地基加固的復合注漿施工技術研究

滕永生

摘要：復合注漿是將靜壓注漿和高壓旋噴漿法進行時序結合，發揮兩種注漿技術優勢的一種新型注漿方法。對地基加固的復合注漿施工技術進行了探討。

關鍵詞：復合注漿；加固；地基

中圖分類號：TU973+.35

文獻標識碼：A

文章編號：1672—3198(2009)11—0295—01

1復合注漿施工技術的特點

(1)復合注漿適用加固地層范圍廣，既可適用于加固滲透性大的地層(如砂卵石層)，又可適用于滲透性較差地層(如粘土、粉土和粉細砂層)，還可以用來加固溶巖地層的地下溶洞和溶蝕裂隙。復合注漿法既能形成較高強度的旋噴樁固結體，又能通過滲透、劈裂和擠密的方式提高巖土層的強度。(2)復合注漿適用加固工程范圍廣，可用于對既有建筑物(如房屋、公路、橋梁)地基基礎進行加固，也可用于樁基(如大口徑鉆孔樁、挖孔樁)缺陷的加固處理。(3)復合注漿漿液擴散范圍大，不僅對高壓噴射流噴射破壞土體的極限范圍之內土體進行置換加固，而且對噴射破壞土體的極限范圍之外的土體以充填、滲透、擠密和劈裂等方式進行注漿加固，在成樁的同時對地基土有灌漿加固作用。(4)復合注漿能定向定位。能形成連續的圓柱狀的旋噴樁體，旋噴樁直徑為400mm—1200mm，其注漿固結體頂部無收縮，與原基礎混凝土或樁混凝土結合緊密。能直接承受上部荷載，并將荷載傳遞到深層土層中去，保證荷載傳遞均勻、有效；復合注漿形成旋噴樁的單樁承載力較高。(5)復合注漿形成的旋噴固結體強度較高，且固結體強度可根據設計需要通過改變漿液材料和工藝參數來進行調節。(6)復合注漿鉆孔施工口徑較小，對既有建筑物基礎和地面損害和擾動很小，可調節漿液凝固時間施工期建筑物附加沉降小。經濟可靠，且耐久性好。

2復合注漿加固既有建筑物地基的施工順序

2、1注漿鉆孔施工

對既有建筑物地基進行加固時，先采用地質鉆機鉆穿既有建筑物原基礎或承臺，然后根據設計注漿深度要求，選擇采用地質鉆機或高壓旋噴鉆機鉆孔到設計深度。一般以土層或強風化巖層作為注漿持力層時可采用高壓旋噴鉆機直接鉆孔，若以中風化以上巖層作為注漿持力層時需先采用地質鉆機鉆至終孔，若地層中有卵礫石層也需采用地質鉆機鉆孔。鉆孔孔徑一般開孔為llOmm，終孔直徑為91mm，鉆孔垂直度保證<1％。對巖層或混凝土層采用金剛石鉆頭鉆進，對卵礫石地層采用合金鉆頭鉆進行，采用泥塞漿護壁或套管護壁，鉆孔后需保證鉆孔不跨孔不堵塞。

2、2建立孔口注漿裝置

注漿鉆孔施工完成以后，在注漿孔口建立注漿裝置?？卓谧{裝置需既滿足靜壓洼漿要求又滿足高壓旋噴注漿管可以從其中下鉆的要求?？卓谧{裝置可采用單管接頭式或混合器式，單管接頭式用于單液注漿，混合器式用于雙液注漿?？卓谧{裝置采用預埋設的方式固定在注漿孔口，采用水泥漿或水泥水玻璃漿液將孔口裝置與鉆孔之間的間隙固定密封。

2、3采用高壓旋噴注漿方式進行注漿

孔口注漿裝置埋設1—2天后，先采用高壓旋噴注漿方式進行旋噴注漿，旋噴注漿需按設計規定的工藝參數(噴射壓力、提升速度、旋轉速度、漿液水灰比)進行注漿，將注漿管分段下人孔底，每段注漿鉆桿需連接緊密并采用麻絲密封。旋噴注漿按從下而上的方式。為了減小建筑物的附加沉降，旋噴一般采用單管旋噴注漿方式，下鉆時盡量快速且盡量小壓力小流量噴水，旋噴時采用不噴水而直接噴漿一遍的方式，在底部和頂部需噴漿2遍。在對建筑物進行糾偏加固時，為加速漿液凝固，有時采用先噴一遍水泥漿液后噴射一遍水玻璃的方式，進行雙液旋噴。

2、4采用靜壓注漿方式進行注漿

高壓旋噴注漿結束后，利用孔口注漿裝置封住孔口進行靜壓注漿，通過靜壓注漿可以擴大漿液的注入范圍，防止旋噴固結體收縮從而增加旋噴體與原基礎混凝土結合緊密性。靜壓注漿開始時采用較稀的漿液和較低的注漿壓力，隨后逐漸增加漿液濃度及加大注漿壓力，直至設計注漿量和注漿壓力為止。一般靜壓注漿在漿液終凝前需進行2—3次灌注。靜壓注漿可以采用單液也可采用雙液注漿。

