地基注浆加固施工方案.doc

注浆加固施工方案报告编写：审 核：总工程师：河北XXXXXXX勘察设计有限公司 一、工程概况：该工程座落在邯郸市西北部，建设大街西侧。砖窑路北侧。属于太行东麓冲积平原区域，拟处理建筑物位于整个场地东侧，主楼18层，附楼为四层，土地为民用耕地，土体以耕土、粉质黏土、黏土为主。场地平整便于后期各方面施工。二、工程施工项目描述：据甲方及施工方描述，西侧主楼原有CFG桩，附楼因四层框架，相对承载力要求，通过勘察提供数据来看，承载力符合其使用要求，所以设计采用了天然地基，基础形式采用条形基础，而未做其他基础处理方式。现该建筑物出现了西高东低的偏倾沉降趋势，位差高达100多mm，处理已刻不容缓。原因及处理办法： 因基础处理方式差异，造成主附楼沉降速率不一样，地基浸水后边，已形成西硬东软的趋势。 大气自然影响原因，今年邯郸市极端天气频发，降水量处于几十年最高，而且拟处理建筑物所处位置（相对周围地形）为低地平地，极易汇水。推测积水渗水导致地基土浸湿变软承载力降低。甲方描述，今年七月份前期楼房沉降均匀，为正常自然固结沉降。但从7月19日到28日，突发暴雨后积水浸泡后，楼房整体陡降70-80mm，并发生附楼整体东斜北倾扭转的情况。扭转位差达20mm。后期沉降持续发展，直至现在。但沉降逐渐趋缓，现建筑物沉降相对稳定。顺和岩土公司提供的土层分析报告显示，土层饱和度最大为90%，几近饱和土，而且各土层饱和度均在70%以上，土质较软。初步判断为今年极端天气大气补水导致地基承载力下降所致。为满足生活要求，从安全角度出发，建议采用以下两种形式相结合：1、采用旋喷桩柱脚托换加压力固结注浆，达到后期阻沉抗偏倾滑移的效果。2、采用压力固结式注浆进行地基处理，达到阻沉的效果。三、加固方法：采用旋喷桩、夯实水泥土桩、生石灰石块压密桩加压力固结式注浆，分为以下几步，第一步建议先加固东侧原有楼房梁柱延伸基础，采用旋喷桩托换方式，确保现有建筑物及辅助设施不再继续沉降变形。第二步对东墙外侧土体进行夯实水泥土桩，通过挤密软弱土层同时吸收软弱土中水分，使其土体变硬、承载力变高而达到加固目的。第三步经甲方、监理、设计施工方共同协商，同时根据政府部门要求纠偏等因素，决定在执行原方案的同时采用石灰块膨胀法施工，一方面消除现有施工沉降，一方面，因为现有地基土饱和度很高几近流塑状，充分利用生石灰块吸潮膨胀特性和自身膨胀倍率（约700-1000倍），对土体有吸水挤密，并有可能产生膨胀抬升作用，G预计理想为0-30mm，最大理想状态或可达50mm。第四步则在各项观测指标趋近稳定时，则进行抗滑移注浆加固施工，使附楼周围土体固结硬化，形成扩大基础。然使其符合使用要求。注浆加固也统称为非开挖治理，优点是简单科学易行，对施工环境要求不高，对建筑物及结构影响不大，能和生产使用相结合，易恢复破坏小，而且对房屋内部缺陷地基隐患有消除作用。比其他方式处理要耐用。四、施工原理和依据：本工程依据国家相关规程、规范及技术标准有：建筑地基处理技术规范JGJ792002注浆技术规程 YSJ21192 YBJ4492既有建筑地基基础加固技术规范JGJ-2000建筑变形测量规范JGJ8-2007_夯实水泥土桩复合地基技术规程（DB13（J）39-2003）建筑桩基技术规范（JGJ94-94）顺和岩土公司提供的近期建筑物地质实勘数据旋喷桩是水泥液体以一定压力，切削土层旋转形成一定直径的柱状体。多用于堵水、基础托换等形式。优点是破坏面小对房屋结构影响不大。夯实水泥土桩一般采用人工或机械成孔，后填入一定的干拌的固化材料，通过人工或机械夯实，对土体产生侧挤压，因材料原因也吸附一定的土体水分提高了基底承载力。生石灰石桩：采用机械洛阳铲成孔，倾角角度约20，长度5m。采用粒径5-7cm生石灰块，回填至2.8m压实，上部2.2m采用夯实水泥土工艺做封涨塞，施工办法参照夯实水泥土工艺要求。膨胀估计变化周期约为3个月左右。