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【摘要】
某工程施工时塔吊基础由于现场场地小，有1/3位于地下车库的回填上，回填土厚度约4m，地基承载力达不到要求，故在塔吊基座西、北、东侧以及塔吊基座之下采用注浆加固方式，提高地基土的承载力。本文就此实例探讨注浆加固处理地基技术，供同行参考。
【关键词】塔吊基础地基注浆施工
中图分类号：TU47 文献标识码：A
1、工程概况
某工程施工采用一台（TCT7015-10E型）塔式起重机，安装臂长55m,末端吊重1.5T(实际限重不大于1T)采用预埋式塔基、安装高度90.5m，塔基开挖深度6.80m(－7.2m)，塔基尺寸为7.50m×7.50m×1.5 m，厚1.50m，混凝土强度等级标号C40。塔基中心位于2号楼纵轴以北4500mm，纵向与轴重合。
工程所选用的塔吊TCT7015-10E型基础要求地基承载力不小于190Kpa。由于施工现场场地窄小，施工工期紧，塔吊基座北侧1/3面积位于地下车库回填土之上，基底至车库底标高约4m深（详见图1），南侧2/3面积位于原状土之上，考虑局部为回填土，地基承载力较差，按照施工现场安全要求，在塔吊基座西、北、东侧以及塔吊基座之下采用注浆加固方式，以提高地基土的承载力。其作用机理是：通过浆液的置换、渗扩、挤密等方式，消除软弱土体，改善土的界面，可以使松软土体得到有效加强，改善土体性能，从而提高土体强度，提高土的极限承载力和减少沉降量，防止塔吊使用过程中发生危险。
图1 塔吊基础位置图
2、处理方案设计
在塔吊外围回填土0.5m范围内布置注浆孔，注浆孔深度为6.0m，采用工程钻机钻孔，下入注浆花管，再用高压泵连接花管，注入水泥浆，填充因流沙形成的孔洞和相对软弱土层，提高土体的整体性和密实度。
2.1注浆量计算：
根据施工注浆量计算方法实施土层加固注浆公式：
Q=K×a×b×V
K为损耗系数，取值为1.2 ；
a为地层孔隙率，取值0.42 (该土层为回填的砂层、级配砂石)；
b为孔隙充填系数，取值0.2；
V为被加固土体体积：V＝8×4×6=192m3
注浆(1：1水泥浆)：Q=K×a×b×V=1.2×0.42×0.2×192=19.35m3
注浆孔共计61个，每孔水泥用量为19.35×2/（1+1/3.1）/61=354kg
2.2注浆孔布置
钻孔直径：φ150mm。
钻孔深度：塔吊基座周围垂直注浆孔：底部标高垂直向下6.0m，塔吊基座周围斜向注浆孔：长度4.0m。
根数：按照现场位置，共布设61根，间距0.5m。
钻孔间距与布置：见注浆孔平面布置与注浆效果剖面图（图2）。
图2注浆孔平面布置与注浆效果剖面图
2.3浆液配比
浆液采用单液，成分为水、水泥，水灰比为1，即水：水泥=1：1，实际操作按水：水泥=250kg：5袋。水泥采用P.S.A32.5普通硅酸盐水泥。
2.4注浆压力
注浆压力：注浆压力为1.0～1.5Mpa，注浆持续时间不少于15～20分钟。
2.5注浆顺序：
注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行，并采用先内围，后外围的注浆施工方法，先注东西两侧位置，封堵完成后再从北侧开始注浆，最后注塔吊基底下斜向注浆孔。
3、施工方案
3.1采用工程鉆机钻孔或采用潜孔锤将注浆钢管打入地层中。
3.2钻孔直径为150mm，先将孔中土体取出，当钻到设计处理深度后停止钻进。斜孔采用潜孔锤打入，角度为300-450，充分进入塔吊基础下面。
