注浆加固法在某建筑工程中的应用

李 墨

洛阳职业技术学院信息技术与城建学院（471000）

1 工程概况

该工程为某办公综合楼，共地上4层，总建筑面积约17 000 m2，基底面积约5 100 m2，室外地坪标高-0.450 m，结构总高度20.85 m，框架结构，抗震设防烈度7度。基础形式为柱下条形基础，基底标高为-6.000 m，在-0.050标高处的框架柱间及填充墙下均设有拉梁。根据设计要求基坑回填土采用素土，虚铺厚度250 mm，压实系数不小于0.95。

2 注浆加固的必要性

该工程的基底标高为-6.000 m，故回填土的厚度达到了6 m，回填土厚、回填量大。由于工期紧，急于建成后投入使用，回填土没有时间自然固结和沉降，根据经验极易造成建筑物在使用过程中1层地坪的下沉开裂，故决定对本建筑物范围内的回填土体进行加固处理。经过与换填法、堆载预压法等处理方案的比选，由于注浆加固法适用于建筑地基的局部加固处理，适用于砂土、粉土、黏性土和人工填土等地基加固。由于注浆加固采用劈裂注浆，施工快捷，不受地形限制，故最终确定采用对回填土进行加固注浆的处理方案[1-2]。

3 注浆加固概况

注浆加固范围为本建筑物主楼的回填区域，采用直径20 mm的耐压PVC注浆管深孔注浆。注浆孔深度为回填土深度且应进入下部稳定土层不小于0.3 m，成孔直径100 mm，孔距1.5 m，本工程总注浆孔数为2 091个，浆液采用普通硅酸盐水泥P·O32.5、水灰比为1∶1的水泥浆，注浆压力为1 MPa，并持续5 min以上。

4 技术要点

根据现场情况及以往施工经验，对基础回填土进行注浆加固处理，具体施工技术要求如下:

由于土质情况对注浆压力影响较大，故大范围注浆前应根据局部试验确定注浆压力。

注浆管采用耐压PVC管，间距1 500 mm，均匀布置。注浆管对称开注浆孔，管径20 mm，注浆管全段开孔。

注浆孔采用干作业法成孔，严禁用水作业，成孔直径100 mm，注浆压力1 MPa。注浆水泥采用P·O32.5，水泥浆水灰比1∶1。

成孔完成后，对成孔深度进行检查，达到要求深度后，及时注浆。

注浆应采取隔一根注一根的“跳注”方法。注浆过程中应密切注意周边管沟是否漏浆，如发现有漏浆现象应采取堵漏措施，以防浆液流失堵塞管沟及下水道，堵漏严密后继续注浆。还应密切注意周围地面是否发生冒浆。冒浆原因有多种，主要有注浆压力大、注浆段埋深浅、有孔隙通道等。如果发生冒浆，首先查明原因，再采用对应的措施。如降低注浆压力或采用自流式加压。如果采取措施后仍然冒浆，则应停止注浆。

注浆加固施工顺序为:钻机与注浆设备就位→钻孔成孔→安放注浆管→安装止回阀→注浆固结。

注浆施工时，宜采用自动流量和压力记录仪，并及时进行数据整理分析。

注浆的流量可取20～30 L/min。

满足以下任何一项即可结束该孔注浆:压力骤然上升；产生孔内溢浆现象；压力控制在1 MPa并稳压5 min。

注浆结束，待水泥浆凝固后，把地面以上注浆管截掉[3-4]。

5 施工工艺

场地平整:将注浆加固范围内杂物、垃圾等清理干净，不相关的材料、机具等调出施工场地，并进行平整、压实，达到地质钻机平稳施工的条件。

孔位放样:根据设计图纸进行放样确定注浆管位置，注浆孔的纵横向间距均按1.5 m布置。

钻机定位:孔位确定后，钻机进场就位，钻机底部需平整稳固，钻孔孔位偏差不大于0.05 m。

钻孔:开钻前检查钻杆钻进角度是否满足设计要求，并在钻进过程中对钻机调平校正，钻孔的倾斜度与设计要求倾斜度偏差≤1.0%。

安装注浆管:成孔至设计要求深度后，应立即安装注浆管，确保注浆管下到孔底。注浆管上部高出地面200 mm，在注浆管顶部封上密封盖，防止杂物进入管内。

注浆:正式开始注浆前，首先在施工现场选取几个孔进行注浆试验，在满足设计要求的情况下调整灌浆材料、浆液扩散半径、容许灌浆压力等参数。

注浆过程中主要通过听声音、看压力表、观察注浆量来判断注浆的实施效果。听声音是否有异常，看压力表指针读数是否过高，观察注浆量是否达到理论的注入量。这个过程主要靠注浆技术人员及操作人员来控制。另外，注浆过程中要记录注浆原始，并保证记录表的真实性。

