1、複合注漿施工技術的特點
(1)複合注漿適用加固地層範(fàn)圍廣,既可適用於加(jiā)固滲透性大的地層(如砂卵(luǎn)石層),又可(kě)適用於滲透性較差地層(如粘土、粉土和粉細砂層),還可以(yǐ)用來加固溶岩地層的地下溶洞和溶蝕裂隙。複合(hé)注漿(jiāng)法既能形成較高強度的旋噴樁固(gù)結體,又(yòu)能通過滲透、劈(pī)裂和擠密的方式提高岩土層的強度。(2)複合注漿適用加固工程範圍(wéi)廣,可(kě)用於對既(jì)有建築物(如(rú)房屋、公路、橋梁)地基基礎進行加固,也可用於樁基(如大口徑鑽孔樁、挖孔樁)缺陷的加(jiā)固(gù)處理。(3)複合注漿漿液擴散範圍大,不僅對高壓噴射流噴射破壞土體的極限範圍之內土(tǔ)體進行置換加固,而且對噴射破壞土(tǔ)體的極限範圍(wéi)之外的土體以充填、滲透、擠密和劈裂等方式(shì)進行注漿加固,在成樁的同時(shí)對(duì)地基土有灌漿(jiāng)加固作用。(4)複合注漿能定向定位。能形成連續(xù)的圓柱(zhù)狀的旋噴樁體,旋噴樁直徑為400mm—1200mm,其注漿(jiāng)固結體頂部(bù)無收縮,與原基礎混凝土或樁混凝土結合緊(jǐn)密。能直接承受上部荷載,並將荷載傳遞到深(shēn)層土層中去,保證荷載傳遞均勻、有效;複合注(zhù)漿形成旋噴樁(zhuāng)的單樁承載力(lì)較高。(5)複合注漿形成的旋噴固結體強度較高,且固(gù)結體強度可根(gēn)據設計需要通過改變漿液材料和工(gōng)藝參數來進行調節。(6)複合注漿鑽孔施(shī)工口徑較小,對既有建築物基礎和地麵損害和擾動很小(xiǎo),可調節漿液凝(níng)固時(shí)間(jiān)施工期建築物附加沉(chén)降小。經濟可靠,且耐久性(xìng)好(hǎo)。
2、複合注漿加固既有建築物地基的施工順序(xù)
2.1 注漿鑽(zuàn)孔施工
對既有建築物地基進行加固時(shí),先采用地質鑽機鑽穿(chuān)既有建築物(wù)原基礎或承台,然後根據設計(jì)注漿深(shēn)度(dù)要求,選(xuǎn)擇采用地質鑽機或(huò)高(gāo)壓旋噴鑽機鑽孔到設計深(shēn)度。一般以土層或強風化岩層作為注(zhù)漿持力層時可采用高壓旋噴鑽機(jī)直接鑽孔,若以中風化以上岩層作為注漿持力層時需先采用地質鑽機鑽至終孔,若地層中(zhōng)有卵礫石層也(yě)需采用地質鑽機鑽孔。鑽孔孔徑一般開孔為(wéi)llOmm,終孔直徑為(wéi)91mm,鑽孔垂直度保證<1%。對(duì)岩層或混凝土層采用金剛石鑽頭鑽進,對卵礫石地(dì)層采用合金鑽頭鑽進行,采用泥(ní)塞漿護壁或套管(guǎn)護(hù)壁,鑽孔後(hòu)需保證鑽孔不跨孔不堵塞。
2.2 建立孔口注漿裝置
注漿(jiāng)鑽孔施工完成以後,在注漿孔口建(jiàn)立注漿裝置。孔口注漿裝置需既滿足靜壓窪(wā)漿要求又滿(mǎn)足高壓旋噴注(zhù)漿管可(kě)以從其中下鑽的要(yào)求。孔口注漿裝置可采用單管接頭式(shì)或混合器式,單管接頭式用於單(dān)液注漿,混合器式(shì)用於雙液注漿。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(shuǐ)泥水玻璃漿液將孔口裝置(zhì)與鑽孔之間的間隙固定密封。
2.3 采用高壓旋噴注(zhù)漿方式進行(háng)注漿
孔口注漿裝置埋設1—2天後,先(xiān)采(cǎi)用高壓旋噴注(zhù)漿方式進行旋噴注漿,旋噴注漿需按設計規定(dìng)的工(gōng)藝(yì)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(kǒng)底,每段注漿鑽(zuàn)杆需連接緊密並采用麻絲密封。旋噴注漿按從下而上的方式。為了減小建築物的附加沉降,旋噴一(yī)般采用單管旋噴注漿方式,下鑽時盡量快速且盡量小壓力(lì)小流量噴(pēn)水,旋噴時采用不噴水而直(zhí)接噴漿一遍的方式,在底(dǐ)部和頂部需噴漿2遍。在對建築物進行糾偏加固時,為加速漿液凝固,有時采用先噴(pēn)一遍(biàn)水泥漿液後噴射一遍水玻璃的方(fāng)式,進行雙液旋噴。
