雷秀清

（山西三建集團(tuán)有限公司，山西長治 046000）

0 前言

與傳統(tǒng)的軟基處理方式相比，注漿處理軟基的技術(shù)先進(jìn)性主要體現(xiàn)在不需要大型機(jī)械、對場地適應(yīng)性強(qiáng)；機(jī)械設(shè)備組成較為簡單、材料易于獲取、適用范圍廣；操作簡單、施工速度較快，人員不需要有特別高的專業(yè)要求。同時(shí)還可以根據(jù)不同的地質(zhì)水文條件適當(dāng)摻加不同類型的外加劑，以加速固結(jié)速度、提高軟基處理質(zhì)量。

1 工程概況

本項(xiàng)目為羅甸佳禾·時(shí)代廣場，工程地址位于貴州神黔南布依族苗族自治州羅甸縣城東新區(qū)湖濱大道與玉都大道交叉口東北角。本工程總建筑面積19萬m2，一期工程約10萬m2，其中6#樓建筑面積約2.4萬m2，其中地下1層，地上32層，地下1層為車庫，地上1～2層為商鋪，3～32層為住宅。

6#樓設(shè)計(jì)基礎(chǔ)形式為人工挖孔樁基礎(chǔ)，分為圓形樁及長圓形樁（一字樁）。設(shè)計(jì)持力層為中風(fēng)化巖層，深度基本在13.5～16.5m之間。地勘資料顯示雜填土深度為自然地坪以下0.5～4.5m范圍內(nèi)，實(shí)際開挖時(shí)發(fā)現(xiàn)深度為0.5～9m范圍內(nèi)。并且土質(zhì)構(gòu)成復(fù)雜，大部分為建筑垃圾、生活垃圾、淤泥、腐殖質(zhì)土等，多為近年來所傾倒、填筑，自然固結(jié)密實(shí)尚未形成，不具備可塑性。且該區(qū)域地表水豐富，土體均為飽和土，加之土壤透水性差，降排水效果不佳，開挖過程中發(fā)現(xiàn)土體蠕動(dòng)變形嚴(yán)重，極大地影響施工作業(yè)安全及施工質(zhì)量。

圖1 現(xiàn)場土質(zhì)

為了解決上述問題，項(xiàng)目部與建設(shè)單位多次組織勘察設(shè)計(jì)單位進(jìn)行協(xié)商，并查閱類似工程資料、技術(shù)論文，同時(shí)與有相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行溝通后決定采用局部注漿固結(jié)軟弱雜填土的方法解決上述問題。

局部注漿法可以在短期內(nèi)利用水泥漿固結(jié)軟弱雜填土，可以為后續(xù)人工挖孔樁的施工節(jié)約時(shí)間，但隨之而來的問題是注漿壓力如何控制、如何選擇注漿點(diǎn)位、如何合理地?fù)郊油饧觿┑龋M(jìn)而確保注漿固結(jié)效果。

2 項(xiàng)目主要特點(diǎn)及難點(diǎn)

2.1 主要特點(diǎn)

本項(xiàng)目的主要特點(diǎn)是利用水泥凝結(jié)后的固化作用來固結(jié)軟弱雜填土，提高原地基的穩(wěn)定性，以便于人工挖孔樁的順利施工。此外注漿作業(yè)還具有對周圍環(huán)境影響小、設(shè)備簡單、操作便捷、進(jìn)出場靈活、安全性較高的特點(diǎn)。

2.2 技術(shù)難點(diǎn)

采用注漿時(shí)的主要難點(diǎn)：①既要固結(jié)土體保證施工安全，又要避免壓力過大，水泥漿擴(kuò)散半徑超過預(yù)期計(jì)劃而給施工帶來困難；②注漿壓力的確定，尤其是周圍有道路、地下管網(wǎng)、居民區(qū)等構(gòu)筑物、建筑物時(shí)，為避免對上述區(qū)域造成不良影響，必須進(jìn)行合理計(jì)算，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定時(shí)，必須先進(jìn)行試驗(yàn)施工，進(jìn)而確定最佳的注漿壓力。

3 施工技術(shù)

3.1 工藝流程

測量定位→機(jī)具就位→鉆孔→鉆孔沖洗→安裝灌漿塞→分段提升灌漿塞→灌漿封孔→移至下一孔位→結(jié)束注漿→定位開挖。

注漿時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)點(diǎn)位，按上述流程（除測量定位外）依次循環(huán)進(jìn)行注漿。

