1、複合注漿施工技術的特點
(1)複合注漿適用(yòng)加固地層範(fàn)圍廣,既可適用(yòng)於加固滲透性大的地層(如砂卵石層),又可適用於滲透性較差地層(如粘土、粉土(tǔ)和粉細砂層),還可以用來加固(gù)溶岩(yán)地層的地下溶洞和溶蝕裂(liè)隙。複合注漿法既能形成較高強度的旋噴樁固結體,又能通過滲透、劈裂(liè)和擠(jǐ)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廣,可用於對既有建築物(如房(fáng)屋、公路、橋(qiáo)梁)地基基礎進行加固,也可用於樁基(如大口徑鑽(zuàn)孔樁、挖孔(kǒng)樁)缺陷(xiàn)的加固處(chù)理。(3)複(fù)合注漿漿液擴散範圍大,不僅對高壓噴射流噴射破壞土體(tǐ)的極限範圍(wéi)之內(nèi)土體(tǐ)進行(háng)置換加固,而且對噴射(shè)破壞土體的極限範圍之外的土體以充填、滲透、擠密和劈裂等方式進行注漿加固,在成樁的同時對地基土有灌漿加固作用。(4)複合(hé)注漿能定向定位。能形成連續的圓柱(zhù)狀的旋噴樁體,旋噴樁直徑為400mm—1200mm,其注漿固結(jié)體頂部無收縮,與原基礎混凝土或樁(zhuāng)混凝土結合緊密。能直(zhí)接承受上部荷載,並將荷載傳遞到深層土層中去,保證荷載傳遞均勻、有(yǒu)效;複合注(zhù)漿形成旋噴樁的單樁承載力較高。(5)複合注漿形成的旋噴固結體強度較高,且固(gù)結體強度可根據設計(jì)需要通過改(gǎi)變漿液(yè)材料和工藝參數(shù)來進行調(diào)節。(6)複合注漿鑽孔施工口徑較小,對既有建築物基礎和地麵(miàn)損害和(hé)擾動很小,可調節漿液凝固時間(jiān)施工期建築物附加沉降小。經濟可靠,且(qiě)耐久性好。
2、複合注漿加固既有建築物地基的施工順序
2.1 注漿鑽孔施工
對既有建築物(wù)地基進行加固時,先采用地質鑽機鑽穿既有建築物原基(jī)礎(chǔ)或承台,然後根據設計注漿(jiāng)深(shēn)度要求(qiú),選擇采用(yòng)地質鑽機或高壓(yā)旋噴鑽機鑽孔到設計(jì)深度。一般以土層或強風(fēng)化岩層作為注漿持力層時可采用高(gāo)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,若地層中有卵礫(lì)石層也需采用地質鑽機鑽孔。鑽孔孔徑(jìng)一般開孔為llOmm,終孔直徑為91mm,鑽孔垂(chuí)直度保證<1%。對岩層或混凝土層采用金剛石鑽頭鑽進,對卵礫石地層采用合金鑽頭鑽進行,采用泥塞漿護壁或套管護壁,鑽孔後需保證鑽孔不跨孔不堵塞。
2.2 建立孔口注漿裝置(zhì)
注漿鑽孔施工完成以後,在注漿孔口建立注漿裝置。孔口注漿裝置需既滿足靜壓窪漿要求又滿足高壓旋噴注漿管可以從其(qí)中下鑽的要求。孔(kǒng)口注漿裝置可采用單管(guǎn)接頭式或混合器式,單管接頭式用於單液注漿,混合器式用(yòng)於雙液注漿。孔口注(zhù)漿裝(zhuāng)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(jiāng)孔口裝置與鑽孔之間的間隙固定密封。
2.3 采用高壓旋噴注漿方式進行注漿
孔口注漿裝置埋(mái)設1—2天後,先采用高壓旋噴注漿方式進行(háng)旋噴注漿,旋噴注漿(jiāng)需按設計規定的工藝參數(噴射(shè)壓力、提升速度、旋轉速度、漿液水灰比)進行注漿,將注漿(jiāng)管分段下人孔底,每段注漿鑽杆需連接緊(jǐn)密並采用麻絲密封(fēng)。旋噴注(zhù)漿按從下而上的方式。為了減小建築(zhù)物的附(fù)加沉降,旋噴(pēn)一般采用單管(guǎn)旋噴注漿方式,下鑽時盡量快(kuài)速且盡量(liàng)小壓力小流量噴水,旋(xuán)噴時采用不噴水而直接噴漿一遍的方式,在底(dǐ)部和頂部需噴漿2遍。在對(duì)建築物進行糾偏加固時,為加速漿液凝固,有時采用先噴一遍水泥漿液後噴射一遍水玻璃的方式,進行雙(shuāng)液(yè)旋噴。