2.4 采用靜(jìng)壓注漿(jiāng)方式進行注漿
高壓旋(xuán)噴注漿結束後,利用孔口注(zhù)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範圍(wéi),防止旋噴(pēn)固結(jié)體收縮從而增加旋噴體與原基礎混凝土結合緊密性。靜壓(yā)注漿開始時采用較稀的漿液和較低的注漿壓力,隨後逐漸增加漿液濃度及加大注漿壓(yā)力,直至設計注漿量和注漿壓力為止。一般(bān)靜壓注漿在漿液終(zhōng)凝前需進行2—3次灌注。靜(jìng)壓注漿可以(yǐ)采用單液也可采用雙液注漿。
2.5 封孔
靜(jìng)壓注漿結束後(hòu),若注漿孔口冒漿,需對孔口進行封閉處理,防(fáng)止漿液(yè)流出(chū)。若注漿結束後孔內漿液有流失需補灌漿液到注漿孔內漿(jiāng)液飽滿(mǎn)為止。複合注漿順序有時需根(gēn)據實際情況進行調整,有時需采(cǎi)用先(xiān)靜壓注(zhù)漿後高壓旋噴注漿的方式進行注漿。
3、複(fù)合注漿的施工方法
3.1 施工準備
(1)組織施工人員(yuán):複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(bèng)工(gōng)、電工、修理工各1人,鑽工3—6人,注漿工4人,共12—15人。(2)現場施(shī)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(cái)料等(děng)。(3)確定施工(gōng)程序:①鑽(zuàn)孔:按設計鑽孔到一定深(shēn)度,鑽孔孔徑為91(或101)mm,垂直(zhí)度保證(zhèng)<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(qiú),又需滿足(zú)高壓旋噴注漿管(guǎn)可以從其中下(xià)鑽的要求。③采(cǎi)用高(gāo)壓(yā)旋噴注漿法進行噴射注漿,注漿從下而上,在既有建築物地基加固中一(yī)般采用單管旋噴方式注漿。在缺陷(xiàn)樁基加固中,先噴(pēn)高壓清(qīng)水一遍到三遍後再注漿。④高(gāo)壓旋噴注漿結束(shù)後,利用(yòng)孔口注漿(jiāng)裝(zhuāng)置封孔進行靜壓注漿,靜(jìng)壓注漿可以采(cǎi)用單液也可采用雙液注漿,根據(jù)需要,漿(jiāng)液(yè)終(zhōng)凝前可進行(háng)多次灌注。⑤注(zhù)漿結束後,若注漿(jiāng)孔口冒漿,需(xū)對孔進行封閉處理(lǐ),防止漿液流(liú)出。
(4)複合注漿施工中出現問題的處理(lǐ):①注漿深度大時,易造成上粗下細的固結體。影響固結(jié)體的承載能(néng)力(lì),因而需在深(shēn)度大的地層中(zhōng)注漿時采用增大壓力或降低(dī)提升速(sù)度的方式補救。②當發現返漿(jiāng)量不足或不返漿時,可采用降低提升速度或複噴方式處理。③當冒(mào)漿量過大時,可采用提高注漿噴射壓力、縮小噴嘴直徑的方(fāng)式處理。④在既有建築物基礎加固處理時,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(yè)旋噴注漿。⑤靜壓注漿時如出現冒漿,可采用(yòng)多次(cì)灌注的方(fāng)式進行注漿,待灌注的漿液(yè)終凝堵(dǔ)塞冒漿通道後再進行第(dì)二次(cì)注漿。同時注意將孔口注漿裝置與孔壁(bì)密封(fēng)牢靠,防止漿液從孔口冒出(chū)。
3.2 複(fù)合注漿的施工工(gōng)藝
