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既有建筑地基基础注浆加固法在某水电站1#承包商营地的应用

2015-07-14 163 0

1、工程概况
　　某水电站1#承包商营地高级宿舍楼为5层砖混结构建筑物，建筑物长45m，宽8.6m，基础类型为条形基础，基础埋深为1.6m，建筑面积为1974.15㎡，楼前有边坡。由于产生不均匀沉降，该栋楼楼前地坪产生较大开裂变形，建筑物发生偏斜和沉降，部分墙体出现开裂现象，不能正常使用。
　　据1#承包商营地地质勘察报告资料表明，1#承包商营地坐落在松散堆积体上，局部为坡积物，松散堆积体为大块石、块石、碎石、碎石质粉土。场地整体稳定性一般，地基土厚薄不均，容易产生不均匀沉陷问题。
　　2、地基加固方案
　　根据工程现场实际情况，结合该部位工程地质条件，经研究确定采用注浆法对该地基进行加固处理，以提高地基土的承载能力，减少地基变形量，增大地基侧向变形的约束能力，防止建筑物继续沉降。
　　3、施工技术要求与工艺
　　3.1注浆孔布置
　　根据建筑物特点及工程现场地质特征，参照“JGJ123-2000《既有建筑地基基础加固技术规范》”，在该建筑物靠楼外一侧（沉降或偏斜侧）平台布置3排灌浆孔，第一排为固结灌浆孔，距楼外墙3m，向内倾斜45°，孔间距3m，孔深12m，主要起填充挤密固结作用。沿第一排孔向外侧1m，2m处各布置一排垂直锁口花管孔，进行花管灌浆，孔间距2m，孔深9m，呈梅花形布置，主要起边坡锁口的作用。
　　3.2注浆材料
　　注浆材料采用P·O42.5普通硅酸盐水泥。
　　3.3注浆工艺
　　钻孔机具采用MD-80型锚固钻，孔径为Φ168mm，保证孔的方位，成孔后对孔深进行校验。固结灌浆采用自上而下分段灌浆，第一段为2m，第二段及以下各段3m或5m，分段纯压式灌浆。
　　花管灌浆采用一次性造孔，当孔深达到设计深度后，将DN48钢管加工的花管（钢管壁钻Φ15mm孔，孔间距0.3m，螺旋交错布置）从孔底埋至孔口，外露0.30m~0.5m，采用全孔一次性纯压式灌浆，为确保工程安全和质量，灌浆后钢管不拨出，用作永久性锚固筋。灌浆可采用降压限流，但不待凝的工艺施工。注浆结束条件为压力在0.5MPa下，单孔灌浆孔段的注入率不大于1.0L/min，并持续灌浆30min，该段灌浆即可结束。施工顺序先进行花管灌浆孔后固结灌浆孔，花管孔按先A排后B排。
　　3.4注浆施工
　　按照拟定的施工方案，采用孔口封闭法灌浆。钻孔施工完毕后，安装好孔口套管，安装孔口封闭器，校准注浆角度。安放好注浆设备，边搅拌边注浆，花管注浆孔采用Ⅱ序施灌，初始压力采用0.3MPa，内侧孔可根据实际情况提高至0.5MPa，初始浆液水灰比为1：1，当灌浆量大时可调整灌浆压力和浆液水灰比，采用低压浓浆施灌或待凝处理；倾斜灌浆孔采用Ⅱ序施灌，灌浆压力采用0.5MPa，初始水灰比为0.8：1。当灌浆段在最大灌浆压力下，注入率不大于1.0L/min，并持续灌浆30min，即可停止该段灌浆，待管内压力消散后拆除灌浆设备，移至下一个孔施工。
　　3.5注浆记录
　　在注浆过程中，现场技术负责人及时记录灌浆工作，详细记录各孔角度、施工时间、孔的钻进情况、孔深、注浆段位置，密切注意注浆量、注浆压力及孔口周围情况的变化，发现问题立即采取措施处理。
　　3.6封孔
　　注浆完毕待管内压力消散后，将灌浆设备移至下一个注浆孔，然后采用1：1干硬性砂浆人工封孔，孔口与混凝土地面平齐。
　　3.7沉降观测
　　为防止楼地面抬动或坡面变形，注浆前，在建筑物四周及边坡处各设置沉降观测点，注浆过程中严格控制注浆速度和注浆压力并随时进行观测。注浆完成后每2日观测1次，一旦出现沉降量过大或出现不均匀沉降，应立即停止注浆并采取相应措施处理。
　　3.8施工控制
　　（1）注浆速率过大时，应采取降低注浆压力或间歇灌浆等措施；
　　（2）压力小注浆速率大时，应采取高浓度注浆或掺加水玻璃等措施；
　　（3）当出现孔口冒浆，注浆压力和注浆速率均较小时，暂停灌浆，间歇后重新施灌。
　　（4）注浆过程中发生串浆时，应阻塞串浆孔，待注浆孔注浆结束后，再对串浆孔进行扫孔、冲洗，而后继续钻进或注浆。若串浆孔具备施灌条件，可一泵一孔同时注浆。
　　（5）注浆工作因故中断时，应尽可能缩短中断时间，及早恢复灌浆；中断时间超过30min，应立即设法冲洗，若冲洗无效则应扫孔复灌。恢复灌浆时，开始应使用开灌比级的浆液灌注，如吸浆量与中断前相近，可采用中断前比级浆液继续灌注，如吸浆量较中断前减少较多，则浆液应逐渐加浓。恢复灌浆后，如吸浆量较中断前减少很多，切在极短时间内停止吸浆，应采取补救措施。
　　（6）有地下水涌出的灌浆孔，灌浆工作结束后，做屏浆措施。屏浆时间不少于1小时，然后可用机械封孔法继续灌注，灌注结束后，关闭孔口闸阀，待凝4-8h为止。
　　（7）灌浆过程中，应注意地面变化情况，若发现地面开裂或起鼓，应停止灌浆。
　　4、质量检验
　　灌浆质量检查工作在灌浆工作全部结束7天后进行，检查孔为灌浆孔总数的5%，压水试验采用单点法，压水压力为该孔段最大灌浆压力的80％。本工程灌浆孔共计61个，共计取检查孔3个，各孔压水试验结果均小于1Lu，灌浆结果满足设计及规范要求。
　　灌浆过程中，业主检测中心对建筑物的变形情况进行了详实的检测，检测数据表明，灌浆前建筑物匀速沉降，灌浆后建筑物停止沉降，通过墙体裂缝画线量测，28天也未发现继续开裂现象。通过灌浆加固，该建筑物已停止沉降，达到灌浆的目的，建筑物裂缝经修补后可投入正常使用。
　　5、结语
　　通过在该水电站1#承包商营地对注浆法加固的实践应用，进一步表明注浆加固法在治理既有建筑地基基础沉降灾害方面效果显著，具有工期短、见效快、不损坏建筑物等特点，为以后处理同类问题积累了丰富的施工经验。
　　
　　参考文献：
　　［1］王高旺.既有建筑地基基础加固劈裂注浆法在青纸汽运办公楼的应用［J］.福建地质，2001，20（4）:196-200.
　　［2］兰剑锋.压力注浆法在地基处理中的应用［J］.山西建筑，2010，36（7）:103-131.
　　［3］于洁，李霞.注浆法在填土地基中的应用［J］.中国高薪技术企业，2010，（3）.
　　［4］国家能源局.DL/T5148-2012：水工建筑物水泥灌浆施工技术规范［S］.北京：中国电力出版社，2012.
　　［5］中华人民共和国建设部.JGJ123-2000：既有建筑地基基础加固技术规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2000.

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