減少注漿水泥用量的對策與措施

楊玉林 中交廣州水運工程設計研究院有限公司

1.概況

金澳灣是汕頭市南澳島藍色海灣整治行動項目中的其中一個海灣，位于南澳縣城西南側，距離南澳縣城約1km?，F已建成的海絲廣場是金澳灣的主要工程項目，廣場南面是高度約12 米的二階梯式擋土墻，墻后為鋪裝面積約2000m2的廣場。由于廣場是在原建筑土石棄料堆填場地基礎上施工形成的，受客觀條件所限，之前沒有進行地基處理，施工完成后廣場局部地表地面下沉，面層鋪裝開裂。為此，2019年12月份對上廣場采用鉆孔注漿法進行地基修復處理。

2.海絲廣場現況

2.1 沉降情況

根據廣東邦鑫勘測科技股份有限公司《沉降位移觀測工程監測報告》，海絲上廣場2018年12月25日至2019年11月22日平均沉降187.3mm,最大沉降量222.9mm。見表2。

2.2 補充地質勘察情況

根據補充勘察報告，場地土層自上而下劃分為第四系填土層（Q4ml）素填土、第四系填土層（Q4ml）素填土和燕山期基巖風化層（γ）中風化花崗巖。廣場下部主要由石塊填成，石塊粒徑離散性較大，最大填石粒徑約為50cm，主要成分為花崗巖，填石排列間隙較大，鉆探施工時鉆孔漏水嚴重。

表1 鉆孔注漿加固方案施工參數

表2 觀測沉降表

表3 測算水泥用量表

2.3 設計文件預算的水泥用量及費用

根據項目設計方案和預算，測算水泥用量如表3。

根據注漿人機料費用預算表分析，材料費占直接費的63.5%，而水泥占材料費的90.8%，即水泥占直接成本的57.7%。設計方案水泥用量大，而水泥用量又是影響工程質量和成本的關鍵，根據現場實際情況，有針對性的進行研究總結，采取有效措施，在保證質量的前提下減少水泥用量，可有效降低成本節約資源。

3.影響注漿水泥用量的原因分析和要因確認

針對現場海絲廣場注漿法地基處理試驗段水泥用量比設計值偏大的情況，項目部通過現場調查、和施工人員溝通及請教專家等對可能的原因進行了分析：

（1）勘察報告揭示“鉆探施工時鉆孔漏水嚴重”，結合工程完成后的現場觀察，即使大雨也不見擋土墻排水孔有水排出，廣場后方花圃水土不明流失，高度懷疑地基填料除孔隙率較大外，可能有滲水暗道通向下廣場下方海邊。因此，注漿時要注意觀察，及時“堵漏”以防止水泥漿流失，避免額外水泥用量。

（2）設計方案水灰比為0.6～1.0，預算采用水灰比為0.6，總水泥用量1535噸。我們按規范水灰比的范圍（0.6～1.0）設定了幾種水灰比，并在施工過程中進行了驗證。如果將水灰比調為0.8，則水泥水量為1261噸，可減少約18%。但水灰比要在施工中根據注漿流量、壓力、地質等實際情況精準控制，既便于施工又不影響工程質量。

（3）注漿壓力。我們按規范要求設定了幾種注漿壓力，并在施工過程中進行了試驗，對不同注漿壓力下水泥用量進行了統計分析，經過對比可知，水泥用量隨著注漿壓力的增大而增大，但影響程度有限。

（4）孔隙率。設計考慮土的孔隙率按30%，漿液擴散半徑取1.0m。實際注漿時宜按注漿壓力結合注漿量加以控制，驗證孔隙率取值。隨著向陸側遠離擋土墻，填料厚度逐漸小，填料越發密實，因此施工時可根據區域不同相應調整注漿參數。

4.對策與措施

4.1 確定對策

根據以上分析，確定兩條影響水泥用量的要因，項目部制定了有針對性的對策，見表6。

4.2 措施實施

針對“原狀土孔隙率較大”的措施：與設計單位溝通，將現場實際開挖結果與原地質勘察資料不符的情況詳細匯報，并聽取設計單位的指導意見，然后召開現場方案討論專題會，擬定了兩條對策。對策一為分三次注漿，每次注漿間隔兩天，待底層漿液凝固后再行上層注漿施工，以此來控制水泥漿通過原狀土地底通道流失。對策二為在水泥漿配置時，添加1.5%的水玻璃溶液，縮短水泥漿的凝固時間，堵塞原狀土空隙，減少水泥漿通過原狀土地底通道流失，達到減少水泥用量的目的。

表4 注漿水灰比與水泥用量的關系

表5 要因確認表

表6 實施對策表

表7 效果檢查表

針對“水灰比過小”的措施：針對該條要因，項目部按規范取值范圍0.6～1.0范圍設定不同的水灰比，并在現場開展不同水灰比下現場試驗施工，并結合水泥漿的流動情況、管道性能狀況及地基加固效果，確定最合適的水灰比為0.8，在該水灰比下，施工效率最快、加固效果最好、水泥用量相對較少，經濟性最好。

5.實施效果

（1）措施實施后，我們對注漿水泥用量進行了計算與復核，匯總結果如表7。

（2）2020年6月10日，我們委托了第三方檢測單位對注漿施工質量按設計和規范要求進行檢驗，《鉆孔抽芯檢驗、重型圓錐動力觸探試驗、注水試驗報告》顯示各檢測指標達到設計和標準要求。

6.結論

我們積極探索在高參透地質條件下高壓地基處理的注漿水泥用量影響因素，為以后更多復雜條件下的地基處理方法提供了一些思路。同時，在不降低注漿處理工程質量的前提下，實現了實際水泥用量比設計值節約405t，產生了良好的經濟效益。