袖阀管注浆在房屋基础加固中的运用
2020-10-21安伯峰
安伯峰
摘要:本文介绍袖阀管注浆施工工艺,以深圳地铁龙岗线园岭新村24栋住宅楼袖阀管注浆加固为实例,讲述袖阀管注浆在房屋基础加固中的运用,为今后类似工程提供参考。
关键词:地铁;深基坑;袖阀管;房屋基础加固
1 袖阀管注浆的原理
袖阀管注浆是通过较大的压力将浆液压入岩土层中,注浆芯管上下的阻塞器可实现分段注浆,可由施工需要选择连续或跳段注浆。此工法在需要全程注浆的施工中,通过分段注浆,使得松散的地层和较密实的地层均得到很好的注浆加固效果,避免了以往的注浆工艺在松散地层和较密实地层同时存在时,松散地层注浆量大、较密实地层注不进浆的现象的发生。
2 袖阀管注浆的特点
袖阀管是一种只能向管外出浆,不能向管内返浆的单项闭合装置。注浆时,压力将注浆管外侧的橡胶套冲开,浆液进入地层;如果管外压力大于管内压力,小孔外的橡皮套自动闭合;当注浆指标达到技术要求时即可停止注浆。袖阀管注浆的主要特点:
2.1 可用于50米以內的地表注浆,垂直和水平注浆均可;
2.2 可以根据需要压注任何一个注浆段,可进行重复注浆;
2.3 可以使用较高的注浆压力,冒浆和窜浆的可能性小;
2.4 钻孔和注浆作业可以分开进行,设备利用率提高;
2.5 注浆结束后套管难以拔出,管材不能重复使用;
2.6 注浆段长度固定,不能根据地层的实际情况调整注浆段长度。
3 工艺流程
3.1 测量放线:根据已布设好的控制点,计算孔位的坐标位置,利用全站仪放出孔位;用水准仪测量地面标高,确定钻孔深度。
3.2 钻孔:采用地质钻机进行钻孔,孔径一般为80~110mm,钻孔深度应达到注浆固结段,钻进过程中要做好记录,为注浆作业提供参考数据。
3.3 安装袖阀管:袖阀管一般采用直径为50~60mm的塑料管,每米设2~3组射浆孔外包橡皮套;根据钻孔深度连接袖阀管,上端露出地面约200mm,将连接好的袖阀管下口用尖底封好,管内充满水下管至孔底,最后封闭管口。
3.4 封孔:在孔口至地面下1米的范围内用速凝水泥砂浆封堵,以避免注浆过程中孔口冒浆现象的发生。
3.5 注浆:在封口砂浆达到一定强度后,在单向袖阀管内插入双向密封注浆芯管进行分段注浆;每段注浆时,首先加大压力使浆液顶开橡皮圈,然后浆液进入地层。
4 注浆材料
注浆材料必须是能够固化的材料。理想的注浆材料应满足以下要求:
4.1 材料来源广泛,价格低廉;浆液配置方便,操作简便;
4.2 浆液的稳定性好,在常温、常压下较长时间存放其性质不改变;
4.3 浆液黏度低、流动性好、可注性强;
4.4 浆液胶凝时间在一定范围内可调,并能准确控制;
4.5 浆液固化时无收缩,固化后与岩土体有一定的粘结性;
4.6 结石体具有一定的抗折、抗压强度,不龟裂,抗渗性能、防冲刷性能及耐老化性能良好,能长期耐酸、碱、盐、生物细菌等腐蚀,并不受温度、湿度变化的影响。
5 袖阀管注浆质量控制
5.1 注浆孔质量控制
注浆孔质量控制包括孔位控制、固管段成孔质量、固管质量控制、注浆段成孔质量控制。应严格按照有关规程和标准,对钻孔孔位、固管、孔内事故及含水层位置进行重点控制。
5.2 原材料质量控制
原材料是决定注浆质量的先天因素,在施工中对每批进场材料进行检验,检验合格方可使用。
5.3 浆液配置质量控制
浆液配置质量的好坏,直接影响注浆质量。开工前向作业人员进行详细的技术交底,严格按照配合比进行浆液配置。施工过程中对材料的加入量和配置浆液性能进行不定期检查,当发现浆液的比重、黏度、流动性、初终凝时间与室内试验差异较大时,应分析原因予以改正,确保浆液质量满足设计要求。
6 袖阀管注浆工程实例
6.1 工程背景
深圳市轨道交通二期地铁龙岗线红岭站基坑长度为461.37米,基坑宽度19.3米,开挖深度为17.3米;园岭新村24栋住宅楼位于地铁基坑的北侧,距基坑的距离约为6米,总层数为8层(局部7层),总高度为26.4米,采用全现浇钢筋混凝土框架结构,建成于1984年。地铁施工基坑深度大于住宅楼的基础埋深约10~12米。基坑施工过程中造成住宅楼地基土出现一定的水土流失现象,导致该住宅楼的基础出现不均匀沉降以及由此引起的反应,如墙体与框架连接处的水平和竖向裂缝、墙体在门窗洞口四角的斜裂缝、门窗变形等,对正常使用已构成显著影响。
6.2 裂缝原因分析
该住宅楼离地铁基坑较近,且基坑的开挖深度大于住宅楼的基础埋深,地铁施工会造成住宅楼地基土水土流失,并引发基础下沉,离基坑越近的部位影响越大,沉降越多。基础沉降的差异一部分通过框架变形的方式消耗掉,另一部分则会造成上部结构整体向地铁施工侧倾斜。而框架的变形将使填砌与框架之间的墙体及墙体内的门窗等建筑配件受到挤压、剪切等力的作用,当这些力的作用达到一定程度就会引起墙体出现裂缝及门窗出现变形。
6.3 注浆加固方案设计
6.3.1 现场工程地质及水文地质条件
施工注浆加固场地原始地貌为第四纪沉积物覆盖层,位于含水量大于20%的强透水层与含水量大于30%的弱透水层共存的湿润区;地勘资料反映的地质状况如下:
6.3.2 袖阀管注浆的技术参数
经过理论分析与理论计算,设置双排注浆孔,第一排注浆孔到住宅楼的距离为1.5米,孔间距为1.0米,钻孔倾角为15°;第二排注浆孔到第一排注浆孔的距离为1.0米,孔间距为1.0米,竖直方向钻孔;袖阀管长度统一为7米,注浆材料为1:1水泥净浆。组将作业按先外排后内排的顺序施工;采用二序孔施工方法,即:先施工单号孔,在施工双号孔。
6.4 注浆效果
该住宅楼加固前,日沉降量较大,进行袖阀管注浆加固后,根据监控量测反映数据,该住宅楼的沉降基本停止,起到了地基加固的预期效果。
7 结语
袖阀管注浆是一门适用性强、运用范围广的地基处理技术。通过园岭新村24栋住宅楼注浆加固实例,证实所采用的袖阀管注浆加固是行之有效的,通过袖阀管注浆能有效降低岩、土层的可压缩性,使得松散的底层和较密实的底层均得到很好的装将加固效果,能有效控制建筑物的沉降和变形。
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