關于城建工程施工中注漿技術的研究

崔 紅 凱

(山西宏廈建筑工程第三有限公司，山西 陽泉 045000)

?

關于城建工程施工中注漿技術的研究

崔 紅 凱

(山西宏廈建筑工程第三有限公司，山西 陽泉 045000)

介紹了復合注漿技術的施工特點、施工順序、工藝參數及施工方法，結合工程實例，提出了地基加固復合注漿技術在城建工程項目中的應用方案，指出該技術經濟有效且加固性能安全，適合于城建工程施工應用。

復合注漿技術，城建工程，樁基，注漿壓力

進入21世紀以后，我國建筑行業領域快速發展，特別是城建工程在技術與管理方面有了較大提升，展現出了極大的市場應用潛力。就針對注漿技術而言，考慮到新建城建工程項目在樁基方面問題較為復雜，單一注漿技術可能無法有效處理樁基深層次問題，所以本文提出了復合注漿技術，它的應用范圍更廣、加固效果也更好，技術優勢相對更加明顯，能夠解決當前城建工程施工中的各種問題。

1 復合注漿技術的相關內容闡述

在城建工程施工的地基加固環節，復合注漿技術特點突出、優勢明顯，本文主要介紹了它在施工技術所展現的各種特點、施工順序、工藝參數以及施工方法。

1.1 復合注漿的施工技術特點

復合注漿技術能夠結合高壓旋噴注漿與靜壓注漿兩種方法，實現時序結合的綜合注漿過程，是目前城建工程施工中最為重要的新型注漿技術。它在城建建筑施工中會首先采用高壓旋噴注漿成樁柱體，再配合靜壓注漿來增強旋噴效果，最后擴散加固漿液、防止固結收縮，相比于傳統注漿技術對注漿盲區的消除更加徹底。所以可以將該復合注漿技術應用于地基加固過程當中，充分發揮兩種注漿方法對地基加固的優勢特色，克服相互缺陷，基本達到了最大使用地層范圍和加固效果，對于城市中任何區域及任何地質的城建項目都可實現靈活適用，確保了施工過程的安全性與成功率。具體來講，復合注漿施工技術主要有以下4大技術特點。

第一，復合注漿的地基加固適用范圍較廣，不但對城建建筑物、城市公路、橋梁適用，也能夠用于大口徑鉆孔樁、挖孔樁的樁基缺陷加固處理方面。

第二，復合注漿可以實現定向定位，它能夠形成連續圓柱狀旋噴樁體(旋噴樁直徑在400 mm～1 400 mm左右)。而且它的注漿固體頂部不會出現任何收縮，且與原基礎混凝土或樁混凝土相互緊密結合，這樣就有利于旋噴樁體承載更大上部荷載，并將所有荷載都順利傳遞到深層土層中，確保荷載傳遞過程始終均勻有效?？偨Y可得出結論，復合注漿所形成的旋噴樁在單樁承載力方面表現更好，值得城建工程廣泛采用。

第三，復合注漿在鉆孔施工方面口徑要求較小，可以對城建工程項目中的既有建筑物基礎進行低損害、低擾動施工，同時也能隨時調節漿液凝固時間，保證施工期內建筑物附加沉降始終處于最小幅度。在施工經濟性把控方面非常合理，且具有較高耐久性，對城市建設幫助作用很大。

最后，復合注漿施工流程簡易，對施工機具要求不高，且可以在空間較為狹窄的建筑群內實施技術操作。在施工中可以直接在原基礎承臺位置形成旋噴樁，不需要實施地面開挖，所以整體上對地面基礎的損壞程度較小。而且施工全程無噪聲，可以在不干擾城市居民工作生活的情況下正常施工[1]。

1.2 復合注漿的施工技術流程順序

在城建工程施工項目中，既有建筑物改造與樁基加固最為常見，本文主要介紹這兩種城建工程項目的復合注漿施工技術流程順序。

1)既有建筑改造的復合注漿施工順序：

注漿鉆孔施工→建立孔口注漿裝置→高壓旋噴注漿→靜壓注漿→封孔。

對既有建筑物的復合注漿可以根據實際施工狀況進行合理調整，其中高壓旋噴注漿與靜壓注漿兩項技術順序可以調換。例如在處理裂隙巖層或卵粒石地層過程中可能存在較為嚴重的漿液流失。此時就要先進行靜壓雙液注漿，通過該方法將注漿漿液快速凝固，達到漏漿通道被有效堵塞目的，即在確保不漏漿后再開始高壓旋噴注漿，如此操作能夠保證復合注漿達到最好效果。