压力充填式注浆技术，是以一定的压力，通过设置在受注体内的注浆管道向受注体注水泥浆固化液，利用土壤间隙对受注体进行压密充实。使浆液克服土壤缝隙的原始应力，形成通髓进入一定范围的受注体内，浆液硬化固结后形成具有稳定性和较高强度的水泥复合体，改善土壤的力学性能，同时注浆管道待施工后，形成侧抗滑移水泥插筋桩，提高了受注体的密实度和抗变形能力。五、施工材料采用pos合格水泥,生石灰块则选用粒径40-70mm。铺垫防潮物避免粉化失效。旋喷及注浆水灰比则以0.60.8为宜，因考虑土质原因渗透性较差，局部可采用0.40.5。根据现场注浆实际情况定制水灰比，也可根据施工要求加入外加剂，外加剂为玻璃水、微膨胀剂等，掺入比1-2%。可增加固化剂的充盈度和凝固时间，确保治理安全优质高效。六、加固、注浆设备：1、高压双管旋喷设备一台套完成高压旋喷桩完成托换加固。2、采用中高压力010MPa壹台套注浆系统完成注浆。3、无锡安迈MDL-120G多功能锚固钻机一台完成夯实水泥土桩、生石灰块桩。七、加固范围:主楼西侧附楼房东侧区域，八、旋喷加固、夯实水泥土或生石灰桩、注浆浆孔位及深度和注浆量的控制：因业主方考虑现有政府办公室人员及附属设施使用要求，要求处理不得进入屋内施工，屋内地基梁体旋喷桩托换加注浆加固方式不能施工，现施工范围只能暂时考虑建筑外单侧的东侧、南侧、北侧部分，北侧因箱变基础原因只能做部分处理。东侧、南侧可以处理全部。处理方式：为了现有建筑安全和后期使用要求。结合多位专家意见，拟决定采用以下施工方式进行处理加固：1. 采用双管旋喷桩、斜向夯实水泥土或者生石灰块桩结合注浆，进行楼房加固施工。2. 旋喷桩深度考虑14m,桩长考虑12m。桩径考虑600mm以上，先采用旋喷桩在基础梁延长段梁头两侧翼梁中心钻孔，双侧对向施工.两桩重叠咬合。施工期间为减少施工沉降，同时采取间隔施工、隔日施工的方式，每次加固不得少于三个点。3. 桩体凝固后（早期强度），采用斜向与地面30夹角以内才夯实水泥土或者生石灰桩，桩径300-400mm，长度4-5m。间隔1 m，沿东侧施工。生石灰块桩则在夯实水泥土之间沿现有东侧施工，深度桩径同上。后期采用帷幕注浆方式进行沿楼体外侧土体加固。九、高压旋喷成孔、夯实水泥土或生石灰桩、注浆施工工艺：l 夯实水泥土：水泥掺合量按水泥：土=1：7（体积比）控制，水泥强度为p032.5。桩体压实系数不小于0.93。1施工技术要求按设计技术要求执行。施工前，按设计配合比进行击实试验，确定最佳含水量和最大干密度。水泥采用工程上同标号、同生产厂，按设计配合比取土（现场施工用土）及水泥拌合料。2施工工艺2.1测放轴线和桩位轴线测放由建筑施工单位负责。桩位测放由我院负责。桩位布置与设计位置误差不大于5cm，经甲方或监理验收符合要求后方能施工。2.2成孔采用人工洛阳铲成孔，桩孔深度不应小于设计深度。桩孔直径允许偏差为2cm，桩孔中心偏差为10cm，桩孔倾角角度允许偏差为1.5%。6.2.3筛土水泥土桩用土原则上使用成孔取出的原土。土质对水分要求较高因，要求水分含量以一攥成团，一摔成散为标准。原土料因含水率原因必须选用其他地方出的好土。其土料应过20-25mm筛，如土块过大应进行粉碎。防止大颗粒土块和杂物与灰拌合。6.2.4拌合与回填过筛土与水泥拌合按1：7配制，含水量与最优含水量允许偏差2%。一般人工拌合时，拌合次数不少于3遍。拌好的水泥土料需在两小时内填入孔内，以确保桩体强度。6.2.5夯实为了保证桩体密实度和强度，采用人工夯锤夯实，。采用5填料4夯击的施工方法，每次投料厚度约50mm。填料前先夯实孔底,然后分层回填拌合料并夯实。6.2.6水泥土桩自检在施工过程中，采用轻便触探检测桩体夯实质量，随机抽样量为总桩数的2%。30cm击数大于30击。成桩后，用环刀在桩头选取试样，测出干密度，并求出压实系数。检查压实系数是否满足要求。6.3 施工工艺流程图桩位测 成孔 夯实孔底（2击） 填料（5填） 夯实（4击） 封顶 夯实 筛土 水泥土料拌合 l 注浆工艺：采用机械加人工成孔：采用GK-120液压钻机螺旋掏土成孔。