联合注浆法在建筑加固及纠偏工程中的应用

概要：牵头注浆法是一种将灌入浆法和高压复喷出注浆展开融合施工的注浆方法，两者之间工艺相似，工序相衔接，将很大提升纠偏修整效率；本文融合实例和工艺原理，对牵头注浆法设计与施工的要点、难题展开了详细分析阐述，对其纠偏和修整效果展开了科学评价。关键词：牵头注浆法；修整纠偏；切割成；下陷1工程概况湖南某行政办公楼为框架结构，地上五层，楼高大约20～21.5m，使用300mm沉管灌注桩基础。在框架已完成后仍未砌筑墙体，基础即经常出现不均匀分布下陷，6个月内仅次于下陷量超过154mm，大于下陷为3mm，下陷速率一般为10~20mm/月，且短期内无法趋于稳定。

据可行性下陷原因分析：场地土层地质性质较好，地基承载力标准值皆没有超过设计拒绝的250KN；地基勘查资料不详尽且表层素碎石较小，予以充份断裂夯实，土层不存在一定的孔隙度，在荷载的起到下填土层被压实，其下软土层较慢灌溉，从而产生持续下陷。此外，距离建筑物西边300m处另一建筑深基坑的开凿，地下水的萎缩相当严重也是建筑主体产生下陷的最重要原因。

2牵头注浆法修整原理根据场地地质条件、下陷原因、建筑物结构特点及现状，在对几种方案展开对比论证基础上，要求对地基使用更为合适的高压复喷出清水切割成排土展开纠偏，使用牵头注浆展开修整。牵头注浆法是将灌入浆法和高压复喷出注浆法展开时序融合的注浆方法。它应用于在本工程中，首先利用高压复喷出构成桩体，受力于微风化灰岩上，以取得较小的单桩承载力，然后再行通过压力灌浆，使旋喷桩与原基础结为为整体，同时浆液对深基础下的地基挤迫契、劈裂、填充，从而避免复喷出施工时产生的体积膨胀。

考虑到该建筑物差异下陷较小，在展开高压复喷出桩施工使用清水切割成预造孔，再行复喷出注浆，这样既可利用清水复喷出切割成排土时对地基的扰动的强度真空现象产生的可选下陷，从而对建筑物降落，超过纠偏的目的，并可减小复喷出桩径及提升桩体强度。灌浆法与高压复喷出注浆法应用于上，只是在注浆压力及浆液运动方式上有所不同，两者可在同一方位上用于某种程度的设备展开，工艺相似，工序相衔接，融合性好，效率将大大提高。3修整纠偏设计3.1强度验算及修整纠偏布置据有数施工经验，对于本场地的地层，高压复喷出桩一般成桩直径平均0.5~1.0m，桩身溶单轴抗压强度平均1~10MPa以上。

本工程所取桩径为600mm，桩身溶体强度为3.5MPa。复喷出桩单桩承载力据文献的计算结果平均395kN。

经上述验算，在展开修整纠偏钻孔布置时，除了考虑到修整纠偏必须，尚能要顾及结构受力均衡。布孔方案为：在下陷量大的西南角1~3#桩基础加密布置复喷出桩，以设计承载力100%移位，共计布置复喷出桩11支；其余柱下基础及南侧下陷较小的部分对应的柱号为13~24#和3~7#以设计荷载的60%展开移位，共计布置复喷出桩37支；下陷较小（下陷值为3~9mm）的东侧8~12柱下可以较少布孔，但考虑到纠偏必须，改以大约40~50%的设计荷载展开移位，布旋喷出桩10支（闻图1）。整个基础设计布置修整纠偏孔76个。

经验算数，修整后的各处填充地基承载力皆在300kpa以上。修整设计时稍安全性考虑到地基实际承载力充分发挥，经填充注浆修整后，其承载力还不会有所增加，这些均可作为安全性储备。3.2修整深度复喷出桩钻孔设计为直孔，孔径为91mm，钻孔深约10~12m，转入灰岩层0.50m以上。3.3灌浆材料灌浆材料使用42.5普硅水泥提炼，高压旋喷注浆液水灰比为1：1，压力灌浆浆液为水灰比0.5：1的浓浆。

外加剂为减水剂。3.4下陷观测点的布置由于高压复喷出清水降落容易通过理论计算出来掌控，整个降落过程须要通过下陷监测对系统调整高压清水切割成时间间隔、下陷速率及深度等，动态性强劲，切实有效的下陷观测系统所谓最重要的，因此每个柱上另设一下陷观测制点。