2.4 采用靜壓注漿方(fāng)式進(jìn)行注漿
高(gāo)壓旋噴注漿結(jié)束後,利用孔口注漿裝置封住(zhù)孔口進行靜壓注漿(jiāng),通過靜壓注漿可以(yǐ)擴(kuò)大漿液的注入範圍,防止旋噴固結體(tǐ)收縮從而增加旋噴體與原基礎混凝土結合(hé)緊密性。靜壓注漿開始時采用(yòng)較稀的漿液和(hé)較低的注漿壓力,隨後逐漸增加漿液(yè)濃度及(jí)加(jiā)大(dà)注漿壓(yā)力(lì),直至(zhì)設計注漿量和注漿壓力為止。一般靜壓注漿在漿液(yè)終凝(níng)前需進行2—3次灌(guàn)注。靜壓注漿可以采(cǎi)用單液也可采用雙液注漿。
2.5 封孔
靜(jìng)壓注漿結束後,若注漿孔口(kǒu)冒漿,需對孔口進行封閉處理,防止漿液(yè)流出。若注漿結束後孔內漿液(yè)有流失需補灌漿液到注漿孔內漿液飽(bǎo)滿為止。複(fù)合(hé)注漿順序有時需根據實際情況進行調整(zhěng),有時(shí)需采(cǎi)用先(xiān)靜壓注漿後高壓旋噴(pēn)注(zhù)漿的方式進行注漿。
3、複合注漿的施工方法
3.1 施工準備
(1)組織施工人員:複合注(zhù)漿法加固地基施工時,設備班需(xū)配備施工隊(duì)長、工程技術人(rén)員、高壓泵工、電工、修理工各1人,鑽(zuàn)工3—6人,注漿工(gōng)4人,共12—15人。(2)現場施工前準備:施工前應組(zǔ)建(jiàn)隊伍、清理(lǐ)施(shī)工場地(dì)、作好(hǎo)機械檢修和保養、布置好孔位、以(yǐ)及(jí)搭設工棚、備好材料等。(3)確定施(shī)工程序:①鑽孔:按設計鑽孔到一定深度,鑽孔孔徑為91(或101)mm,垂直度保證<1%。②建立孔口灌漿裝置:孔口灌漿裝置需滿足靜壓灌漿要求,又需滿(mǎn)足高壓旋噴注漿管可以(yǐ)從其(qí)中下(xià)鑽的要求。③采用(yòng)高(gāo)壓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般采用單管旋噴方式注漿。在(zài)缺陷樁基加固中,先噴(pēn)高壓清水一遍到三遍後再(zài)注漿。④高壓旋噴注漿結(jié)束後,利用孔口注漿裝(zhuāng)置封孔進(jìn)行靜(jìng)壓注(zhù)漿,靜壓注漿可以采用單液也可(kě)采用雙液注漿,根(gēn)據需要,漿液終凝(níng)前可進行多次灌(guàn)注。⑤注漿結束後,若注漿孔口冒漿,需對孔進行封閉處理,防止漿液流出。
(4)複合注漿施工中出現問題的(de)處(chù)理:①注漿深度大時,易造成(chéng)上粗下細的(de)固結體。影響固(gù)結體的承載能力,因而需(xū)在深度大的地層中注漿(jiāng)時采用(yòng)增(zēng)大壓力(lì)或降低提升(shēng)速度的方式補救。②當(dāng)發現返漿量不足或(huò)不返漿時,可采用降低提升速度或複噴方式處(chù)理。③當冒漿量過大時,可采用提(tí)高注漿噴射(shè)壓力、縮小(xiǎo)噴嘴直(zhí)徑的(de)方式處理。④在既有建築物基礎加固處理(lǐ)時,為防止產生附加沉降(jiàng),施工時應跳孔施(shī)工,同時應在漿液中加速凝(níng)劑或采用(yòng)雙液(yè)旋噴注(zhù)漿。⑤靜壓(yā)注漿(jiāng)時如出現冒漿,可采用多次灌注的方式(shì)進行注漿(jiāng),待灌注的漿液(yè)終凝堵塞冒漿通(tōng)道(dào)後再進行第二次注漿。同時注意將孔口注漿裝置與孔壁密(mì)封牢靠,防止漿液從孔口(kǒu)冒出。
3.2 複合注漿的施(shī)工工藝