也可结合其他工具完成成孔。注浆花管制作采用25或32mm钢管，前段加热封堵并均匀布置孔，射浆孔花管长度在1.5m-3.0m之间，具体视情况而定，然后加力使花管进入受注地层。注浆管外部射浆孔口不得有杂物堵塞，要安全可靠。制浆：根据实验和成型技术确定制浆材料，按程序加料，准确计量，浆液在加注前应充分搅拌，不得有水泥块状物和颗粒存在。注浆：在开始注浆前应进行注浆试验，以确定注浆工艺的可行性并确定施工工艺和参数。根据受注体层分布情况，决定采用自外而里、自下而上的注浆法，成孔后封闭孔口，分段规律注浆注浆长度和深度控制在现有注浆管之间(可根据钻孔是否到底调整深度)，必须钻进至要求深度。先期进行侧面封堵注浆。此法可以避免房屋基础及外部注浆时浆液浪费，使其为有效注浆量，漏浆时表面可采用水泥砂浆硬化做表面封浆层，施工同时要注意注浆时压力变化，观察相邻各管和屋内地面情况。发现异常应停止注浆，分析原因，采取措施进行处理方可进入下步程序。l 旋喷桩施工工艺：1、材料选择与准备旋喷注浆是靠高压液流的冲击力破坏土层并与土体混合成新的固体，根据喷射工艺要求，浆液应具备以下特性：注浆液具有良好的可喷性；有足够的稳定性；浆液中气体应少；能调解浆液的胶凝时间；优良好的力学性能；无毒、无臭、；结实率高。水灰比一般采用1：11.5：1的水泥浆液。在喷浆之前按施工要求准备好足够的合格的水泥浆液，5.2、旋喷参数的确定1、压力参数的确定一般情况下采用加大泵压力来增加其流量及流速，进而增大喷射力。根据以往经验，本工程压力选择为：03米时，采用25Mpa，3米以下时采用23Mpa。2、旋转提升参数的确定旋转、提升的速度与喷流半径有关，而有效半径与喷嘴的几何尺寸和喷射角度有相互联系，并直接影响喷流的特性。根据施工经验，旋喷提升速度宜控制在2528cm/min范围内，旋转速度宜控制在2028r/min范围内。其中在顶部1m应选用较慢的转速和提升速度。一般为2023cm/min速度提升，20r/min旋转。3、喷嘴直径喷嘴安装在钻头侧面，是旋喷注浆的关键部分，喷粉直径大小对喷射流速度影响很大。一般单管注浆中喷嘴直径选用2.03.2mm。3、旋喷注浆参数确定1、喷射直径的估计旋喷后的固结体尺寸由以下因素决定：土的类别及密实程度，高压旋喷注浆方法，喷射技术。根据我国使用的水泥浆液，压力为20Mpa左右、喷嘴孔径2.0d2.5mm时。旋喷固结体直径（D）可按标贯次数（N）进行估计：粘性土（适用于0N5：D=0.65/154N21/154N2砂类土（适用于5N15：D=1/770（350+10N-N2）2、布孔形式根据现场实际情况，本工程采用直排布孔。4、高压旋喷注浆施工工艺的技术要求1、施工工艺1、钻机就位钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直，施工时旋喷管的允许偏斜不得大于1.5%。2、钻孔旋喷常使用76型旋转振动钻机，钻进深度达10m，适用于标准贯入度小于40的砂土和粘性土层。当遇到比较坚硬的地层时宜用地址钻机钻孔。钻孔位置与设计位置的偏差不得大于50mm3、插管插管是将喷管插入地层预定深度。使用76型振动钻机钻孔时，插孔与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。如使用地址钻机钻孔完毕，必须拔出岩芯管，并换上旋喷管插入到预定深度。在插管过程中。为了防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水边插管，水压力不超过1Mpa。若压力过高易将空壁射塌。4、喷射作业当喷管插入预定深度后。由下而上进行喷射作业，值班人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转提升速度等参数是否满足设计要求，并随时做好记录，绘制作业过程曲线。