4施工布置修整及纠偏施工必需掌控建筑物今后的下陷变形量和不均匀分布下陷量，因此施工不应森严策划；首先对下陷量仅次于1~3#柱基（下陷范围值为141~154mm）展开定位修整，使其下陷完全平稳；然后展开基础可行性修整，使地基强度有一定提升，确保下一步清水复喷出切割成纠偏时不产生过大的瞬时下陷威胁建筑物安全性，但又要不影响下一步纠偏工作的展开；接着展开全面清水复喷出切割成排土降落；最后，对建筑物基础展开全面修整，整体平稳。5施工情况5.11~3#柱基修整三柱共布牵头灌浆孔11个，为掌控施工可选下陷，再行对每柱的一个钻孔展开牵头灌浆，每孔作业已完成12h后方可展开下一孔的旋喷注浆施工。高压复喷出桩施工参数为：喷气压力20~25MPa，排量60~70L/min，转动速度18~22r/min，提高速度10~18cm/min。

燃烧室1个，直径为2.83mm。减水剂GYA-B型，含有量为水泥用量的0.3~0.5%。

桩端及柱基下各1m复喷，以减小复喷出桩与基岩及柱基的认识面积。在高压复喷出浆液惜凝前利用孔口压浆装置展开压力灌浆，最低压力为1MPa，稳压10min后中止灌浆。在施工时据各柱下陷值无意调整复喷出注浆时间及每一序的时间间隔，使三柱间的差异下陷以求增大。

该区施工共用时间7d，修整施工完后总计下陷值为148~154mm，且在此后的施工过程中基本平稳。5.2基础可行性修整考虑到除1~3#柱及8~12#柱外，其余柱的下陷更为相似（范围为60~91mm），本阶段只展开50%的复喷出桩施工，复喷成桩时腾出基础面以下10cm不喷出，也不展开孔口压力灌浆。此外，成桩部位不应尽可能平面，使结构受力更为均匀分布，以免局部下陷过大。

当修整柱的下陷速率多达10~15mm/d且没明显降低迹象时，则上升施工速度或布设孔口压浆装置展开孔口压力灌浆以继续掌控下陷发展。本阶段施工时间较短，共用5d，已完成复喷出桩施工25支，施工参数与第一阶段完全相同。

施工完24h后，这部分柱总计下陷为65~102mm，降幅为3~13mm；东侧8~12#柱总计下陷为9~13mm。5.3降落纠偏降落纠偏只对复喷出桩孔展开清水切割成排土导致下陷。

纠偏否有效地，主要各不相同靠下陷观测系统导向的施工顺序、时间间隔、纠偏施工参数等掌控，每个柱基纠偏、每个灌浆孔的施工作业皆不会相互影响，须要严格控制，慎重施工。由于地梁不会制约降落的展开，因此降落前对第一阶段修整的柱基段地梁外的其余地梁底面下15cm碎石挖除。5.3.1东侧基础降落该轴线8~12#柱经过第二阶段施工后，与邻接7、13#柱基仅次于下陷差值为57~70mm，须要调整叛幅度仅次于，因此不应首先对之展开降落施工。

从安全性角度考虑到，降落施工原则是：①先对下陷值较小的柱下钻孔施工降落；②平面施工，复喷出清水拒绝使用小压力小排量；③每天施工钻孔分上、下午两批展开，时间间隔8h，每孔切割成时间由上一8h下陷值掌控，不小于5mm，24h不小于10mm。（1）首先对下陷值大于的10#柱外侧一孔展开全孔清水切割成降落，压力15MPa，排量为50L/min，提高速度为25cm/min，转动速度22r/min。

8h后观测，仍未下陷再次发生。欲改回8、10、12#三柱下平面各所取1孔倒数清水切割成，8h的下陷值为2~5mm，24h的下陷值到5~11mm。

（2）第三d对未施工的另外6个孔倒数施工，其他参数完全相同。8h的下陷值3~6mm，24h后的仅次于下陷量为5~11mm。结构未见异常。

（3）经3d时间施工，总下陷量为25~31mm，下陷多发生于8h以后，反应迟缓，指出与全孔切割成有关。欲把切割成段长集中于至基础以下1.5~2.0m，切割成2~3遍。当天分上、下午对5个柱下的一侧5个钻孔展开复喷切割成，24h下陷量为8~13mm，第二d换人为另一侧钻孔，施工操作者同前1d，24h的下陷量为8~11mm。

