关于城建工程施工中注浆技术的研究

崔 红 凯

(山西宏厦建筑工程第三有限公司，山西 阳泉 045000)



关于城建工程施工中注浆技术的研究

崔 红 凯

(山西宏厦建筑工程第三有限公司，山西 阳泉 045000)

介绍了复合注浆技术的施工特点、施工顺序、工艺参数及施工方法，结合工程实例，提出了地基加固复合注浆技术在城建工程项目中的应用方案，指出该技术经济有效且加固性能安全，适合于城建工程施工应用。

复合注浆技术，城建工程，桩基，注浆压力

进入21世纪以后，我国建筑行业领域快速发展，特别是城建工程在技术与管理方面有了较大提升，展现出了极大的市场应用潜力。就针对注浆技术而言，考虑到新建城建工程项目在桩基方面问题较为复杂，单一注浆技术可能无法有效处理桩基深层次问题，所以本文提出了复合注浆技术，它的应用范围更广、加固效果也更好，技术优势相对更加明显，能够解决当前城建工程施工中的各种问题。

1 复合注浆技术的相关内容阐述

在城建工程施工的地基加固环节，复合注浆技术特点突出、优势明显，本文主要介绍了它在施工技术所展现的各种特点、施工顺序、工艺参数以及施工方法。

1.1 复合注浆的施工技术特点

复合注浆技术能够结合高压旋喷注浆与静压注浆两种方法，实现时序结合的综合注浆过程，是目前城建工程施工中最为重要的新型注浆技术。它在城建建筑施工中会首先采用高压旋喷注浆成桩柱体，再配合静压注浆来增强旋喷效果，最后扩散加固浆液、防止固结收缩，相比于传统注浆技术对注浆盲区的消除更加彻底。所以可以将该复合注浆技术应用于地基加固过程当中，充分发挥两种注浆方法对地基加固的优势特色，克服相互缺陷，基本达到了最大使用地层范围和加固效果，对于城市中任何区域及任何地质的城建项目都可实现灵活适用，确保了施工过程的安全性与成功率。具体来讲，复合注浆施工技术主要有以下4大技术特点。

第一，复合注浆的地基加固适用范围较广，不但对城建建筑物、城市公路、桥梁适用，也能够用于大口径钻孔桩、挖孔桩的桩基缺陷加固处理方面。

第二，复合注浆可以实现定向定位，它能够形成连续圆柱状旋喷桩体(旋喷桩直径在400 mm～1 400 mm左右)。而且它的注浆固体顶部不会出现任何收缩，且与原基础混凝土或桩混凝土相互紧密结合，这样就有利于旋喷桩体承载更大上部荷载，并将所有荷载都顺利传递到深层土层中，确保荷载传递过程始终均匀有效。总结可得出结论，复合注浆所形成的旋喷桩在单桩承载力方面表现更好，值得城建工程广泛采用。

第三，复合注浆在钻孔施工方面口径要求较小，可以对城建工程项目中的既有建筑物基础进行低损害、低扰动施工，同时也能随时调节浆液凝固时间，保证施工期内建筑物附加沉降始终处于最小幅度。在施工经济性把控方面非常合理，且具有较高耐久性，对城市建设帮助作用很大。

最后，复合注浆施工流程简易，对施工机具要求不高，且可以在空间较为狭窄的建筑群内实施技术操作。在施工中可以直接在原基础承台位置形成旋喷桩，不需要实施地面开挖，所以整体上对地面基础的损坏程度较小。而且施工全程无噪声，可以在不干扰城市居民工作生活的情况下正常施工[1]。