本工程根据注浆试验，选取水泥浆液，水灰比控制在1∶1，注浆压力控制在1 MPa。注浆参数见表1。

表1 注浆参数

最终注浆完成的控制标准为，采取注浆压力与注浆量双控指标。在注浆过程中，压力逐渐上升，流量逐渐减少。当压力达到注浆终压，且稳压5 min，可结束该孔注浆。或单孔注浆量达到0.80～1.00 m3，也可停止该孔注浆[5]。

6 注浆量计算

注浆量按以下公式计算：

式中，Q——注浆量，V——加固土体体积，λ——浆液填充率，n——孔隙率，α——浆液填充系数，β——注浆材料损耗系数。对于本工程粉质黏性土λ取值见表2。

表2 浆液填充率

根据施工经验和地勘报告确定，劈裂注浆加固土体的浆液填充率一般在15%～20%见表2。根据设计要求，注浆加固土体直径为1.5 m，故单孔每米注浆量计算如下:Q=Vλ=3.14×0.75×0.75×5×0.2=0.353 m3=353 L。

上述计算仅为注浆量的估算方法，实际施工过程中应进行试注来确定上述参数，以便获得更为准确的参数，指导现场施工。

7 注浆质量检验

注浆浆液拌制完成后，对每盘水泥浆拌制量，采用泥浆比重计检测水灰比。若水灰比不满足设计要求，应调整水泥、水掺量，直至满足设计水灰比要求。

注浆质量检验应符合下列规定:

1）注浆检验时间应在注浆结束28 d后进行。可选用标准贯入、轻型动力触探或静力触探对加固土层的均匀性进行检测。按加固土体深度范围每间隔1 m取样进行室内试验，测定土体压缩性、强度或渗透性。

2）注浆完成24 h后，应在合适位置钻孔取芯或洛阳铲取芯，检查浆液填充的效果，是否密实，是否还有缝隙或空洞。如果仍有较大空洞或孔隙，应该在空洞或孔隙处补孔注浆。检查孔不少于总注浆孔数的2%。

8 施工重难点及对策

在注浆过程中容易产生周围土体冒浆的现象，通常可以采取以下方法控制冒浆。

适度的降低注浆压力或采用自流式加压。

根据本工程特点，先做地坪80 mm厚C15素混凝土垫层。垫层施工之前，孔口采用略带膨胀性的混凝土进行封孔，封孔深度不小于1.0 m。封孔后24 h便可以做垫层、注浆。

调整水泥浆的浓度或加入速凝剂等。

9 施工注意事项

注浆施工时，宜采用间隔跳孔、逐步约束、先下后上的注浆施工方法。

当注浆量超过该孔加固土体体积20%还未达到上述标准时，应及时分析原因，察看是否存在跑浆等问题，采取相应解决措施。

注浆结束后28 d后对注浆效果进行检验。

施工结束后需对场地进行沉降观测，对处理效果作进一步的验证。

异常情况处理及注意事项:当浆液量严重不足，注浆压力又超过终注压力时，可提高注浆压力，注浆压力最大不超过1.2 MPa。浆液注入后发生自沉，吃浆量过多要加入20%速凝剂；注浆过程中如浆液沿一个定向通道涌出时，可在灌浆进行一段时间后加速凝剂进行封闭。当浆液压力突然升高时，应分析管路是否堵塞，并停止注浆检查。注浆过程中应经常观察周围地面、管沟情况，有无浆液涌出以及建筑物变化，一旦出现异常情况反应立即停止注浆并采取措施。

10 结语

以上是注浆加固法对基础回填土进行加固的主要技术要点、施工工艺、注浆量计算、注浆质量检验及施工注意事项等，望对同类工程有一些参考价值，不足之处敬请指正。