（4）最后对其中半数的钻孔（5孔）只展开高压复喷出桩施工，以掌控差异下陷不断扩大。施工时间为2d，产生的可选下陷为3~6mm。该轴线全部孔的清水喷气及复喷出桩施工历时7d，8~12#柱总计下陷为49~52mm，降幅为30~38mm，其余轴线柱略为有下陷，降幅为0~7mm，未见结构出现异常。

5.3.2全面清水切割成纠偏对除1~3#柱以外的基余柱段，按柱跳跃于隔年对柱下一侧钻孔分两序展开清水复喷出切割成，每外侧每序钻孔每天早上展开施工，再行从下陷量较小的柱基孔开始施工，24h后展开另一序施工，每4d已完成全部钻孔一遍清水切割成施工，即复工1d。每天施工观测8h后、24h后的下陷值，掌控下陷24h下陷值10mm以内；对于下陷过速的柱基下一序停喷；最后对下陷显著领先的柱下钻孔展开复喷清水以协商降落。施工中紧密注意下陷观测，对下陷迟缓、下陷出现异常及时分析，充分利用信息化指导施工。

全面清水切割成纠偏施工共用时间为13d，由于8~12#柱总计下陷值较小，在这5柱间追加了4个纠偏钻孔。每孔展开清水切割成排土一般为3~4遍，其中8~12#柱也孔及局部孔展开5~6遍。全部柱基总计下陷值为130~157mm，本次降幅为3~76mm，差异下陷由原本的3~154mm变成0~27mm，结构平稳，效果较为理想。

5.4全面牵头注浆修整首先对前期施工的复喷出桩展开孔口压力灌浆，扫孔转入复喷出桩覆以0.50m以上，加装孔口压浆装置展开牵头压浆，施工时间为2d，施工完各柱的下陷值变化较小，变幅值在-1~+2mm间。然后，对剩下的35孔展开牵头注浆修整。

由于前期已完成了部分修整工作，短期内下陷值会明显增加，因此只要掌控好剩下的钻孔的复喷出桩施工不产生可选下陷则可。施工控制措施是：①施工跳跃于隔年展开，拒绝邻接柱基或同一柱基的复喷出桩施工时间间卫不大于12h；②复喷出桩施工完马上展开孔口压浆。由于经过前期纠偏施工后，下陷差异值仅次于另有27mm，因此在该柱基部位的钻孔施工时可多再行减少清水喷身施工一遍后再行展开复喷出注浆施工。

本次对这35孔的牵头灌浆修整历时6d时间，施工完产生的可选下陷值为-1~8mm。此时所有柱基观测到的总计下陷为135~157mm。自此，全部施工完，总的纠偏下陷量为30~137mm，纠偏修整后，产生仅次于下陷的柱基与大于下陷的柱基下陷劣只为22mm。

部分柱点修整纠偏过程的下陷观测曲线闻图2。6修整纠偏效果及评价从修整后下陷观测资料可见，先前工程竣工时（即修整后大约1个月）测得仅次于下陷增加值仅有为2.5mm，个别柱点回长升至0.8mm。修整施工3个月后总计下陷观测值为135~157mm，个别点下陷值有所增加，但增幅将近1mm；修整后大约五个月的下陷值基本保持恒定，差值不过0.3mm。从抽芯检测资料指出，28d龄期灌浆体强度最低值为4.2~6.8MPa。

复喷出注浆施工时在桩覆以、桩末端1m范围内展开了辞行喷出，提升桩覆以、桩端段水泥含有量，也可确保桩末端构成不断扩大头，提升桩末端阻力；在复喷出桩的惜凝前使用压力灌浆补偿复喷出桩的膨胀，并使基础底浆液渗入范围更加甚广，也确保了旋喷桩与原基础间密切堆积，构成一个整体基础，联合起到。7结语综上所述，牵头灌法应用于本工程，修整质量可信，并可充分利用原先地基础，工期短，见效快。

该方法工艺简单，适应环境范围广，因应高压清水切割成排土纠偏，施工操作者连贯、简洁，可有效地节省工期，经清水切割成排土更换部分地基硬土体后可使复喷出桩水泥含有量大大提高，桩身强度明显提高，桩径减小，充分保证修整效果。但有一点认为的是清水复喷出纠偏是下陷观测信息化施工，拒绝准确地掌控下陷值，不应慎重使用。参考文献：[1]建筑地基处置技术规范.JGJ79-2002[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.[2]曾国熙，卢肇钧等.地基处置手册.中国建筑工业出版社，1993.[3]既有建筑地基基础修整技术规范.JGJ123-2000.北京：中国建筑工业出版社，2002..。

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