(1)單管法複合注漿。單管法複合(hé)注漿是利用鑽機把安裝在注漿管(單管)底部側(cè)麵的特殊噴(pēn)嘴,置人(rén)土層預定深度後,用高壓泵等(děng)裝置,以大於是20Mpa的壓力,把漿液從噴嘴中噴射出去衝擊破壞土體,同時借助注漿(jiāng)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。然後進行靜壓注漿,使漿液進一步(bù)擴散。漿液經(jīng)過一定時間凝固,便在土中(zhōng)形成圓柱狀固結體。(2)二重管(guǎn)法複合注漿。二重管法複合注漿(jiāng)是使用雙通道的二重注漿管,將二重注漿管鑽到土層的預(yù)定深度後,通過在管底部側麵的一個同軸雙重噴嘴(zuǐ),同時(shí)噴(pēn)射出高壓漿液和空氣兩種介質(zhì)的噴射流衝擊破壞土體。即以高壓泥漿泵(bèng)等高壓發生裝置噴射(shè)出(chū)20Mpa以上壓力的噴液,從內噴嘴中(zhōng)高速噴出,並用0.7Mpa左右壓力把壓(yā)縮(suō)空氣從外嘴中噴出。在高壓漿液和它(tā)外圈環繞氣流(liú)的共同作用下,破壞土體的能量顯著增大,噴嘴一麵噴射一麵旋(xuán)轉(zhuǎn)和提升。然(rán)後以大於是(shì)0.3MPa一2.0MPa的壓(yā)力進(jìn)行靜壓(yā)注(zhù)漿,使漿液進一步擴散。後在土(tǔ)中形成圓柱狀固結體。(3)三重管法複合(hé)注漿。三重管法複合注漿是使用分別輸送水、氣、漿三種介質的三重注漿管。在(zài)以高壓泵(bèng)等高壓發生裝置產生20Mpa以上的高壓噴(pēn)射流的周圍,環(huán)繞一般0.7Mpa左(zuǒ)右的圓筒(tǒng)狀氣流,進行高壓水噴射流和(hé)氣流同(tóng)軸噴射衝切土(tǔ)體,形成(chéng)較(jiào)大的空隙,再另由泥漿(jiāng)泵注入壓力為2MPa—5MPa的漿液(yè)填充(chōng),噴嘴作旋轉和提(tí)升(shēng)運動。然(rán)後以大於是0.3MPa—2.0MPa的壓力進行(háng)靜壓注漿,使漿液(yè)進一步擴散。
後便在(zài)土(tǔ)中凝固為直徑較大的圓柱狀(zhuàng)固結體。切土體,形成較大的空隙(xì),再另由泥漿(jiāng)泵注入壓力為2MPa—5MPa的漿液填充,噴嘴作旋轉和提升運動。然後以大於(yú)是0.3MPa—2.0MPa的壓力進(jìn)行靜壓注漿,使漿(jiāng)液進一步擴散。後便在土中凝固為直(zhí)徑較(jiào)大的圓柱狀固結體。同軸噴射衝切土體,形成較大(dà)的空隙,再另由泥漿(jiāng)泵注入壓(yā)力為2MPa—5MPa的漿液填充,噴嘴(zuǐ)作旋轉和提升運動。然(rán)後以大於是0.3MPa—2.0MPa的壓力進行靜壓注漿,使漿液進一步擴散。後便在土中(zhōng)凝固為直徑較大的圓(yuán)柱狀固(gù)結體。切土體,形成較大的空隙,再另由泥漿泵(bèng)注入壓力為2MPa—5MPa的漿液填充,噴嘴作旋(xuán)轉和提升運動。然後以大於是(shì)0.3MPa—2.0MPa的壓力(lì)進行靜壓注(zhù)漿,使漿液進一步擴散。後便在土中凝固為直徑較大的圓柱狀固結體。
同軸噴射衝切土體,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(yùn)動。然後以大於(yú)是0.3MPa—2.0MPa的壓力進行(háng)靜壓注漿,使漿液進一步擴散。後便在土中凝固為直(zhí)徑較大的圓柱狀固結體。切土體,形成較大的空隙,再另(lìng)由泥(ní)漿泵注入(rù)壓力(lì)為2MPa—5MPa的漿液填充,噴嘴作旋轉和提升(shēng)運動。然後以大於是0.3MPa—2.0MPa的壓力進行(háng)靜壓(yā)注漿(jiāng),使漿液進一步擴散。後便在土中(zhōng)凝固為直徑較大的圓柱狀固結體。同軸噴射衝切土體,形成較大的空(kōng)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(hé)提升運動。然(rán)後(hòu)以(yǐ)大於是0.3MPa—2.0MPa的壓力進行靜壓注漿,使漿液進一步擴散(sàn)。後便在土中凝固為直徑較大的圓柱狀固結體。切土體,形成較大的空隙,再另由泥(ní)漿泵注入(rù)壓力為2MPa—5MPa的漿液(yè)填充,噴嘴作旋轉和提升運動。然後以大於是0.3MPa—2.0MPa的壓力進行靜壓注漿,使漿液進一步擴散。後便在土中凝固為直徑較大的圓柱狀固(gù)結體。