淺談高噴法防滲加固施工工藝及相應(yīng)問(wèn)題處理措施

單建軍

摘要：本文總結(jié)探討了高壓噴射注漿法防滲加固的施工工藝及施工過(guò)程控制，并就施工中常見(jiàn)的事故及特殊情況處理方式做了探討，希與同行共同切磋。

關(guān)鍵詞：高壓噴射注漿法、防滲加固、施工工藝

引言

高壓噴射注漿防滲墻具有較好的防滲加固性能，不需要開(kāi)挖地基，可灌性、可控性好，連接可靠，并且高噴法對(duì)施工場(chǎng)地的要求不高，施工簡(jiǎn)便、靈活，機(jī)具振動(dòng)小、噪音低，

質(zhì)量檢測(cè)方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。

本文中，筆者根據(jù)自己的工作經(jīng)驗(yàn)，就高壓旋噴注漿設(shè)計(jì)與施工技術(shù)進(jìn)行探討，并就其施工中常見(jiàn)事故及特殊情況處理方法做詳細(xì)介紹。

一、高噴法防滲加固施工工藝及過(guò)程控制

高壓噴射注漿法適用于處理一般土層和碎石土等地基，當(dāng)土中含有不理想地層的工程，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果確定其適用性。由于高壓噴射注漿工程為隱蔽工程，因此在工程施工過(guò)程中必要進(jìn)行施工過(guò)程參數(shù)檢測(cè)，遇到特殊情況要有合理的處理措施。

下文中，筆者就從高噴法防滲加固施工程序入手，具體探討其施工控制要點(diǎn)。

1、施工程序簡(jiǎn)介

盡管各種高壓噴射注漿法所注入的介質(zhì)種類和數(shù)量不同，但其施工程序卻基本一致，均按照自下而上的工序進(jìn)行施工。

(1)鉆孔

鉆孔的目的是為將噴射注漿管插入預(yù)定的地層中，鉆孔方法視地層地質(zhì)情況、加固深度、機(jī)具設(shè)備等條件而定。當(dāng)遇到較堅(jiān)硬的土層時(shí)宜采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔，一般在二重管和三重管旋噴法施工中，采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔。

(2)插管

鉆孔完成后，應(yīng)及時(shí)將噴射注漿管插入地層預(yù)定深度，插管與鉆孔兩道工序一般合二為一，但使用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔完成后，必須拔出巖芯管，插入噴射管。在插管過(guò)程中，為防止泥沙杜塞噴嘴，可邊射水、邊插管，但其壓力過(guò)高易將孔壁射塌。

(3)噴漿

根據(jù)土質(zhì)、土類、地下水等環(huán)境調(diào)整噴漿壓力、流量、旋轉(zhuǎn)提升速度等，自下而上噴射注漿。

（4）補(bǔ)漿

噴射的漿液與土攪拌混合后的凝固過(guò)程中，由于漿液的析水作用，一般均有不同程度的收縮，造成在固結(jié)體頂部凹陷，對(duì)地基的加固和防滲堵水極為不利。

2、施工控制要點(diǎn)

(1)施工前先進(jìn)行場(chǎng)地平整，挖好排漿溝，做好鉆機(jī)定位，要求鉆機(jī)安放保持水平，其傾斜度不得大于5%。

(2)在插入旋噴管前，先檢查高壓水與空氣噴射情況，各部位密封圈是否封閉，插入后先做壓水試驗(yàn)，合格后方可噴射漿液，如因塌孔插入困難時(shí)，可用低壓((0. 1 -2HPa)水沖孔(3)噴射時(shí)，先應(yīng)達(dá)到預(yù)定的噴射壓力和噴漿量后，且孔口冒出槳液，再逐漸提升噴射管，中間發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)停止提升和旋噴，以防樁體或板墻中斷，同時(shí)立即進(jìn)行檢查，排除故障;如發(fā)現(xiàn)有漿液噴射不足，影響樁體的設(shè)計(jì)直徑時(shí)，應(yīng)進(jìn)行復(fù)噴。