2)樁基加固的復合注漿施工順序：

鉆孔注漿(對樁身原有缺陷或樁底持力層進行加固)→建立孔口注漿裝置→高壓旋噴注漿實施清水沖洗擴孔→高壓旋噴注漿→靜壓注漿→封孔。

針對樁基加固的復合注漿施工能夠快速修復樁基缺陷，其注漿順序也要根據實際城建施工項目狀況來實施靈活調整。與既有建筑物同理，也可以在漿液流失嚴重時率先采用靜壓注漿然后再開始高壓旋噴注漿。有時還可以采用靜壓注漿注入粘土漿，然后再配合高壓旋噴方式注入水泥漿液，這樣能獲得更好的復合注漿樁基加固效果。

1.3 復合注漿的施工工藝參數

城建工程項目采用復合注漿技術其主要材料包括水泥漿主劑(425號早強型硅酸鹽水泥、525號普通硅酸鹽水泥)和外加劑(水玻璃速凝劑、氯化鈣、三乙醇胺早強劑)兩種。

在注漿施工工藝參數方面，首先要確定施噴注漿壓力，一般采用單管高壓旋噴法配合清水噴射，保證清水噴射壓力在20 MPa～30 MPa。另外也可采用二重管高壓旋噴法，保證空氣壓力在0.7 MPa水平，整體注漿壓力則控制在25 MPa～30 MPa；復合注漿的噴射提升速度要保持在10 cm/min～20 cm/min，在面對既有建筑的地基高壓旋噴注漿要保證在20 cm/min，而對存在樁基缺陷的地基加固補強方面注漿則要滿足10 cm/min～15 cm/min；靜壓注漿壓力要確定在0.3 MPa～2.0 MPa。具體來講不同城建工程項目、不同土質地層條件其注漿壓力設計與注漿部位也不盡相同，需要具體問題具體分析；最后復合注漿的漿液水灰比在旋噴注漿中應該保持在1∶1～1.2∶1比例，而靜壓注漿方面則要求在0.5∶1～1.2∶1范圍內。

1.4 復合注漿的施工方法

復合注漿的基本流程為成孔、注漿和封孔。

首先復合注漿成孔包含兩方面內容：注漿鉆孔與孔口注漿裝置設置。在城建工程施工中，既有建筑物地基加固要利用地質鉆機鉆穿原基礎承臺，再設計成孔注漿深度，然后根據實際狀況來選擇高壓旋噴注漿或靜壓注漿。如果是強風化巖層或注漿持力層就可以采用高壓旋噴直接成孔注漿，如果是中風化巖層則要采用靜壓成孔注漿。城建工程中要求鉆孔開孔孔徑保持在110 mm左右，終孔直徑則要控制在90 mm～92 mm，其鉆孔垂直度始終保持在1%以內，鉆孔后要采用套管護壁，確保鉆孔不會出現垮孔堵塞問題。

在成孔施工完畢后，就要正式開始注漿。如上文所述，注漿主要包括高壓旋噴和靜壓注漿兩種方式，按照時序結合方式展開。高壓旋噴注漿要求孔口注漿滿足埋設要求，為旋噴注漿設計噴射壓力、旋轉速度、提升速度、漿液水灰比等工藝參數，然后進行注漿。高壓旋噴注漿應該自上而下操作，這樣能最大限度減小既有建筑的附加沉降。如果采用單管旋噴注漿方法，會提高下鉆速度，保證在較小壓力環境下實現小流量噴水。該方法主要在建筑底部與頂部噴漿兩次，在實施建筑物地基糾偏加固過程中，可以采用兩次高壓旋噴來加速漿液凝固，主要做法是首先噴一遍水泥漿，然后再噴一遍水玻璃，實現雙液旋噴。

最后要進行封孔，這是為了針對注漿孔口冒漿現象，防止漿液流出。如果注漿完畢后孔內漿液有流失，則要實施補灌漿處理，將漿液填充飽滿后再封孔。城建工程施工中對復合注漿的順序主要按照實際情況來定，如上文所述兩種注漿方式順序可以進行隨時調整，如此操作才能保證復合注漿獲得最佳施工效果[2]。

