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《路桥施工技术范文(最新2篇)》

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《路桥施工技术范文(最新2篇)》由精心整编,希望在【地基沉降注浆加固方案】的写作上带给您相应的帮助与启发。

地基处理中的压力注浆加固技术 1

关键词:地基处理;压力注浆

1、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。

2、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。

3、压力注浆施工工艺

3.1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。

3.2注浆完成标准

3.2.1注浆孔的水泥用量不低于50Kg/m。

3.2.2突然停止注浆压力的增加时,地面会产生隆起现象。

3.2.3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。

3.3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。

3.4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。

3.5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。

3.6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。

4、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、方便控制等优点已经得到广泛的应用。注浆效果是不同于注浆质量的另一个概念。注浆质量通常是指整个施工过程是否遵循施工规范以及注浆过程是否符合设计规定等相关要求,如果有不符合的现象就要及时采取补救措施。而注浆效果是指实际的注浆后,地基土的基本物理力学性能所得到的改善提高的程度。因此在符合注浆质量的前提下,保证注浆效果是整个注浆过程的最终目的。

5、压浆施工中出现的问题和相应措施

压浆施工过程中常出现的问题主要有以下几种:

5.1喷头打不开。当压力达到5MPa以上压浆喷头仍然打不开,则可以断定喷头部位已经损坏,不要再继续加压,压浆数量可在其他压浆管中进行补足。

5.2冒浆。冒浆时要首先确定冒浆的位置,如果冒浆发生在其他桩或是在地面上直接冒出,可以确定桩底浆液已经达到饱和状态,压浆工作可以停止;如果浆液从本桩的侧壁冒出,而压浆量已经达到要求或接近要求,也可以停止压浆;但如果从本桩的测壁冒出浆液但压浆量较少且没有达到预计的浆液标准,就要将压浆管清洗干净后,待压入的浆液凝固后第二天进行重新压浆。

5.3单桩压浆量少。使用群桩一次性压浆可以避免单桩压浆所造成的压浆量不足。压浆前先在桩周围形成一个封闭圈,然后在中间桩开始施工,这样可以很好地确保中间桩的压浆质量,即使周围个别桩出现有压浆量偏少的情况,也可以依据具体情况增加旁边桩的压浆量作为补充,以达到最终的压浆效果。

6、结束语

压力注浆法是在地基处理中最行之有效的一种方法,以下几点问题在操作中要格外注意。首先,在地基处理前要对现场进行充分分析与勘探,确定可以因地置宜地确定一套最优施工方案;其次,压力注浆更适合对已有建筑物的加固处理,如果该处地基过浅则不宜使用压力注浆;另外,就是要做到在每一个工程开展时都要依据工程本身的特点来进行分析设计,保证工作的合理性。

注浆技术作为修整不平路基的主要技术,有几个突出的特点:第一,工艺简单且工期较短,不用将损坏路面重新挖开重填,同时也减少了对环境的污染。第二,对操作环境要求简单,也不易受到天气状况的影响,对于离市区较偏远的公路更加适合。第三,成本较低,这也是注浆技术得以应用推广且受到大家广泛认可的一个重要原因。

参考文献

[1]罗暾;;建筑地基施工裂缝的处理分析[J];中国高新技术企业;2009年24期

[2]王卫东;压密注浆加固粉土软地基应用初探[J];当代建设;2010年03期

浅谈建筑物地基处理中的注浆加固技术 2

关键词:注浆加固;建筑地基;施工技术

中图分类号:TU 文献标识码:A

1 注浆加固的概念及分类

注浆技术是通过注浆管把具有流动性、填充性、胶凝性的一种或几种浆液材料,按一定的配比注入地基土中,浆液以充填、渗透和挤密等方式挤走土粒间的水分和空气,使浆液与原来松散的土粒胶结成整体,从而提高原来土体的强度。

注浆加固技术适用于砂、粉土、填土、裂隙岩石各种浆材的适用范围。注浆加固根据注浆方式分为几下几种类型:

(1)渗透注浆。注浆压力小,土体的颗粒大,用于渗透系数大于10-4cm/s的砂性土体注浆。浆液在土体中渗透并凝结而加固土体。

(2)劈裂注浆。用于渗透系数小于10-4cm/s的土体。由于土体中孔隙小,浆液流动困难,需用注浆的压力将土体劈裂,使浆液沿裂隙渗入土中。软土体较易劈裂,但强度较高的土体不易劈裂,这样加固后的土体中形成了由浆液凝固成的等岩土体的加固及防渗。

注浆是采用液压、气压和电渗方法将浆液注入地基中,将其凝固成“结石体”,从而起到防渗和增加其强度等功能。浆液材料可分为粒状浆材和化学浆材两大类。粒状浆材包括纯水泥、水泥粉煤灰、水泥砂粘土、水泥粘土等;化学浆材包括水玻璃、碱液等无机浆材和环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯、丙烯酰胺、木质素等有机浆材。

(3)压密注浆。利用压力下的极浓浆液使土体压密,在注浆部位形成球形的“浆泡”,离浆泡面0.3~2m内的土体都受到明显压密而增强,浆泡的强度则更高,浆泡的直径可达4m。压密注浆常用于中砂地基;粘性土若具有适宜的排水条件宜可选用。

(4)电渗注浆(电化学注浆)。用于粘性土体,在粘性土体中插入电极后就会在土体中产生电渗现象,使通电区内的土体中的水分流向阴极,从而在土体中给注入的浆液让出通道;若注入硅酸盐浆液,就能在通道上形成硅胶,并与土粒胶结成加固体。