(1)單管法複合注(zhù)漿。單管法複合注漿是利用鑽機把安(ān)裝在注漿管(單管)底部側麵的特殊噴嘴,置人土層預定深度後,用高壓泵等裝置,以大於是20Mpa的壓力,把漿液從噴嘴中噴射出去衝擊(jī)破壞土體,同(tóng)時借(jiè)助注漿(jiāng)的(de)旋轉和提升運動,使漿液與從土體(tǐ)中崩落下來的土攪拌混合。然後進行靜壓注漿,使漿液進一步擴散(sàn)。漿液經過(guò)一定時間凝固,便在(zài)土中形成圓柱狀固結體。(2)二重管(guǎn)法複合注漿。二重管法複合注(zhù)漿是使用雙通道的二重注漿管,將(jiāng)二重注漿管(guǎn)鑽到土層(céng)的預定深度後,通過在管底部側麵的一個同軸雙重噴嘴,同時(shí)噴射出高壓漿液和空氣兩種介質的噴射流(liú)衝擊破壞土體。即以(yǐ)高壓泥(ní)漿泵等(děng)高壓發生裝置噴射出20Mpa以(yǐ)上壓(yā)力的噴液,從內噴嘴中高速噴出,並用0.7Mpa左右壓力把壓縮(suō)空氣從外嘴中噴出。在高壓(yā)漿液和它外圈環繞氣流的共同作用下,破(pò)壞土體的能量顯著增(zēng)大,噴嘴一麵噴射一麵旋轉和提升。然後以大於是0.3MPa一(yī)2.0MPa的壓(yā)力進行靜壓注漿,使漿(jiāng)液進一步擴散。後在土中形成圓柱狀固結體。(3)三重管法(fǎ)複合注漿。三重管法複(fù)合(hé)注(zhù)漿是使用分別輸送水、氣、漿三種介質的三重注漿管。在以高壓(yā)泵等高壓(yā)發生裝置產生20Mpa以上的高(gāo)壓噴射流的(de)周圍,環繞一般0.7Mpa左右的圓筒狀氣流,進行高壓水(shuǐ)噴射(shè)流和氣流同軸噴射衝切土體,形成較大的空隙,再另由泥漿泵注入(rù)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的壓力進行靜壓(yā)注漿,使漿液進一步擴散。
後便在土中凝固為直徑(jìng)較(jiào)大(dà)的圓柱狀固結體。切土體,形成較(jiào)大的空隙,再另由泥漿泵注入壓力為2MPa—5MPa的漿液(yè)填充,噴嘴作旋轉(zhuǎn)和提升運(yùn)動。然後以大於是0.3MPa—2.0MPa的壓力(lì)進行靜壓(yā)注漿,使漿液進一步擴散。後便在土(tǔ)中凝固為直(zhí)徑較大的(de)圓柱狀固結體。同軸噴射衝切土體,形成較(jiào)大的空隙,再(zài)另由泥漿泵注入壓力為2MPa—5MPa的漿液填充(chōng),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(jìn)一步擴散(sàn)。後便在土(tǔ)中凝固為直徑較大的圓柱(zhù)狀(zhuàng)固結體。切土體(tǐ),形(xíng)成較大的空隙,再另由泥漿泵注入壓力為2MPa—5MPa的(de)漿液填充(chōng),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(háng)靜壓注漿,使(shǐ)漿液進一步擴(kuò)散。後(hòu)便在土中凝固為直徑較(jiào)大的圓柱狀(zhuàng)固結體(tǐ)。
同(tóng)軸噴射衝切土體,形成較(jiào)大的空隙,再另由泥漿泵注入壓力為2MPa—5MPa的漿液(yè)填充,噴嘴作旋轉和(hé)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(bù)擴散。後便(biàn)在土中凝固為直徑較大的圓柱狀固結(jié)體(tǐ)。切土體,形成較大的(de)空隙,再另(lìng)由泥漿泵(bèng)注入壓力為(wéi)2MPa—5MPa的漿液填充,噴嘴作旋轉和提升運動。然後以(yǐ)大於是0.3MPa—2.0MPa的壓(yā)力進行靜壓注漿,使漿液(yè)進一步擴散。後便在土中凝固為直徑較大的(de)圓(yuán)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(yǐ)大於是0.3MPa—2.0MPa的壓力(lì)進行靜壓注漿,使漿液進一(yī)步擴散。後便在土中凝固為直徑較大的圓柱(zhù)狀固結(jié)體。切土(tǔ)體,形成較大的空隙,再另由泥(ní)漿泵注(zhù)入壓力(lì)為2MPa—5MPa的漿液填充,噴嘴作旋轉(zhuǎn)和提升運動(dòng)。然後以大於是0.3MPa—2.0MPa的壓力進行靜壓注(zhù)漿,使(shǐ)漿液進一步擴(kuò)散。後便在土中凝固為直徑較大的圓柱狀固(gù)結體。