劈裂注浆综合地基处理施工工法

劈裂注浆综合地基处理施工工法
随着国家经济发展，基建项目越来越多，同时出现的地基承载力问题也相继增多。

根据工程性质和现场条件不同选择的地基处理方式亦不尽相同，因此在保证安全和质量的前提下，缩短施工工期、降低工程成本可谓是当今建筑行业首要考虑的几个问题。

**市***工程，当基础施工至○B×8～19轴时，发现部分基础为施工其相邻建筑（干煤棚）时的回填土，回填土最深达18米，且含石量在40%左右,最大粒径约40～50cm。

经过对几种处理方案的论证和对比后，我单位在该基础工程中成功运用了劈裂注浆综合地基处理施工方法，从而解决了施工范围内土质含石量大对成孔的影响，在保证安全和质量的前提下，降低了成本，缩短了施工工期。

一、工法特点
1、该施工工法将桩基与地基处理良好结合，使经过处理的地基满足设计承载力的要求。

2、工人在地面上进行作业，安全系数高。

3、该施工工法利用“步履移动式桩机”成孔，机械化程度高。

4、施工不需要其他辅助工作，施工方便。

大大缩短了施工工期。

二、适用范围
劈裂注浆综合地基处理施工工法主要适用于：含石量较大的软弱
地基处理；亦适用于流塑粘性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基处理。

三、工艺原理
劈裂注浆综合地基处理施工工法是一种新型的地基处理方法，其成孔是利用桩机进行夯孔，该工序本身就是一个夯密的过程，经过成孔后地基条件明显被改善。

另外深孔和浅孔经过一次注浆和二次高压注浆后，回填土内卵石和松散土间隙被水泥浆充填、密实，且经过高压作用土体被劈裂填充密实，使注入的浆液和土拌合凝固为新的固结体，承载力大大提高。

注浆孔经过置于其内的注浆管进行注浆后形成一个个微型柱，其中的钢管注浆管像其内的钢筋，形成多个单桩（可视为桩基础）与挤密后的土体和固结的土体（注浆地基处理）一起承受上部传来的荷载。

根据压力扩散角，压力在向下传递的过程中逐渐衰减。

高压注浆处理后的土体在上部压力较大的情况下由深孔桩和浅孔桩共同承担，应力下传工程中衰减然后由深孔桩独自承担荷载，继续下传压力逐渐变小，直至消失，最终满足设计承载力要求。

四、施工工艺
1、工艺流程见（见图1）
图1 劈裂注浆施工工艺框图
2、施工操作要点
1）场地平整及测量放线定位
场地平整要在桩基施工前进行，挖土至自然地平以下2.0m处。

场地必须平整以便于桩机在坑内的移动就位，宽度必须满足桩机在前后移动就位时所需要的足够宽度。

根据永久定位坐标及高程坐标点应严格按图纸尺寸由专业技术人员采用精密仪器定出桩位并设定明确标记以便施工。

其误差值要控制在±100mm以内。

2）桩机就位
检查桩机各项性能指标，确认桩机状态良好后，移动桩机至施工孔位，护筒中心对应孔位中心，护筒正面和侧面校准垂直度后进入成孔施工阶段。

3）成孔施工
根据现场情况和承载力要求情况确定单桩的直径，本工程护筒采用200mm直径。

桩机就位后进入成孔施工，成孔应采用跳打的方法进行施工且首先进行五个深孔的施工，然后再进行浅孔的施工。

4）注浆管制作
按设计选材，一次注浆采用φ32mm塑管（满足承压≥0.6Mpa）；二次高压注浆管采用φ40mm钢管（满足承压≥2.0Mpa），自孔底向上按间距150mm用电焊打对穿泻浆孔，孔径4mm，上下孔成十字型，孔口以下2.0m为保压封孔段不设泻浆孔。

二次注浆管孔底和泻浆孔用胶带封闭后使用，且采用长度不小于50mm的φ48mm钢管接长。

5）一次注浆
采用PO32.5级水泥、按水灰比1:0.5～0.7掺入1%左右外加剂调制好水泥浆,用注浆泵连接一次注浆管输入孔底,待孔口能看到水泥浆液时缓慢向外拔一次注浆塑料管(此时注浆不能停止), 一次注浆塑管在孔内1m左右时孔口溢出纯水泥浆此时停止注浆、采用潮拌水泥
粉捣入孔内不小于700mm深即封孔,封孔后再次注浆保证孔内水泥浆充盈饱满（压力≥0.3Mpa），一次注浆完成拔出注浆塑料管。

