浅谈地基基础加固的复合注浆技术
2015-06-24
一、地基加固概述
1、地基加固
地基加固主要是指在建筑工程施工的过程中，人们通过采用换填土、夯实等技术来对不良和无法承担建筑结构荷载要求土质进行加固处理，从而使得其在施工的过程中能满足建筑施工要求，为建筑工程的施工进度、施工质量和施工整体性提供必然的依据和基础。目前建筑工程施工中，地基加固已成为工程中不可缺少的一部分，也是现代化建筑工程施工的核心环节。在施工的过程中其加固技术主要是通过排水固结法、振密法、注浆法以及加筋法等等。这些地基的处理对于提高地基的整体性、抗剪力以及建筑结构的稳定性和安全性有着十分重要的作用与意义，同时对于整个建筑施工的质量和效益有着决定性因素。
2、地基加固的原则
在现代化的地基加固工程项目中，其加固的原则通常是以坚持采用先进的施工技术、施工设备为主，以经济合理、安全使用和确保质量为宗旨的工程施工模式。在建筑工程施工项目中，人们通常都是对于具体的工程项目和施工技术都是采用具体的工程标准和施工技术手段进行分析和处置的，并且根据建筑施工技术措施和施工方法进行全面系统的优化和总结，使得其在施工的过程中针对种种质量现象和施工缺陷进行完善。在施工的过程中，必须要指出的是对于地质条件、水文条件以及建筑物对于土质的荷载要求都需要进行严格完善的总结，使得其在施工的过程中各个方面都能够满足工程的施工要求。
二、复合注浆的定义及其特点
1、复合注浆施工技术的定义
复合注浆是一种新型注浆技术,将高压旋喷注浆和静压注浆进行时序结合发挥两种注浆技术优势,在实际工程中，一般先运用高压旋喷注浆成桩柱体，为了增强效果再运用静压注浆进行旋喷，防止固结收缩，扩散加固浆液，对注浆盲区进而消除，从而达到最佳的加固效果和最大的适用地层范围，保障加固的安全性和成功率。
2、复合注浆施工技术的特点
（1）复合注浆既可适用于渗透性较差的粉细砂层和粘土、粉土及淤泥等软弱土层，又可适用于加固渗透性大的卵石层，还可以用来加固溶岩地层的底下溶洞，适用地层范围广。
（2）复合注浆浆液扩散范围大，不但对高压喷射破坏土体的最大范围之内土体转换进行加固，并且还可以用充填、渗透、挤密和劈裂等方式对喷射破坏土体的极限范围之外的土体进注浆加固，同时对地基土有灌浆加固作用。
（3）复合注浆法能对深度进行定位定向，旋喷桩体能连续形成圆柱状的，旋喷桩体顶部没有收缩，与桩混凝土或原基础混凝土结合紧密。对上部荷载能直接承受，承受力也比较高。
（4）固结体强度较高。复合注浆法旋喷桩体能形成连续的圆柱状，并且它的各方面性质都有了提高。
（5）复合注浆钻孔共口径较小，对既有建筑地面损害小，同时，其基础和扰动也小，对浆液的凝固时间可以进行调节，并且施工期建筑物附加沉降小。耐久性好，经济可靠。
三、既有建筑物地基利用复合注浆加固的施工顺序
1、注浆钻孔施工
对于既有建筑物来说，在加固其地基时，对既有建筑物原承台或基础先采用地质钻机钻穿，继而对注浆深度根据设计要求，选择采用高压旋喷钻机或地质钻机钻孔到设计深度。通常将中风化以上岩层作为注浆持力层时，应先运用地质钻机钻到终孔，如果在以强风化岩层或土层作为注浆持力层时，可直接采用高压旋喷钻机进行钻孔，如果地层中有卵砾石层也需采用地质钻机钻孔。钻孔孔径一般开孔为110mm，终孔直径为91mm，钻孔垂直度保证<1％。卵砾石地层采用合金钻头，混凝土层或岩层采用金刚石钻头，采用套管护壁或泥塞浆护壁，钻孔后需保障钻孔不堵塞不跨孔。