3.3在钻孔下入注浆花管，花管长度6.0m。花管采用普通1寸塑料管，对于潜孔锤打入的采用钢管，注浆花管对称设置双排喷射孔，孔径不大于2～5mm，间距为10cm，并用防水胶布缠绕。
3.4连接注浆管，用注浆泵向孔内灌注水泥浆液，注浆压力控制在1.0～1.5Mpa。
3.5保持压力15～20分钟，使浆液充分渗透。
3.6 施工工艺
注浆施工工艺流程如下（图3）：
图3 注浆施工工艺流程图
4、劳动组织与施工进度计划
4.1劳动组织
4.1.1施工劳动组织系统
施工由项目经理部全权负责。项目主要成员有项目经理、技术负责人、施工员、质检员、安全员及班组长。项目经理部下设：钻机组、注浆组、材料组等部门。
4.1.2各组主要职责
⑴ 钻机组：负责注浆孔施工；
⑵ 注浆组：负责水泥浆搅拌与注浆；
⑶ 材料组：负责工程所需材料的采购、验收、复试、进库登记。
4.2施工设备（见表1）
表1主要施工设备一览表
设 备 名 称 单 位 数 量 备注
工程钻机 台 1 注浆孔施工
搅 浆 桶 套 1 搅拌水泥浆
注 浆 泵 套 1 注水泥浆
手 推 车 台 2～4
比 重 计 套 1～2
4.3施工进度计划
工程施工总工期控制在5天。其中：设备进场、施工准备1天，注浆施工4天。
5、质量检验
5.1施工材料的质量检验
对施工所用主要材料要符合设计及规范要求。采购的材料要有产品合格证并按要求抽样送检。
5.2施工过程中的质量检验
在施工过程中要严格执行各工序的自检、互检制度。对主要成孔测量（深度、垂直度等）、制浆（水泥质量与用量、水灰比、搅浆时间等）、成孔（提钻速度、注浆压力等）主要工序必须进行自检与互检，并填写相关记录。
5.3质量控制
施工过程中采用注浆量和注浆压力双重控制标准，满足其中一个条件即可停止施工。
5.4质量检验
轻型圆锥动力触探是利用一定的锤击能量(锤重10kg)，将一定规格的圆锥探头打入土中，根据贯入锤击数判别土层的类别，确定土的工程性质，对地基土做出综合评价。
5.4.1施工前采用轻型动力触探，估算地基承载力，取3点进行触探，注浆加固完成后，在原来点位上重新进行轻型动力触探。
5.4.2根据场地情况进行选点开挖，然后对该持力层进行连续触探。
5.4.3将探头和探杆安装好，保持探杆垂直，然后连续向下贯击，穿心锤落距为50.0±2.0cm，使其自由下落。在基底轻型触探试验表内记录打入土层中30cm所需锤击数(N10)，在地层较硬、锤击数较多时，采用分段记录，以每贯入10cm记录一次相应的锤击数，整理资料时按30cm所需的击数作为指标计算。
代用公式为R=（0.8×N-2）×9.8（R-地基容许承载力Kpa，N-轻型触探锤击数）最终承载力大于180Kpa即可。
6、安全文明施工
6.1人身安全
加强安全教育，定期组织职工学习安全生产知识和各种规章制度、安全操作规程。新工人上岗前必须先进行安全知识培训，经考试合格后方准上岗。
机械所用电缆均要采取安全措施，避免车辆碾压，防止人员触电，做好接地。
设备装吊或钻机移位时，应按负荷选择索具。严禁吊钩吊人，起吊物体不准在吊物下站人，更不得在物体上站人。
抬运重物时，必须统一口号，同起同落，以免碰人。机台上的泥、水要及时清除，以免滑倒碰伤。
6.2孔内安全
钻进时必须专人操作，精神集中，做到“三看”，“二听”，“一及时”。即看电流表、看进度、看孔口水量；听机器运转声，听孔内振动声；发现异常情况要及时停机处理。