5、冲洗喷射施工完毕后，应把注浆管等机具冲洗干净，管内、机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。6、主要技术要求1.钻机或旋喷机就位时机座要平稳，立轴或转盘与孔位对正，倾角与设计误差一般不得大于0.52、喷射注浆前要检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。管路系统的密封圈必须良好。各通道和喷嘴内不得有杂物。3、喷射注浆时要注意准备，开动注浆泵，待估算水泥浆的前锋已经流出喷头后，才开始提升注浆管。自下而上喷射注浆。4、喷射注浆时，开机顺序也要遵守第3条的规定。同时开始喷射注浆孔的孔段要与前段搭接0.1m防止固结体脱节。5、喷射注浆作业后，由于浆液析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固体体顶部出现凹穴，所以应及时用水灰比为0.61的水泥浆进行补灌，并要预防其他钻孔排除的泥土或杂物进入。6、为了加大固结体尺寸，或深层硬土为避免固结体尺寸减小，可以采用提高喷射压力、泵量或降低回转与提升速度等措施，也可采用复喷工艺。7、冒浆的处理，在旋喷处理中，往往有一定数量的土粒，随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面。通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况、旋喷的大致效果和旋喷参数的合理性等。根据实验，冒浆（内有土粒、水及浆液）量小于注浆量的20%为正常。超过20%或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应的措施。若是地层中有较大空隙引起的不冒浆，则可以在浆液中掺入适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固。另外，还可以在空隙地段增加注浆量，填充空隙后再继续正常旋喷施工。冒浆量无穷大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。减小冒浆的措施有三种：提高喷射压力；适当缩小喷嘴直径；控制固结体形状。在正常情况下的冒浆可沿桩位横向方向，在相邻两个孔之间开挖排浆沟，形成桩与桩之间的系梁，以便提高复合地基总体承载力。8、工质量过程控制 质量控制检查严格执行“三检一验”制，即机组内部班组自检、施工机组质检员二检、项目部质检员三检、监理工程师检查验收制度。 1、机组内部班组自检 机组班长、记录员控制施工孔孔深段长及灌浆时装置的正确与否、灌浆压力、结束标准等情况。对各环节、施工人员必须服从班长、记录员的安排，施工时记录员必须如实记录施工情况，确保施工质量. 2、机组质检员 检查控制钻孔的孔位、孔斜、方位，保证准确及时的测斜，并将资料整理分析，如发现有违反技术要求的施工方法，应及时通知施工人员纠正处理如无效上报项目部质检人员。 3、终检人员 对施工的全过程进行质量控制，对关键工序实施签证制度,以确保施工满足设计要求，对施工环节现场检查发现问题及时处理。对施工中出现的异常情况采取有效的措施及时处理并上报项目部。主要工序通知监理工程师验收。十、成品保护：严格按照混凝土养护标准进行受注体养护，未达到强度预期强度值或达到设计强度前，不得扰动注浆体。十一、施工安全措施施工区施工前，通知业主进行施工场地封道！做好施工场地隔离工作。悬挂警示标志。同时同业主进行联合监督，确保施工安全。施工人员进入现场应进行现场安全教育，穿戴好劳保用品，做好施工预防性安全工作，保施工顺利进行。严格按施工安全规程操作，遵守有关用电的安全规程。文明施工，遵守相关法律法规，不得违章上岗。十一、变形观测在建筑物施工期间甲方和各相关单位要及时监督，委托第三方有资质的检测单位。在注浆前后一年内随时对已处理地基上的在建建筑物进行变形观测。变形观测点的布设及操作规程按相应规范执行。