1.2 复合注浆的施工技术流程顺序

在城建工程施工项目中，既有建筑物改造与桩基加固最为常见，本文主要介绍这两种城建工程项目的复合注浆施工技术流程顺序。

1)既有建筑改造的复合注浆施工顺序：

注浆钻孔施工→建立孔口注浆装置→高压旋喷注浆→静压注浆→封孔。

对既有建筑物的复合注浆可以根据实际施工状况进行合理调整，其中高压旋喷注浆与静压注浆两项技术顺序可以调换。例如在处理裂隙岩层或卵粒石地层过程中可能存在较为严重的浆液流失。此时就要先进行静压双液注浆，通过该方法将注浆浆液快速凝固，达到漏浆通道被有效堵塞目的，即在确保不漏浆后再开始高压旋喷注浆，如此操作能够保证复合注浆达到最好效果。

2)桩基加固的复合注浆施工顺序：

钻孔注浆(对桩身原有缺陷或桩底持力层进行加固)→建立孔口注浆装置→高压旋喷注浆实施清水冲洗扩孔→高压旋喷注浆→静压注浆→封孔。

针对桩基加固的复合注浆施工能够快速修复桩基缺陷，其注浆顺序也要根据实际城建施工项目状况来实施灵活调整。与既有建筑物同理，也可以在浆液流失严重时率先采用静压注浆然后再开始高压旋喷注浆。有时还可以采用静压注浆注入粘土浆，然后再配合高压旋喷方式注入水泥浆液，这样能获得更好的复合注浆桩基加固效果。

1.3 复合注浆的施工工艺参数

城建工程项目采用复合注浆技术其主要材料包括水泥浆主剂(425号早强型硅酸盐水泥、525号普通硅酸盐水泥)和外加剂(水玻璃速凝剂、氯化钙、三乙醇胺早强剂)两种。

在注浆施工工艺参数方面，首先要确定施喷注浆压力，一般采用单管高压旋喷法配合清水喷射，保证清水喷射压力在20 MPa～30 MPa。另外也可采用二重管高压旋喷法，保证空气压力在0.7 MPa水平，整体注浆压力则控制在25 MPa～30 MPa；复合注浆的喷射提升速度要保持在10 cm/min～20 cm/min，在面对既有建筑的地基高压旋喷注浆要保证在20 cm/min，而对存在桩基缺陷的地基加固补强方面注浆则要满足10 cm/min～15 cm/min；静压注浆压力要确定在0.3 MPa～2.0 MPa。具体来讲不同城建工程项目、不同土质地层条件其注浆压力设计与注浆部位也不尽相同，需要具体问题具体分析；最后复合注浆的浆液水灰比在旋喷注浆中应该保持在1∶1～1.2∶1比例，而静压注浆方面则要求在0.5∶1～1.2∶1范围内。

1.4 复合注浆的施工方法

复合注浆的基本流程为成孔、注浆和封孔。

首先复合注浆成孔包含两方面内容：注浆钻孔与孔口注浆装置设置。在城建工程施工中，既有建筑物地基加固要利用地质钻机钻穿原基础承台，再设计成孔注浆深度，然后根据实际状况来选择高压旋喷注浆或静压注浆。如果是强风化岩层或注浆持力层就可以采用高压旋喷直接成孔注浆，如果是中风化岩层则要采用静压成孔注浆。城建工程中要求钻孔开孔孔径保持在110 mm左右，终孔直径则要控制在90 mm～92 mm，其钻孔垂直度始终保持在1%以内，钻孔后要采用套管护壁，确保钻孔不会出现垮孔堵塞问题。

在成孔施工完毕后，就要正式开始注浆。如上文所述，注浆主要包括高压旋喷和静压注浆两种方式，按照时序结合方式展开。高压旋喷注浆要求孔口注浆满足埋设要求，为旋喷注浆设计喷射压力、旋转速度、提升速度、浆液水灰比等工艺参数，然后进行注浆。高压旋喷注浆应该自上而下操作，这样能最大限度减小既有建筑的附加沉降。如果采用单管旋喷注浆方法，会提高下钻速度，保证在较小压力环境下实现小流量喷水。该方法主要在建筑底部与顶部喷浆两次，在实施建筑物地基纠偏加固过程中，可以采用两次高压旋喷来加速浆液凝固，主要做法是首先喷一遍水泥浆，然后再喷一遍水玻璃，实现双液旋喷。

