袖閥管注漿基底隔滲技術在工程中的應用

衛 芷

1 工程概況

本工程地下車庫基底深度為-10.50 m，基坑地下水位位于地表下1.1 m～1.8 m，在勘探深度范圍內場地地基土自上而下可劃分為6個大層，突水層主要為第③層粉質粘土層與第④層中砂層的承壓水，開挖前基坑與止水帷幕、工程樁已施工完畢，由于該工程北面距某辦公樓3 m、南面與正在施工的32層樓相連、西面距7層的某家屬樓4 m，東側距太原市迎澤公園迎澤湖僅有1000 m，地下水資源充沛，有良好的補給水源。若采取強降水施工，會造成周圍地層不均勻，排水固結，從而引起不均勻沉降，對周圍建筑物造成較大影響;經計算，采用降水井降水日抽水量為723.456 m3，施工完成后將抽取掉91155.456 m3地下水，相當于2.51個迎澤湖內的水。為實現深基坑封閉截水，有效保護地下水資源，實現綠色施工，決定采用袖閥管注漿進行基底隔滲。注漿深度10 m的孔為649個，有效加固深度6 m，注漿深度4 m的孔為84個，有效加固深度3.5 m。

2 袖閥管注漿基底隔滲技術的特點

1)袖閥管注漿基底隔滲是一種新的施工方法，目前國內無成熟的施工經驗可以借鑒，施工質量的控制是工程的重點和難點。2)袖閥管注漿基底隔滲是利用注漿技術對基底進行加固，通過加固土體來抵抗地下承壓水作用，并封閉地下水路，與周圍止水帷幕形成封閉截水，達到不降水同樣可以正常施工的目的，這是深基坑施工中一個重大的突破，意義深遠，也是建設部2010年起推廣的建筑業10項新技術中的一項。3)有數據顯示，目前華北地區地下水資源已經超采達2000億m3，在地下已經形成了一個巨大的漏斗。如果在施工過程中仍然采用井點抽水降水，將造成更大的水資源浪費。袖閥管注漿隔滲能減少工程施工對水資源的無度開采和污染，大量減少地下水的消耗，實現封閉截水。有效保護了地下水資源，實現綠色施工。

3 方案比較

工程開工前，組織項目成員考察和調研多個同類型的在施項目，發現在施工深基坑工程和高地下水位的工程時仍采用傳統的帷幕+輕型井點降水施工工藝的工程，施工進度一般比較緩慢，施工難度大，同時抽出大量的地下水資源白白排入下水管網浪費掉。

采用袖閥管注漿隔滲封閉截水技術可以達到加固土體的目的。同時該技術與減壓井降水相比較不需要抽取地下水，可以節約大量的水資源，保持生態平衡，符合我國節能、降耗的國策，同時也能節約工程施工費用。

4 袖閥管注漿基底隔滲技術應用

4.1 問題的發現

2010年4月8日項目管理人員對試成孔注漿的77根袖閥管注漿質量進行檢查，檢查發現，注漿質量合格的有59根，合格率為76.6%，不合格的主要項目有吃漿量過大、成孔垂直度偏差大、個別孔位位移導致滲透系數不滿足要求(滲透系數降低到10-4cm/s～10-5cm/s以下)，達不到加固軟弱土體的目的。

為了找到影響袖閥管注漿施工質量的主要問題，項目管理人員認真地對調查出的影響因素進行了頻數統計，見表1。

表1 影響袖閥管注漿施工質量的因素統計表

從表1中可以看出注漿管破裂是影響袖閥管注漿施工質量的主要問題。

4.2 原因分析

經過認真分析檢查從19個可能影響因素中分析出主要原因是:

1)套殼料未摻入膨潤土;2)注漿料配比不明確;3)袖閥管安裝不到位;4)注漿壓力選擇不當;5)注漿器每次提升高度控制不合理。

4.3 實施

1)為防止袖閥管在注漿過程中變形、變位或破損，保證注漿料通過，在注漿段范圍內先澆筑套殼料，套殼料的配比嚴格按參數控制。

2)配制的漿液具有可調性，漿液本身的防滲性和耐久性滿足設計要求。

注漿主劑為水泥(42.5普通硅酸鹽水泥)，為防止漿液離析、沉淀、收縮和增加固結體的強度、漿液的可灌性，可適量加入輔劑XPM納米灌注劑，水為可飲用的井水、河水及其他清潔水，不得采用pH＜4的酸性水、工業廢水。漿液的配比按照現場試注后進一步確定為水∶水泥∶XPM 灌注劑 =0.8∶1∶(0.06～0.065)。漿液的攪拌采用立式強制正向攪拌機，容量為0.75 m3，葉片旋轉速度150 r/min～180 r/min，功率4 kW。注漿完后經檢查全部滿足要求。

3)袖閥管管底采用專用管冒封閉，檢查膠圈，杜絕破損不牢固的管下入孔內，下管后封閉孔口，防止異物掉入和移機時損壞。通過對袖閥管安裝時嚴格要求，未出現膠圈破損及不牢固的管下入孔內，未發生注漿段開裂現象。

4)詳細了解地勘報告，按照試注時注漿結果符合質量要求的參數，明確不同土層的注漿壓力，并嚴格控制。本次成孔及有效加固深度范圍主要為第③層粉質粘土與第④層中砂層雜填土，經多次試驗，粉質粘土層中注漿壓力為0.5 MPa～0.8 MPa，雜填土與砂層中為0.1 MPa～0.3 MPa，套殼料劈裂壓力不得大于1.0 MPa。當有漿液從袖閥管內大量泛出時說明雙塞有破裂，必須停止注漿并拔出更換。每次提升高度應控制在1.0 m，相鄰兩孔應交錯提升，確保每一層位都能均勻注入。為達到反復注漿可將注漿段隔0.5 m～1.0 m提升一次，二次注漿時可交錯隔米施注。通過對不同土體注漿壓力的控制，土方開挖過程中，未發現涌水現象。對周圍建筑物進行密切觀測，未發現有異常現象。

5)結合試驗數據明確每次提升的合理高度為0.5 m，相鄰兩孔交錯提升。注漿時遵循注漿范圍與注漿量雙控制的原則，次序為由下至上，先外排后內排，隔孔隔排進行，外排為定量注漿，內排為飽和注漿，注漿器每隔0.5 m提升一次，嚴格控制注漿器每次的提升高度，保證每段范圍內都能得到充分的漿液注入。通過以上方法，保證了每一層位內都有漿液充分注入。

5 結語

袖閥管注漿歷時56 d。在施工期間，有關專家多次親臨現場指導，對施工中出現的技術問題及時進行解決，使工程進展較為順利。從根本上改善了土質，達到了止水(防止突涌)并加固土體的目的，與灌注樁+帷幕+減壓井相比較，共節約費用160428元。通過該工法的應用，積累了經驗，培養了一批人才，鍛煉了一支隊伍，為企業的持續發展提供了保障，為今后類似工程施工提供了經驗。

施工方便，節約工期，有效減少對相鄰建筑物的影響。應用建筑業推廣的十項新技術之一，避免了地下水的抽取浪費，為企業在社會上贏得了一致的好評。

通過該工藝的改進與創新，發布了《袖閥管注漿基底隔滲封閉截水》施工企業標準，編制了袖閥管注漿施工工法，為企業今后類似工程的施工提供依據，填補了省內空白。

一次性的解決了施工中的難題，為之后的施工降低了難度并大幅的提高工程進度和質量。同時充分的體現了綠色施工、節能環保的理念，在保證了工程質量的同時也為國家節約和保護了大量的地下水資源。施工中共節約水資源91155.456 m3，能滿足100000人一個月的生活用水。

[1]蘭劍鋒.壓力注漿法在地基處理中的應用[J].山西建筑，2010，36(7):103-104.