2、建立孔口注浆装置
在钻孔施工注浆完成以后，注浆装置要建立在注浆孔口。孔口注浆装置可采用混合器式或单管接头式，混合器式用于双液注浆，单管接头式用于单液注浆。采用预埋设的方式将孔口注浆装置固定在注浆孔口，采用水泥水玻璃浆液或水泥浆将钻孔之间与孔口装置的间隙固定密封。
3、采用高压旋喷注浆方式进行注浆
孔口注浆装置埋设若干天后，就要进行旋喷注浆，注浆需按设计规定的工艺参数进行旋喷注浆，先采用高压旋喷注浆方式进行，将注浆管分段进入孔底，采用麻丝对每段注浆钻杆连接处进行密封并使段与段之间紧密连接。按从下而上的方式进行旋喷注浆。对于建筑物来说，为了减小附加沉降，通常采用单管旋喷注浆方式旋喷，旋喷时采用直接喷浆一遍的方式且不宜喷水，下钻时尽量小压力小流量喷水并快速下钻，在顶部和底部需喷浆两遍。在进行纠偏加固建筑物时，为使浆液加速凝固，有时进行双液旋喷，即采用先喷一遍水泥浆液后喷射一遍水玻璃的方式。
4、采用静压注浆方式进行注浆
在高压旋喷注浆结束之后，孔口应利用孔口注浆装置进行封口处理进行静压注浆，其注入范围可以通过静压注浆对浆液进行扩大，以防旋喷固结体收缩从而增加原基础混凝土与旋喷体的结合紧密性。静压注浆开始时采用较低的注浆压力和较稀的浆液，随后逐渐加大注浆压力及增加浆液浓度，直至设计注浆压力和注浆量为止。通常静压注浆在浆液终凝前需进行2―3次灌注。静压注浆可采用双液注浆也可以采用单液。
5、封孔
对孔口进行封闭处理，往往是在静压注浆结束后，注浆孔口冒浆时，为了防止浆液的流出。如果注浆结束后孔内的浆液因流失，因此就要补灌浆液到注浆孔内，直到流失的浆液饱满为止。对于复合注浆顺序，要根据实际情况进行调整，
有时需采用先静压注浆后高压旋喷注浆的方式进行注浆。
四、复合注浆技术的施工工艺
1、复合注浆的工艺类型
在当前复合注浆的工艺中，其类型主要有：单管法、二重管法、三重管法及多重管法等，这里主要就是对单管法复合注浆进行介绍。
单管法复合注浆是利用钻机在注浆管底部侧面安装的特殊喷嘴，土层埋敷于一定的预定深度后，用大于20Mpa的压力的高压泵等装置，从喷嘴中将浆液用高压喷射出去冲击破坏土体，同时利用注浆的旋转和提升运动，使从土体中崩落下来的土与浆液混合搅拌，静压注浆，以大于0.3～2.0Mpa的压力进行，进一步使浆液扩散，经过一定时间凝固后，在土中形成圆柱状固结体。
2、复合注浆的成孔
复合注浆的成孔包含两方面的内容：建立孔口注浆装置和注浆钻孔。
①建立孔口注浆装置。
施工完成注浆钻孔以后，在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置需要既满足高压旋喷注浆又要求满足静压注浆管从其中可以下钻的要求。孔口注浆装置可采用混合器式或单管接头式，混合器式用于双液注浆，单管接头式用于单液注浆。采用预埋设的方式将孔口注浆装置固定在注浆孔口，采用水泥水玻璃浆或水泥浆液将钻孔与孔口装置之间的间隙密封固定。
②注浆钻孔。
进行加固既有建筑物地基时，先利用地质钻机钻穿承台或既有建筑物原基础，然后根据地质情况和设计注浆深度要求，选择采用高压旋喷钻机或地质钻机钻孔到设计深度。钻孔垂直度通常保证小于1%。
结语
复合注浆适用加固地层范围广，既可适用于加固渗透性大的地层，又可适用于渗透性较差地层，还可以用来加固溶岩地层的地下溶洞和溶蚀裂隙。复合注浆是将静压注浆和高压旋喷浆法进行时序结合，发挥着两种注浆技术优势的一种新型注