(4)對(duì)需要擴(kuò)大加固范圍或提高強(qiáng)度的工程，可采取復(fù)噴措施，即先洗一遍清水，再噴一遍或兩遍水泥漿。

(5)噴到樁高頂設(shè)計(jì)高程后迅速拔出噴射管，用清水沖洗管路，防止凝固堵塞。相鄰兩樁施工間隙時(shí)間應(yīng)不小于48h，間距應(yīng)不得小于4-6m。在含黏粒較少的地層中進(jìn)行高噴注漿。孔口回漿應(yīng)經(jīng)處理后方可重復(fù)使用：在黏性土或軟塑一流塑狀淤泥質(zhì)土層中，孔口回漿不宜重復(fù)使用。

二、施工中常見(jiàn)事故及特殊情況處理

1,冒漿

在噴射注漿過(guò)程中，噴射沖擊破壞土層所產(chǎn)生的部分細(xì)小土粒隨一部分漿液沿著注漿管管壁冒出地面。通過(guò)對(duì)冒漿的觀察，可以及時(shí)了解土層狀況、噴射的大致效果和噴射參數(shù)的合理性等。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，冒漿(內(nèi)有土粒、水及漿液)最小于注漿量20%者為正?，F(xiàn)象，超過(guò)20%或完全不冒漿時(shí)，應(yīng)查明原因并采取相應(yīng)措施。減小冒漿的措施有：①提高噴射壓力；②適當(dāng)減小噴嘴直徑；③加快提升和旋轉(zhuǎn)速度等。出現(xiàn)不冒漿或斷續(xù)冒漿時(shí)，若系土質(zhì)松軟則視為正?，F(xiàn)象，可適當(dāng)進(jìn)行復(fù)噴；若系附近有空洞、通道，則應(yīng)不提升注漿管繼續(xù)注漿，直至冒漿為止或拔出注漿管待漿液凝固后重新注漿。

2.固結(jié)體不完整

高壓噴射注漿完畢后，或在噴射注漿過(guò)程中因故中斷，均可能產(chǎn)生加固地基與建筑物基礎(chǔ)不密貼或脫空、樁體不連續(xù)現(xiàn)象。

防止因漿液凝固收縮，可采用超高噴射(噴射處理地革的頂面超過(guò)建筑物基礎(chǔ)底面，其超高量大于收縮高度)、回灌冒漿或第二次注漿等措施。防止因噴射注漿中斷導(dǎo)致的斷樁，可在每次卸管及重新下注漿管時(shí)，保證停頓部位的搭接長(zhǎng)度不小于100mm，以保證固結(jié)體的整體性。

3、固結(jié)體不垂直

固結(jié)體不垂直會(huì)導(dǎo)致其承載力降低,更為嚴(yán)重的是使防滲堵水失敗。固結(jié)體不垂直主要由鉆孔不垂直引起。

實(shí)際施工時(shí)，鉆機(jī)就位應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)固、垂直，并采用水平尺校正鉆機(jī)垂直度.確保鉆機(jī)就位偏差不大于50mm,垂直度偏差不大于1/100a。

4、建筑物的附加沉降。

高壓噴射注漿處理地基時(shí)，在漿液未硬化前，有效范圍內(nèi)的地基因受到擾動(dòng)而降低強(qiáng)度，容易產(chǎn)生附加變形。通常采用控制施工速度、順序和加快漿液凝固時(shí)間等方法防止或減小附加變形。

5,固結(jié)體強(qiáng)度不均。

不同的土層特性對(duì)噴射注漿固結(jié)體的直徑、強(qiáng)度影響較大.如較堅(jiān)硬土層樁徑偏小、含有機(jī)質(zhì)阻礙固結(jié)體硬化造成強(qiáng)度偏低、砂類土中固結(jié)體強(qiáng)度較高等，實(shí)際工程施工中，宜報(bào)據(jù)不同土層深度和岸度及時(shí)調(diào)整噴射參數(shù)或進(jìn)行復(fù)噴。