3.2 工藝簡介

局部注漿固結(jié)軟弱雜填土施工，是利用150型勘察鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，根據(jù)雜填土層厚度進(jìn)行鉆孔，平均鉆孔深度8.5～9m，以達(dá)到原狀土層或穩(wěn)定巖層為準(zhǔn)。鉆桿∮91mm，打入預(yù)設(shè)深度后，提出鉆桿并下鋼套管（∮89mm），隨后套入塑料灌漿管（∮60mm），接口部位用栓塞栓緊。注漿時(shí)由調(diào)漿設(shè)備進(jìn)行調(diào)漿（采用42.5R水泥，水灰比0.45～0.5），通過加壓設(shè)備將水泥漿注入孔內(nèi)，孔口使用干水泥進(jìn)行封孔，防止水泥漿外溢。注漿壓力一般控制在0.3MPa左右，遇有特殊情況時(shí)，視情況增大或減小注漿壓力，以控制水泥漿擴(kuò)散范圍。同時(shí)可視土體含水率適當(dāng)增加外加劑，如水玻璃、早強(qiáng)劑等，以盡可能地水泥漿的硬化時(shí)間，從而保證后續(xù)工序的盡早施工。

3.3 注漿壓力的控制

處理軟弱雜填土?xí)r，由于填土深度、土體密實(shí)度、不透水飽和土含量等都不盡相同，在不同的點(diǎn)位注漿作業(yè)時(shí)，必須采用不同的注漿壓力，以保證在各點(diǎn)位的注漿效果基本相同。

在注漿施工時(shí)，需先進(jìn)行鉆孔取樣，確定雜填土深度，并經(jīng)實(shí)驗(yàn)室分析進(jìn)而確定土壤類別，含水量、透水性能等技術(shù)指標(biāo)，最終確定注漿壓力。注漿過程中必須保證壓力穩(wěn)定，不得忽大忽小，以此來保證注漿效果。

3.4 機(jī)械就位及鉆孔

（1）根據(jù)測放出的點(diǎn)位，合理布置機(jī)械設(shè)備，就位后必須進(jìn)行校正，垂直度必須滿足相關(guān)勘察機(jī)械作業(yè)規(guī)范的要求。機(jī)械性能應(yīng)能滿足施工要求，電源線路必須完好無損，嚴(yán)格按照“一機(jī)一閘一漏”進(jìn)行管理。場地極其松軟時(shí)，可在機(jī)械下部支墊木板，場地上應(yīng)鋪設(shè)跳板，人員在跳板上作業(yè)。

（2）鉆桿采用∮91mm空心鉆桿，以便提取土樣，進(jìn)而確定土層狀況是否達(dá)到預(yù)設(shè)土層。注漿鉆孔深度8.5～9m，以達(dá)到原狀素土為準(zhǔn)，鉆孔結(jié)束后必須使用清水沖洗至回水清凈為止。

3.5 拌制水泥漿

（1）制漿機(jī)的技術(shù)性能須滿足要求，保證能均勻、連續(xù)地拌制漿液，水泥漿液的攪拌時(shí)間不少于30s。

（2）配備水泥漿時(shí)須按配比計(jì)量，誤差應(yīng)小于5%。水泥選用42.5R普通硅酸鹽水泥，同時(shí)可根據(jù)要求摻加適量的水玻璃，以加快漿液的固化速度。

（3）水泥漿液自制備至用完的時(shí)間不大于2h，且在施工時(shí)不得停止攪拌。拌制漿液時(shí)應(yīng)計(jì)算當(dāng)日的注漿量，避免材料浪費(fèi)。

（4）水泥漿輸送管道長度不得大于30m，中途不得有破損或打結(jié)。

（5）每日注漿完畢后，對注漿管道、制漿機(jī)均應(yīng)進(jìn)行清洗，清洗后的廢水不應(yīng)隨意排放，應(yīng)先排放至指定的現(xiàn)場排污管道中，經(jīng)沉淀后再進(jìn)行排放或二次利用。

圖2 注漿施工現(xiàn)場

3.6 注漿

（1）注漿時(shí)須將注漿管套入鋼套管內(nèi)并用栓塞拴緊，伸入孔底開始注漿，也可以采用60mm塑料管伸入孔底進(jìn)行注漿。注漿作業(yè)一般情況下均是從下到上均勻進(jìn)行注漿，并應(yīng)伸入穩(wěn)定巖層或原土中，伸入距離可參考規(guī)范中的相關(guān)要求。注漿壓力一般為0.3MPa左右，擴(kuò)散半徑0.75m左右，當(dāng)以樁孔為中心1.5m范圍內(nèi)地表有水泥漿溢出，或在規(guī)定壓力下，注入率不大于0.4L/min時(shí)，繼續(xù)注漿30min后可結(jié)束灌漿。

