一、復合注漿施工技術(shù)的特點(diǎn)
(1)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(lái)加固溶巖地層的地下溶洞和溶蝕裂隙。
(2)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(jìn)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)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(jìn)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(jìn)行注漿加固,在成樁的同時(shí)對地基土有灌漿加固作用。
(4)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(wú)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
固結體強度可根據設計需要通過(guò)改變漿液材料和工藝參數來(lái)進(jìn)行調節。
(6)經(jīng)濟可靠,且耐久性好。
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(dòng)很小,可調節漿液凝固時(shí)間施工期建筑物附加沉降小。
二、復合注漿加固既有建筑物地基的施工順序
(1)注漿鉆孔施工
對既有建筑物地基進(jìn)行加固時(shí),先采用地質(zhì)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(zhì)鉆機或高壓旋噴鉆機鉆孔到設計深度。
(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。孔口注漿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。
(3)采用高壓旋噴注漿方式進(jìn)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(jìn)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(jìn)行注漿,將注漿管分段下入孔底,每段注漿鉆桿需連接緊密并采用麻絲密封。
(4)采用靜壓注漿方式進(jìn)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(jìn)行靜壓注漿,通過(guò)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。
(5)封孔
靜壓注漿結束后,若注漿孔口冒漿,需對孔口進(jìn)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(mǎn)為止。
三、復合注漿的施工方法
1、施工準備
(1)現場(chǎng)施工前準備:
施工前應組建隊伍、清理施工場(chǎng)地、做好機械檢修和保養、布置好孔位、以及搭設工棚、備好材料等。
(2)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(mǎn)足靜壓灌漿要求,又需滿(mǎn)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(jìn)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。④高壓旋噴注漿結束后,利用孔口注漿裝置封孔進(jìn)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(jìn)行多次灌注。⑤注漿結束后,若注漿孔口冒漿,需對孔進(jìn)行封閉處理,防止漿液流出。
(3)復合注漿施工中出現問(wèn)題的處理:
①注漿深度大時(shí),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(shí)采用增大壓力或降低提升速度的方式補救。②當發(fā)現返漿量不足或不返漿時(shí),可采用降低提升速度或復噴方式處理。③當冒漿量過(guò)大時(shí),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(shí),為防止產(chǎn)生附加沉降,施工時(shí)應跳孔施工,同時(shí)應在漿液中加速凝劑或采用雙液旋噴注漿。⑤靜壓注漿時(shí)如出現冒漿,可采用多次灌注的方式進(jìn)行注漿,待第一次灌注的漿液終凝堵塞冒漿通道后再進(jìn)行第二次注漿。同時(shí)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。
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(shí)借助注漿的旋轉和提升運動(dòng),使漿液與從土體中崩落下來(lái)的土攪拌混合。然后進(jìn)行靜壓注漿,使漿液進(jìn)一步擴散。漿液經(jīng)過(guò)一定時(shí)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(guò)在管底部側面的一個(gè)同軸雙重噴嘴,同時(shí)噴射出高壓漿液和空氣兩種介質(zhì)的噴射流沖擊破壞土體。即以高壓泥漿泵等高壓發(fā)生裝置噴射出20Mpa以上壓力的噴液,從內噴嘴中高速?lài)姵觯⒂?.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(huán)繞氣流的共同作用下,破壞土體的能量顯著(zhù)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(jìn)行靜壓注漿,使漿液進(jìn)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(zhì)的三重注漿管。在以高壓泵等高壓發(fā)生裝置產(chǎn)生20Mpa以上的高壓噴射流的周?chē)h(huán)繞一般0.7Mpa左右的圓筒狀氣流,進(jìn)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(dòng)。然后以大于是0.3MPa—2.0MPa的壓力進(jìn)行靜壓注漿,使漿液進(jìn)一步擴散。最后便在土中凝固為直徑較大的圓柱狀固結體。