6.咬射流壓力偏低。

高壓泵壓力偏低會(huì)造成噴射流破壞力較低而達(dá)不到處理效果.可能的原因有高壓泵性能不足、高壓泵擺放距離過(guò)遠(yuǎn)、漿液竹路泄翻等。若因高壓泵性能不足，不能產(chǎn)生設(shè)計(jì)要求的壓力，應(yīng)立即更換高壓泵:高壓泵擺放距離過(guò)遠(yuǎn)，增加了高壓膠管的長(zhǎng)度，使高壓噴射流的沿程損失增大，導(dǎo)致實(shí)際噴射壓力降低，實(shí)際施工中，鉆機(jī)與高壓泵的距離不宜大于50m；流里較大而壓力偏低時(shí)，應(yīng)檢查各部位的泄露情況，必要時(shí)拔出注漿管.位查密封性能。

7、噴射深層長(zhǎng)樁。

從多數(shù)情況來(lái)看，旋噴注漿地基，主要是第四紀(jì)沖積層。由于天然地基的土質(zhì)情況沿著深應(yīng)變化較大，土質(zhì)種類、密實(shí)程度、地下水狀況等一般都有明顯的差異.在這種情況下，旋噴時(shí)若只采用固定的旋噴工藝參數(shù)，勢(shì)必形成上部較粗、下部較細(xì)的固結(jié)體，嚴(yán)重影響旋噴尚結(jié)體的承載或抗?jié)B能力。

因此，在旋噴深層長(zhǎng)樁時(shí)，應(yīng)按地質(zhì)剖面圖及地下水資料等，在不同深度，針對(duì)不同土質(zhì)情況，適用合適的旋噴參數(shù)，才能獲得均勻、密實(shí)的長(zhǎng)樁。對(duì)深層硬土，可采用增加壓力和流量或適當(dāng)降低旋轉(zhuǎn)和提升速度等方法。

8、重復(fù)噴射。

根據(jù)噴射機(jī)理可知，在不同的介質(zhì)環(huán)境中有效噴射長(zhǎng)度差別很大，對(duì)土體進(jìn)行第一次噴射時(shí)，噴射流沖擊對(duì)象為破壞原狀結(jié)構(gòu)土。若在原位進(jìn)行第二次噴射，則噴射流沖擊破壞對(duì)象發(fā)生改變，成為漿土棍合液體。沖擊破壞所遇到的阻力較第一次噴射時(shí)小。

在一般情況下，重復(fù)噴射有增加固結(jié)體直徑的效果，增大的數(shù)值主要隨土質(zhì)密度而變。雖然重復(fù)噴射有增徑效果，但由于增徑率難以控制和影響施工速度，因此再實(shí)際中不把它作為增徑的主要措施。通常在發(fā)現(xiàn)漿液噴射不足，可能影響固結(jié)質(zhì)量時(shí)，或工程要求較大的直徑時(shí)，才進(jìn)行重復(fù)噴射。

9、大量漏漿和冒漿處理。

在旋噴過(guò)程中，往往有一定數(shù)量的土粒，碳P.部分漿液沿著噴射管管壁冒出地面.通過(guò)對(duì)冒漿的觀察，可以及時(shí)了解土層狀況、旋噴的大致效果和旋噴參數(shù)的合理性等。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，冒漿(內(nèi)有土粒、水及漿液)壁小于注漿量20%者為正常現(xiàn)象，超出20%或完全不冒漿時(shí)，應(yīng)查明原因并采取相應(yīng)的措施

展望

目前高噴法的工藝參數(shù)主要結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并針對(duì)特定工程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。為了完善高噴法的應(yīng)用，應(yīng)該對(duì)高噴法的應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)的研究，特別是高噴射流有效范圍、固結(jié)體的直徑與射流壓力和土體結(jié)構(gòu)的關(guān)系、高噴法的漿液材料配比與固結(jié)體的力學(xué)性能指標(biāo)及抗?jié)B性能指標(biāo)的關(guān)系等。完善的理論研究將會(huì)對(duì)提高成樁質(zhì)量、降低工程造價(jià)起到積極作用。

參考文獻(xiàn)

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