压力注浆加固建筑地基施工技术

浅议压力注浆加固建筑地基施工技术摘要：压力注浆在很多的工程上面的运用逐渐增多，其中在道路桥梁上、矿井上、古董文物上、铁路和工厂建筑物上特别是坝基的加固，都有着非常重要的应用。注浆也越来越被人们所重视，注浆材料的种类也日益增长，对其施工技术的研究也成为热点。

关键词：压力注浆加固地基施工技术

中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：

引言

所谓注浆法，即通过电化学的气压、液压原理将部分固化的浆液倒入缝隙。不管是人为造成的还是自然形成的缝隙都要进行注浆加固，以达到提高介质的物理力学性能的目的。其功能主要是使空隙的压力被降低、抵抗渗透的能力提升、渗流量的减少、渗透性的降低等。

劈裂注浆这一技术的发展有目共睹，特别是在柔软的土质地基的应用上尤为明显。这一技术的主要作用是防止物体下沉并且使它的承重能力大大提高。目前，世界各国也包括我国在注浆的工作中解决各种压力问题、液体的浓度问题、消耗量等问题都要用到计算机去检查和测算，目的就是为了高效地保质保量完成注浆任务。

一、注浆工程的过程设计

通常而言，注浆工程中所使用的浆料主要是由主剂、溶剂及添加剂共同组成。在生产中往往在水泥中掺入了粘土、砂与粉煤水等

来改变水泥的颗粒大小，主要是为了防止普通的水泥浆料沉淀吸水、稳定性差、硬化时伴有的体积收缩等不良反应。因此，为了提高水泥的各方面性能，各种添加剂也是必不可少的。

对于具体的注浆工程而言，每个工程都有其自身的特点，在施工方案的选择上通过比较制定出一个相对合理的标准。防渗标准是注浆工程的一个重要指标，防渗标准与地基的渗透性成反比，防渗标准越高则表明渗透性越低，注浆质量就越好。但成本也会相对较高。所以，防渗标准并不是工程唯一的标准，要将各方面情况综合考虑。对砂与砂砾石层，通常用k来表示其防渗标准，对于相对重要的工程，防渗标准要求较严格，应当使k保持在10-4-10-5cm/s 以下；如果允许有较大渗透的临时工程，在渗透程度不会破坏地基质的情况下，可以允许k值到达10-3cm/s数量级发生。

二、加固机理

注浆时，加固部分显得特别重要。在灌注过程中，通常要把钢管沿桩钢筋笼外壁埋设，在混凝土具有一定强度后，通过压力作用将水泥浆顺钢管进入缝隙里，达到对于原本相对松散结构的加固作用。水泥浆在压力的作用下向四周逐渐扩散。如果是单桩区域，横向扩散就等于加大了端部直径，纵向扩散就等同于增加了桩的长度；如果是群桩区域，浆液的扩散就会将碎石层粘合成一个整体，使石层的整体结构增强，从而达到提高承载力满足承载需求的目的。对于钻孔灌注而言，孔底通常会留有少量无法清理干净的沉渣，

所以在初灌时要将混凝土从细长的导管落下，避免落差太大而产生的底部混凝土离析成“虚尖”、“干碴石”等，孔壁的泥皮也容易阻碍桩身与桩周围混凝土的结合，使摩擦系数在一定程度上得以降低。上面的几点因素都对灌注桩桩端的承载力和桩侧壁的摩阻力产生很大影响。如果压入桩端的浆液先与桩端的沉渣结合，就会增强该部分的牢固紧密度，从而使承载力得到改善。如果浆液与桩身的土层相结合且往上返，就会消除泥皮提高桩侧的摩擦力，而且流入到桩测土层中的浆液也可以起到加大桩径的作用，使得灌注桩的承载力得到提高。

三、压力注浆施工工艺

1. 注浆方法和注浆次序

注浆前要先对放孔位进行现场测量，钻机进行定位后开机钻孔。在钻好的孔中将注浆管插入，为防止冒浆应事先用水玻璃将注浆管顶端封住。一切准备就绪后就开动注浆泵直至灌满为止。注浆过程中要采用至少三次的间隔加密，按照先外排后内排的顺序加密。如果遇到软地基或有部分土质缺陷的情况，就要实施第四次加密。

2 注浆完成标准

（1）注浆孔的水泥用量不低于50kg/m。

（2）突然停止注浆压力的增加时，地面会产生隆起现象。

（3）在规定注浆压力范围内，地基土不会出现吸浆也不会发生表面冒浆等情况。

3 注浆设计内容

注浆的设计内容主要有：（1）注浆标准。注浆标准通常是指注浆的质量要求及注浆结束后应当达到的效果；（2）注浆材料。注浆材料既包括浆材也包括浆液的制备比例；（3）施工范围。施工范围也就是俗称的注浆深度、注浆长度以及注浆宽度；（4）浆液影响半径。通常是指在设计压力下浆液能够有效扩散的距离；（5）钻孔布置。正确的孔距、孔间的排距、孔数和孔间的排数都要依据浆液的具体性质而逐一确定；（6）注浆压力。实际的注浆压力对于不同情况的规定也各不相同，所以注浆压力通常是指在一定地区一定深度内符合规定标准的最大注浆压力；（7）注浆效果评估。注浆效果评估主要就是指注浆结束后要对注浆结果综合各种检测手段时行检测。

4 压浆孔的布置

对于压浆孔位的选取通常用使用以下方法：首先使用钻芯法先钻两个取芯孔，然后再在桩中心的另外一侧钻第三孔，钻孔的深度应该保证在桩的破碎位置1.0-1.5m以下。布设的三个孔应该呈等边三角形状，这样可以使浆液能够较好的在整个桩的横断面扩散开来，使注浆结果达到要求。

5 注浆材料

注浆材料对注浆效果有重要影响。通常使用的材料是水泥水玻璃，由于它是由水泥与水玻璃共同混合而成的一种介于水泥与水玻

璃之间的中间体，因此拥有水泥与水玻璃的共同特点，可以使浆液的凝结时间够长，并且可以能够让浆液渗透到预计的影响半径之内。并且其浆液结石的抗压强度高，并且绿色环保，没有污染和毒副作用，是一种非常优秀的注浆材料。

6 注浆技术指标

注浆的技术指标也同样十分重要。现在通常在保证较高的注浆压力的前提钻最少的钻孔。因为注浆压力的大小直接影响了浆液的扩散，而且高的注浆压力也可以使一些小细的孔隙变大，提高注浆的可操作性。

注浆材料将孔隙填满后，由于较高的注浆压力还会产生劈裂灌注，使注浆材料的强度、密度和防水性等各方面都得到提高。而且高的注浆压力还能将浆液中多余的水分挤出来，从而进一步提高注浆的强度。但是注浆压力也不能过大，当压力大于地层的自重和强度就会使地基及其上部结构造成损坏。

所以，注浆压力的设定都以不破坏地层结构为准则。影响注浆压力设计的因素有很多，如地地基土的密度、强度与初始应力，布孔位置、钻孔深度、以及注浆次序等，诸多因素复杂的交织在一起同时又产生了很多不确定性，往往在施工现场还要结合以往的经验及能过现场的注浆试验来综合确定。

四、地基处理效果

压力注浆以其工艺简单、易于实现、工期短、费用低、方便控