2 注浆加固技术在建筑物地基处理中的工程实例

2.1 工程概况

� 桩端持力层为页岩层,工程桩静载检测结果表明,部分单桩竖向极限承载力达不到设计要求,需要对该地基进行加固处理。施工前,在建筑物周围分别布置了6个勘探点(探井),探井在掘进过程中有大量的水渗入,致使少数探井没有达到预想的深度。

根据勘探资料显示,该勘察区地层主要由素填土、角砾及强风化页岩组成,局部有粉土及中砂夹层。各地层情况自上而下为:第一层主要为素填土,上部主要由素土充填,包括大量的煤屑、砖块以及少量的炉渣、垃圾等杂物,呈松散状态,下部填土孔隙较大,主要由层厚为1.5~5.2m的大量块石、片石及角砾充填;二层层厚为0.1~2.4m的棱角状角砾与深灰色冲积再生土,粒径一般10mm左右,大者可达30mm,稍密状态,该层只有在个别探井中未见,在其他数个探井中都未被发现;三层层厚为0.3~0.8m的深灰色页岩与强风化岩石,含水量较高,节理发育,见水后较细腻,个别已揭露探井的勘探深度内均未被发现。

2.2 压力注浆方案的选择

进行注浆施工首先要解决的问题是注浆方案的选择,注浆方案选择一般应遵循以下原则:

(1)一般来说,应采用水泥浆或水泥粉煤灰浆液来对伏软弱地基进行加固。

(2)如有硬壳存在软弱土层的上部,要将此软弱土层作为封压层;当无这种硬壳或没发育时,可在地表做一厚约为0.5m的粘土垫层作为封压层,或在地基碾实后形成封压层。

(3)如软弱土层上部有较多的砂砾层,应自上而下分段式的注浆,如软弱土层上部砂砾层较少或没有时,应自下而上分段式的注浆。

本工程选择上述第(3)种由下至上注浆方式进行。

2.3 地基加固具体方案

2.3.1 方案概述。根据地质资料及设计要求,对该建筑整体地基范围内进行自下而上的分段注浆加固处理。采用注浆花管方法对地基土进行加固处理,用长度为1.0m的注浆花管,钻孔深入基岩中自下向上的分段注浆。

2.3.2 注浆参数选用。注浆压力,注浆压力应通过现场实验来确定,综合考虑覆盖土压、浆液种类、地质条件等因素的影响。参照砂砾石土地基注浆工程经验,建议此地段注浆压力选用0.4~1.0MPa。

注浆顺序。注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行,采用先后内部的注浆施工方法。

浆液参数。注浆材料为纯水泥浆,水灰比为1:1,水泥为P.0,32.5普通硅酸盐水泥。

注浆量。在一般情况下,理论上注入的耗浆量,应填充到颗粒之间的孔隙中,或沿层理或裂隙劈裂式注入。每孔(段)浆液注入量可用下式计算:

Q=πAH R2oβon=AoSoHonoβ=qoH(1)

式(1)中,Q为每孔段注浆量,m3;A为浆液损耗系数,取1.15~1.30;H为注浆孔深,m;R为浆液有效扩散半径,m;β为浆液充填系数;s为浆液扩散面积,m2;n为孔隙率。

综上计算,每延1m注浆量Q为0.8m3。

注浆孔间距及注浆速度。注浆孔的布置,采取梅花型,注浆孔间距其取值为1.2~1.5m,注浆流量为1O~15L/min。

注浆花管开孔参数。注浆花管采用Φ25镀锌钢管,小圆孔呈梅花型布置,每隔10cm横向开设两个6mm小圆孔。

2.4 地基加大具体方案的实施

施工工艺流程:选择注浆设备一成孔一花管制作以及安放一注浆一清洗一工程设备简介。

(1)测放孔位。根据设计孔位在注浆范围内准确定位,定出注浆孔位并将其标记出来。

(2)成孔。注浆孔施工选用孔径为91mm或110mm的XY一100型钻机成孔。为防止再发生不均匀下沉,将其状态固定。由于综合楼区域的素填土层深度变化在1.5~5.2m之间,很不均匀,自西向东按照填土层将该区划分为7.5m、5.5m、3.5m这3个注浆区域,故自西向东将综合楼地基开孑L深度安排为8.0m、5.5m二个区域。局部钻孔在见到岩石而未达到设计深度时,以现场实际深度为准。

(3)花管制作以及安放。花管的配置由孔深决定,并通过设计要求进行制作,成孔后注浆花管下入至孔底,将孔口管封闭。

(4)注浆。首先选择注浆材料,水灰比为1:1的纯水泥浆,水泥为P.0,32.5普通硅酸盐水泥,注浆压力定为0.4~1.0MPa。首先,需要进行现场注浆试验,以确定单孔注浆量,之后根据所采用的注浆工艺进行施工。注浆的工序要先对边缘帷幕孔进行施工,接着要对加固孔进行施工,当注浆量达到设计要求时,终止注浆。为了使注浆工程质量得到确保,边缘帷幕孔孔距一般为注浆孔孔距的1/2。当注浆量小于0.4L/min,或地面出现大量冒浆,稳定30min时即可完成注浆。每组注浆时应间隔2~3孔隔孔跳打跳注。

(5)清洗。如不需要连续施工,注浆完成后务必要及时清洗浆泵、管路等。如连续施工可视具体情况不进行操作。

结束语

对于类似地质或好于本工程地质情况上(更适于注浆加固的土层)的多层或轻型建筑工程的不均匀沉降处理可采用注浆加固地基方式进行,浆液采用水泥浆,如果设计施工得当,可取得较好的处理效果,本方法还有成本低、灵活、可在狭窄场地施工、不需要大型设备等优点,值得借鉴和推广。

参考文献

[1]JGJ123-2000,既有建筑地基基础加固技术规范[S].

[2]叶书麟,叶观宝.地基处理与托换技术[M].第3版.北京:中国建筑工业出版社,2005.