6）二次压力注浆
注浆顺序随成孔顺序。

完成一次灌浆当浆液初凝形成固状物时即可开始二次压力注浆（隆起、表严重冒浆，停机后稳定压力≥0.4 Mpa 时间≥3min。

一、二次灌浆间隔时间现场根据水泥初凝情况确定），随着压力升高会出现一个压力陡降过程此时注浆管上设置的泄浆孔被打开一次浆液形成的固形物和被加固土体被劈裂水泥浆充填土体空隙水泥浆速度≤30L/min，当时间大于5分钟压力≤0.3Mpa时采用间歇控制注浆地下有裂隙空洞(间隔时间应作好记录), 注浆压力终孔期间不小于2.0Mpa。

每米注浆量≥180kg/m或工作面明显隆起时注浆完成。

图2 施工平面及剖面图
五、机械设备及主要材料
1、机械设备(见表1)
表1 劈裂注浆施工机具设备
2、主要材料（见表2）
表2 劈裂注浆施工材料表
六、劳动力组合（见表3）
表3 劳动力配备表
七、安全管理及环境保护
1、安全管理
施工过程中除应遵守地基处理施工的相关规范外，还应结合劈裂注浆综合地基处理施工特点，采取以下安全措施：
1）对全员进行安全意识教育和安全技术交底，并对其进行施工措施的贯彻。

2）成立以项目经理为首的安全检查小组，制定安全操作规程和文明施工管理规章及奖惩制度，建立个人劳动保险和安全卡。

3）按照安全规程和治安管理条例，加强安全保护；施工现场设置安全防护装置，佩戴安全帽。

2、环境保护
施工前，做好相应的措施避免产生噪音、强烈振动、泥土飞溅等诸如此类的现象，以降低对周边环境的影响。

施工时，应保护好施工现场的有关建筑物和设施，尽量减少对周围环境的影响。

对必须破坏的周围建筑物，在施工完毕后要进行原样
恢复。

八、质量标准及质量要求
1、质量标准
该工程依据下列标准：
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002；
《建筑基础设计规范》GB50007-2002；
《地基与基础规范》2003年11月修订版；
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》；
2、质量要求
1）测量放线、定位；跟据永久定位坐标及高程严格按图纸尺寸由测量人员利用全站仪定出桩位并设定明显标记以便施工。

误差值要控制在±100mm以内。

2）成孔施工；根据现场情况和承载力要求情况确定单桩的直径，本工程采用200mm直径。

3）注浆管制作：一次注浆采用承压不小于0.6Mpa的φ32mm塑料管，二次高压注浆管采用承压不小于3.0 Mpa的φ40mm钢管。

4）注浆；注浆分一次非压力注浆和二次压力注浆。

该部分具体施工及质量要求见操作要点。

表4 成孔和注浆施工质量标准
九、效益分析
在**工程地基高压劈裂注浆处理工程施工中，我们注重增加施工中的科技含量，积极引进新技术，创新新的施工工艺和方法，运用新型设备。

通过一系列新技术、新工艺的应用，使科技成果转化为生产力，效果显著，工程质量明显提高，安全生产条件明显改善，施工周期明显缩短，降低了工程造价约40万元。

劈裂注浆综合地基处理施工方法实施后，受到建设单位及各方的好评。

极大提高了企业的社会信誉和市场竞争力，为企业的发展奠定了坚实的基础。

十、工程实例
该项施工技术应用于***热力管网支架的加固工程施工中。

****热力管网是通向***市新城区的一项重要工程，该工程靠近主厂房的1#支架施工完毕后出现下沉现象，经过方案论证决定采用劈裂注浆综合施工工艺进行处理，处理完毕后效果显著，有效的控制了地基的沉降。

为类似地质条件的施工方案及方法的选择提供了很好的借鉴依据。

并产生了显著的社会、环境效益以及经济效益。

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1图3 劈裂注浆完毕后效果图 ○
2图4 一、二次注浆管安装完毕等待注浆 ○3图5 成型后的桩孔，中间为二次注浆管。