2、5封孔

靜壓注漿結束后，若注漿孔口冒漿，需對孔口進行封閉處理，防止漿液流出。若注漿結束后孔內漿液有流失需補灌漿液到注漿孔內漿液飽滿為止。復合注漿順序有時需根據實際情況進行調整，有時需采用先靜壓注漿后高壓旋噴注漿的方式進行注漿。

3復合注漿的施工方法

3、1施工準備

(1)組織施工人員：復合注漿法加固地基施工時，設備班需配備施工隊長、工程技術人員、高壓泵工、電工、修理工各1人，鉆工3—6人，注漿工4人，共12—15人。(2)現場施工前準備：施工前應組建隊伍、清理施工場地、作好機械檢修和保養、布置好孔位、以及搭設工棚、備好材料等。(3)確定施工程序：①鉆孔：按設計鉆孔到一定深度，鉆孔孔徑為91(或101)mm，垂直度保證<1％。②建立孔口灌漿裝置：孔口灌漿裝置需滿足靜壓灌漿要求，又需滿足高壓旋噴注漿管可以從其中下鉆的要求。③采用高壓旋噴注漿法進行噴射注漿，注漿從下而上，在既有建筑物地基加固中一般采用單管旋噴方式注漿。在缺陷樁基加固中，先噴高壓清水一遍到三遍后再注漿。④高壓旋噴注漿結束后，利用孔口注漿裝置封孔進行靜壓注漿，靜壓注漿可以采用單液也可采用雙液注漿，根據需要，漿液終凝前可進行多次灌注。⑤注漿結束后，若注漿孔口冒漿，需對孔進行封閉處理，防止漿液流出。(4)復合注漿施工中出現問題的處理：①注漿深度大時，易造成上粗下細的固結體。影響固結體的承載能力，因而需在深度大的地層中注漿時采用增大壓力或降低提升速度的方式補救。②當發現返漿量不足或不返漿時，可采用降低提升速度或復噴方式處理。③當冒漿量過大時，可采用提高注漿噴射壓力、縮小噴嘴直徑的方式處理。④在既有建筑物基礎加固處理時，為防止產生附加沉降，施工時應跳孔施工，同時應在漿液中加速凝劑或采用雙液旋噴注漿。⑤靜壓注漿時如出現冒漿，可采用多次灌注的方式進行注漿，待第一次灌注的漿液終凝堵塞冒漿通道后再進行第二次注漿。同時注意將孔口注漿裝置與孔壁密封牢靠，防止漿液從孔口冒出。

3、2復合注漿的施工工藝

(1)單管法復合注漿。單管法復合注漿是利用鉆機把安裝在注漿管(單管)底部側面的特殊噴嘴，置人土層預定深度后，用高壓泵等裝置，以大于是20Mpa的壓力，把漿液從噴嘴中噴射出去沖擊破壞土體，同時借助注漿的旋轉和提升運動，使漿液與從土體中崩落下來的土攪拌混合。然后進行靜壓注漿，使漿液進一步擴散。漿液經過一定時間凝固，便在土中形成圓柱狀固結體。(2)二重管法復合注漿。二重管法復合注漿是使用雙通道的二重注漿管，將二重注漿管鉆到土層的預定深度后，通過在管底部側面的一個同軸雙重噴嘴，同時噴射出高壓漿液和空氣兩種介質的噴射流沖擊破壞土體。即以高壓泥漿泵等高壓發生裝置噴射出20Mpa以上壓力的噴液，從內噴嘴中高速噴出，并用0.7Mpa左右壓力把壓縮空氣從外嘴中噴出。在高壓漿液和它外圈環繞氣流的共同作用下，破壞土體的能量顯著增大，噴嘴一面噴射一面旋轉和提升。然后以大于是0.3MPa一2.0MPa的壓力進行靜壓注漿，使漿液進一步擴散。最后在土中形成圓柱狀固結體。(3)三重管法復合注漿。三重管法復合注漿是使用分別輸送水、氣、漿三種介質的三重注漿管。在以高壓泵等高壓發生裝置產生20Mpa以上的高壓噴射流的周圍，環繞一般0.7Mpa左右的圓筒狀氣流，進行高壓水噴射流和氣流同軸噴射沖切土體，形成較大的空隙，再另由泥漿泵注入壓力為2MPa—5MPa的漿液填充，噴嘴作旋轉和提升運動。然后以大于是0.3MPa—2.0MPa的壓力進行靜壓注漿，使漿液進一步擴散。最后便在土中凝固為直徑較大的圓柱狀固結體。

參考文獻

[1]胡偉，定位靜壓注漿在既有建筑物地基加固中的應用[J]，施工技術，2005，(9)

[2]草維祖，結構工程材料[M]，北京：清華大學出版社，2004