2 城建工程項目的地基加固復合注漿應用案例

2.1 工程項目概況

某城建工程建筑項目為6 000 m2雙等跨式6層框架結構，它的基礎為φ500 mm錘擊沉管灌注樁上承臺支撐柱基礎結構。該建筑在當時施工完畢后一年內出現磚墻砌體嚴重開裂問題，外墻窗角也出現了水平裂紋和橫向裂紋。為此該建筑考慮采用復合注漿方法對建筑基礎進行重新加固改造處理。

2.2 復合注漿法選擇原因

經過多方面分析比較考量，本城建建筑采用復合注漿法實施加固處理，采用該施工工藝技術的原因有二。

首先，該建筑存在多樁承臺，如果采用復合注漿可直接在承臺下方形成高壓旋噴樁，實現與承臺的有效銜接，保證承臺能夠完全承擔上部荷載，確保成樁質量穩定可靠。另外，復合注漿對建筑地基基礎和地面破壞程度較低，且它的漿液凝固時間也實現靈活調整，整體來看其施工期附加沉降偏小。

其次，該建筑地基上部填土層偏厚，要在這里進行注漿加固就必須首先消除原有沉管灌注樁與填土層的負摩擦阻力相互影響。另外，復合注漿對樁側土層與樁底持力層都有一定加固效果，能夠有效增大原沉管灌注樁承載力，可在一定程度上實現樁基加固費用節約。

2.3 地基樁基加固設計方案

該工程最后選擇了復合注漿法，其中先進行單管高壓旋噴，然后再進行靜壓灌漿注漿。其旋噴樁長設計在18 m～22 m，它的旋噴樁承載力計算公式為：

其中，R為單樁豎向承載力標準值，kN；fcu.k為地基樁身無側限抗壓強度平均值，kPa；q為強度折減系數(取值在0.35～0.5范圍)，d為樁基樁平均直徑,m；Ap為樁基樁的平均截面積;hi為樁基樁周i層土的實際厚度，m；n為樁基樁長范圍內所劃分的土層數量;qsi,qp分別為樁周圍及樁端天然地基土層的摩阻力與承載力標準值，kPa。在參照上述經驗數據并進行計算以后，得出結果工程中旋噴樁單樁的豎向承載力設計值應該為300 kN。

2.4 復合注漿加固工藝設計方案

本工程復合注漿加固采用鉆機鉆進成孔，隨后實施雙液注漿，它的具體注漿加固工藝設計方案流程如下：

定孔位→鉆進成孔→設立孔口注漿裝置→高壓旋噴注漿→封孔→靜壓注漿→二次靜壓注漿→最終封孔。

在注漿過程中要做到對注漿提升幅度的嚴格控制，確保每一步不能大于20 cm，且保持勻速上升。同時也要嚴格控制注漿壓力，隨時關注注漿量變化。如果壓力突然上升而導致溢漿，就必須馬上停止注漿，在查明溢漿原因之后，正確合理調整注漿設計參數或選擇移位后再繼續實施注漿施工[3]。

3 結語

本文所介紹的復合注漿法經濟有效且具有多面的、安全的加固性能，非常適合于城建工程施工應用。但也需要注意的是一定要結合城建工程實際狀況來實現注漿技術參數優化，基于技術角度來提升注漿效果。

[1] 王德震.關于城建工程施工中注漿技術的研究[J].建筑工程技術與設計,2016(27):447.

[2] 李小強.復合注漿技術在城建軟基施工中的應用[J].居業,2016(1):129-130.

[3] 劉紅衛.地基加固的復合注漿技術及應用研究[D].重慶：重慶大學,2003:40-55.

Study on grouting technologies in city construction engineering construction

Cui Hongkai

(ShanxiHongshaBuildingEngineering3rdCo.,Ltd,Yangquan045000,China)

The paper introduces construction features, construction procedures, technological parameters and construction methods of composite grouting technology. Combining with engineering examples, it puts forward the application scheme of foundation reinforcing composite grouting technology in city construction engineering project, and finally points out its advantages, such as economic, efficient and safe reinforcing performance. Therefore, it is fit for city construction engineering construction application.

composite grouting technology, city construction engineering, pile foundation, grouting pressure

1009-6825(2017)15-0074-02

2017-03-10

崔紅凱(1982- )，男，助理工程師

TU472

A