（2）注漿結(jié)束后不得立即開始進(jìn)行人工挖孔作業(yè)，必須在水泥漿固結(jié)，且軟弱雜填土層達(dá)到穩(wěn)定、不蠕動(dòng)的要求后，方可進(jìn)行人工挖孔及鋼筋混凝土護(hù)壁施工。

（3）樁孔開挖時(shí)，為保證施工安全必須采用各樁跳挖的方式進(jìn)行開挖，當(dāng)開挖過程中發(fā)現(xiàn)漿液尚未固結(jié)時(shí)，應(yīng)暫停開挖，待漿液固結(jié)后再進(jìn)行開挖。單孔每天的開挖深度不得大于1m，開挖完成后及時(shí)進(jìn)行鋼筋混凝土護(hù)壁施工。

（4）注漿完成后，應(yīng)進(jìn)行檢查，當(dāng)局部土體狀態(tài)極差時(shí)，可增加注漿點(diǎn)位，加大注漿壓力增加注漿量，以保證注漿固結(jié)效果。

4 實(shí)施效果及推廣前景

在貴州省及周邊省市建筑行業(yè)發(fā)展，高層建筑愈來愈多，而在這些省市的建筑中，人工挖孔樁作為最常見的基礎(chǔ)形式，相較于鉆孔灌注樁、旋挖樁等來說更易于進(jìn)行擴(kuò)底、樁底清理，樁徑也更容易保證并能保證混凝土澆筑質(zhì)量。但相應(yīng)地，與機(jī)械成孔相比人工挖孔樁在施工過程中對于安全、質(zhì)量的要求也更加嚴(yán)格。

在地質(zhì)條件復(fù)雜的情況下，如遇流沙、溶洞、軟弱破碎巖層或大面積超深軟弱雜填土?xí)r，孔樁開挖就會(huì)存在極大的困難及安全風(fēng)險(xiǎn)，也帶來了巨大的安全隱患，經(jīng)常出現(xiàn)施工時(shí)無異?，F(xiàn)象，但隔天護(hù)壁便被擠垮，飽和土中無法排出的水，由于局部壓力失穩(wěn)便集中涌向開挖的裝空中。但若要利用大面積開挖整體換填的方法來處理軟基，必將導(dǎo)致工期、成本的大大增加，同時(shí)由于土層厚度大，承載力弱，開挖過程中非常容易發(fā)生車輛陷入等狀況，同樣存在極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。若采用縮短每日開挖深度，加大護(hù)壁鋼筋和護(hù)壁厚度，在土層蠕動(dòng)作用的擠壓下，又極易發(fā)生垮塌，造成極大的浪費(fèi)并嚴(yán)重威脅作業(yè)人員的人身安全。

注漿施工后，羅甸佳禾·時(shí)代廣場6#人工挖孔樁基礎(chǔ)已順利施工完成并通過了基礎(chǔ)驗(yàn)收，目前主體結(jié)構(gòu)已施工至25層，經(jīng)日常沉降觀測，未發(fā)現(xiàn)超出規(guī)范允許的變形。

由于注漿作業(yè)設(shè)備簡單，操作容易，處理軟基、固結(jié)軟弱雜填土、固結(jié)破碎圍巖、兼做截水帷幕等又具有良好的效果，因而具有廣闊的推廣應(yīng)用前景，尤其是在西南地區(qū)應(yīng)用前景廣闊，同時(shí)也給我集團(tuán)公司在開拓周邊市場、處理類似工程中提供了重要的技術(shù)手段。

5 結(jié)束語

采用局部注漿固結(jié)軟弱雜填土的方法對軟基進(jìn)行處理后，土體得以固結(jié)，承載力、穩(wěn)定性都大大提高，人工挖孔樁的樁孔開挖施工得以順利進(jìn)行，土層的蠕動(dòng)變形大大減小甚至不再發(fā)生蠕動(dòng)，土層內(nèi)無法排出的水，也在與水泥的反應(yīng)中大大減少。此外局部注漿在固結(jié)土層的同時(shí)，還可以起到截?cái)嗟叵滤淖饔孟喈?dāng)于利用水泥固結(jié)體形成了一道截水帷幕，大大減少了地下水對施工區(qū)域的影響，降低了樁孔開挖的難度及安全風(fēng)險(xiǎn)，縮短工期、降低了施工成本。經(jīng)工程實(shí)踐，滿足建設(shè)單位的各項(xiàng)要求，同時(shí)極大地促進(jìn)了工程的順利進(jìn)行。