最后要进行封孔，这是为了针对注浆孔口冒浆现象，防止浆液流出。如果注浆完毕后孔内浆液有流失，则要实施补灌浆处理，将浆液填充饱满后再封孔。城建工程施工中对复合注浆的顺序主要按照实际情况来定，如上文所述两种注浆方式顺序可以进行随时调整，如此操作才能保证复合注浆获得最佳施工效果[2]。

2 城建工程项目的地基加固复合注浆应用案例

2.1 工程项目概况

某城建工程建筑项目为6 000 m2双等跨式6层框架结构，它的基础为φ500 mm锤击沉管灌注桩上承台支撑柱基础结构。该建筑在当时施工完毕后一年内出现砖墙砌体严重开裂问题，外墙窗角也出现了水平裂纹和横向裂纹。为此该建筑考虑采用复合注浆方法对建筑基础进行重新加固改造处理。

2.2 复合注浆法选择原因

经过多方面分析比较考量，本城建建筑采用复合注浆法实施加固处理，采用该施工工艺技术的原因有二。

首先，该建筑存在多桩承台，如果采用复合注浆可直接在承台下方形成高压旋喷桩，实现与承台的有效衔接，保证承台能够完全承担上部荷载，确保成桩质量稳定可靠。另外，复合注浆对建筑地基基础和地面破坏程度较低，且它的浆液凝固时间也实现灵活调整，整体来看其施工期附加沉降偏小。

其次，该建筑地基上部填土层偏厚，要在这里进行注浆加固就必须首先消除原有沉管灌注桩与填土层的负摩擦阻力相互影响。另外，复合注浆对桩侧土层与桩底持力层都有一定加固效果，能够有效增大原沉管灌注桩承载力，可在一定程度上实现桩基加固费用节约。

2.3 地基桩基加固设计方案

该工程最后选择了复合注浆法，其中先进行单管高压旋喷，然后再进行静压灌浆注浆。其旋喷桩长设计在18 m～22 m，它的旋喷桩承载力计算公式为：

其中，R为单桩竖向承载力标准值，kN；fcu.k为地基桩身无侧限抗压强度平均值，kPa；q为强度折减系数(取值在0.35～0.5范围)，d为桩基桩平均直径,m；Ap为桩基桩的平均截面积;hi为桩基桩周i层土的实际厚度，m；n为桩基桩长范围内所划分的土层数量;qsi,qp分别为桩周围及桩端天然地基土层的摩阻力与承载力标准值，kPa。在参照上述经验数据并进行计算以后，得出结果工程中旋喷桩单桩的竖向承载力设计值应该为300 kN。

2.4 复合注浆加固工艺设计方案

本工程复合注浆加固采用钻机钻进成孔，随后实施双液注浆，它的具体注浆加固工艺设计方案流程如下：

定孔位→钻进成孔→设立孔口注浆装置→高压旋喷注浆→封孔→静压注浆→二次静压注浆→最终封孔。

在注浆过程中要做到对注浆提升幅度的严格控制，确保每一步不能大于20 cm，且保持匀速上升。同时也要严格控制注浆压力，随时关注注浆量变化。如果压力突然上升而导致溢浆，就必须马上停止注浆，在查明溢浆原因之后，正确合理调整注浆设计参数或选择移位后再继续实施注浆施工[3]。

3 结语

本文所介绍的复合注浆法经济有效且具有多面的、安全的加固性能，非常适合于城建工程施工应用。但也需要注意的是一定要结合城建工程实际状况来实现注浆技术参数优化，基于技术角度来提升注浆效果。

[1] 王德震.关于城建工程施工中注浆技术的研究[J].建筑工程技术与设计,2016(27):447.

[2] 李小强.复合注浆技术在城建软基施工中的应用[J].居业,2016(1):129-130.

[3] 刘红卫.地基加固的复合注浆技术及应用研究[D].重庆：重庆大学,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

崔红凯(1982- )，男，助理工程师

TU472

A