固結。

注漿施工時，宜采用自動流量和壓力記錄儀，并及時進行數據整理分析。

注漿的流量可取20～30 L/min。

滿足以下任何一項即可結束該孔注漿:壓力驟然上升；產生孔內溢漿現象；壓力控制在1 MPa并穩壓5 min。

注漿結束，待水泥漿凝固后，把地面以上注漿管截掉[3-4]。

5 施工工藝

場地平整:將注漿加固范圍內雜物、垃圾等清理干凈，不相關的材料、機具等調出施工場地，并進行平整、壓實，達到地質鉆機平穩施工的條件。

孔位放樣:根據設計圖紙進行放樣確定注漿管位置，注漿孔的縱橫向間距均按1.5 m布置。

鉆機定位:孔位確定后，鉆機進場就位，鉆機底部需平整穩固，鉆孔孔位偏差不大于0.05 m。

鉆孔:開鉆前檢查鉆桿鉆進角度是否滿足設計要求，并在鉆進過程中對鉆機調平校正，鉆孔的傾斜度與設計要求傾斜度偏差≤1.0%。

安裝注漿管:成孔至設計要求深度后，應立即安裝注漿管，確保注漿管下到孔底。注漿管上部高出地面200 mm，在注漿管頂部封上密封蓋，防止雜物進入管內。

注漿:正式開始注漿前，首先在施工現場選取幾個孔進行注漿試驗，在滿足設計要求的情況下調整灌漿材料、漿液擴散半徑、容許灌漿壓力等參數。

注漿過程中主要通過聽聲音、看壓力表、觀察注漿量來判斷注漿的實施效果。聽聲音是否有異常，看壓力表指針讀數是否過高，觀察注漿量是否達到理論的注入量。這個過程主要靠注漿技術人員及操作人員來控制。另外，注漿過程中要記錄注漿原始，并保證記錄表的真實性。

本工程根據注漿試驗，選取水泥漿液，水灰比控制在1∶1，注漿壓力控制在1 MPa。注漿參數見表1。

表1 注漿參數

最終注漿完成的控制標準為，采取注漿壓力與注漿量雙控指標。在注漿過程中，壓力逐漸上升，流量逐漸減少。當壓力達到注漿終壓，且穩壓5 min，可結束該孔注漿。或單孔注漿量達到0.80～1.00 m3，也可停止該孔注漿[5]。

6 注漿量計算

注漿量按以下公式計算：

式中，Q——注漿量，V——加固土體體積，λ——漿液填充率，n——孔隙率，α——漿液填充系數，β——注漿材料損耗系數。對于本工程粉質黏性土λ取值見表2。

表2 漿液填充率

根據施工經驗和地勘報告確定，劈裂注漿加固土體的漿液填充率一般在15%～20%見表2。根據設計要求，注漿加固土體直徑為1.5 m，故單孔每米注漿量計算如下:Q=Vλ=3.14×0.75×0.75×5×0.2=0.353 m3=353 L。

上述計算僅為注漿量的估算方法，實際施工過程中應進行試注來確定上述參數，以便獲得更為準確的參數，指導現場施工。

7 注漿質量檢驗

注漿漿液拌制完成后，對每盤水泥漿拌制量，采用泥漿比重計檢測水灰比。若水灰比不滿足設計要求，應調整水泥、水摻量，直至滿足設計水灰比要求。

注漿質量檢驗應符合下列規定:

1）注漿檢驗時間應在注漿結束28 d后進行。可選用標準貫入、輕型動力觸探或靜力觸探對加固土層的均勻性進行檢測。按加固土體深度范圍每間隔1 m取樣進行室內試驗，測定土體壓縮性、強度或滲透性。

2）注漿完成24 h后，應在合適位置鉆孔取芯或洛陽鏟取芯，檢查漿液填充的效果，是否密實，是否還有縫隙或空洞。如果仍有較大空洞或孔隙，應該在空洞或孔隙處補孔注漿。檢查孔不少于總注漿孔數的2%。

8 施工重難點及對策

在注漿過程中容易產生周圍土體冒漿的現象，通常可以采取以下方法控制冒漿。

適度的降低注漿壓力或采用自流式加壓。

根據本工程特點，先做地坪80 mm厚C15素混凝土墊層。墊層施工之前，孔口采用略帶膨脹性的混凝土進行封孔，封孔深度不小于1.0 m。封孔后24 h便可以做墊層、注漿。

調整水泥漿的濃度或加入速凝劑等。

9 施工注意事項

注漿施工時，宜采用間隔跳孔、逐步約束、先下后上的注漿施工方法。

當注漿量超過該孔加固土體體積20%還未達到上述標準時，應及時分析原因，察看是否存在跑漿等問題，采取相應解決措施。

注漿結束后28 d后對注漿效果進行檢驗。

施工結束后需對場地進行沉降觀測，對處理效果作進一步的驗證。

異常情況處理及注意事項:當漿液量嚴重不足，注漿壓力又超過終注壓力時，可提高注漿壓力，注漿壓力最大不超過1.2 MPa。漿液注入后發生自沉，吃漿量過多要加入20%速凝劑；注漿過程中如漿液沿一個定向通道涌出時，可在灌漿進行一段時間后加速凝劑進行封閉。當漿液壓力突然升高時，應分析管路是否堵塞，并停止注漿檢查。注漿過程中應經常觀察周圍地面、管溝情況，有無漿液涌出以及建筑物變化，一旦出現異常情況反應立即停止注漿并采取措施。

10 結語

以上是注漿加固法對基礎回填土進行加固的主要技術要點、施工工藝、注漿量計算、注漿質量檢驗及施工注意事項等，望對同類工程有一些參考價值，不足之處敬請指正。