每次起下钻必须仔细检查钻杆、钻机及各连接部位，发现问题及时处理，严防钻机或钻头掉落事故发生。
上、下钻具要互相联系，紧密配合、操作要稳，严防跑钻事故。
6.3用电安全
现场配电、接线必须电工进行，电工必须持证上岗。电工操作必须穿戴必要的绝缘保护用品。
现场使用的电气设备、线缆等，在使用前均需进行检查其绝缘性能，不符合要求者，严禁使用。
配电系统必须实行分级配电。各类配电箱、开关箱的安装和内部设计必须符合有关规定。箱内电器必须可靠、完好，其选型、定值要符合规定。
6.4机械设备安全
严格按规程进行操作，发现机械故障及时处理，不得硬行运转，以免损坏或降低设备使用寿命。
施工中遇地下障碍物，必须请项目部清除后方可钻进，不得强行钻进，防止损坏设备。
严禁将砖头、石块等杂物混入泥浆池，以免吸入泵体打碎部件造成泵体堵塞，影响泵的排量。
灌注设备用完后，必须用水冲洗干净，以免残浆凝固，禁止用大锤敲打，损坏设备。
7、实施效果
该工程塔吊基础地基经注浆处理后，地基土的承载力达到要求，塔吊安装一年来至结构封顶，运行正常，基础沉降均匀，可以认为通过注浆方案成功地实现地基加固处理。
【参考文献】
1、《地基处理》叶书麟 著
2、《建筑地基处理技术规范》 （JGJ79—2012）
3、《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123-2012
某工程施工时塔吊基础由于现场场地小，有1/3位于地下车库的回填上，回填土厚度约4m，地基承载力达不到要求，故在塔吊基座西、北、东侧以及塔吊基座之下采用注浆加固方式，提高地基土的承载力。本文就此实例探讨注浆加固处理地基技术，供同行参考。
【关键词】塔吊基础地基注浆施工
中图分类号：TU47 文献标识码：A
1、工程概况
某工程施工采用一台（TCT7015-10E型）塔式起重机，安装臂长55m,末端吊重1.5T(实际限重不大于1T)采用预埋式塔基、安装高度90.5m，塔基开挖深度6.80m(－7.2m)，塔基尺寸为7.50m×7.50m×1.5 m，厚1.50m，混凝土强度等级标号C40。塔基中心位于2号楼纵轴以北4500mm，纵向与轴重合。
工程所选用的塔吊TCT7015-10E型基础要求地基承载力不小于190Kpa。由于施工现场场地窄小，施工工期紧，塔吊基座北侧1/3面积位于地下车库回填土之上，基底至车库底标高约4m深（详见图1），南侧2/3面积位于原状土之上，考虑局部为回填土，地基承载力较差，按照施工现场安全要求，在塔吊基座西、北、东侧以及塔吊基座之下采用注浆加固方式，以提高地基土的承载力。其作用机理是：通过浆液的置换、渗扩、挤密等方式，消除软弱土体，改善土的界面，可以使松软土体得到有效加强，改善土体性能，从而提高土体强度，提高土的极限承载力和减少沉降量，防止塔吊使用过程中发生危险。
图1 塔吊基础位置图
2、处理方案设计
在塔吊外围回填土0.5m范围内布置注浆孔，注浆孔深度为6.0m，采用工程钻机钻孔，下入注浆花管，再用高压泵连接花管，注入水泥浆，填充因流沙形成的孔洞和相对软弱土层，提高土体的整体性和密实度。
2.1注浆量计算：
根据施工注浆量计算方法实施土层加固注浆公式：
Q=K×a×b×V
K为损耗系数，取值为1.2 ；
a为地层孔隙率，取值0.42 (该土层为回填的砂层、级配砂石)；
b为孔隙充填系数，取值0.2；
V为被加固土体体积：V＝8×4×6=192m3
注浆(1：1水泥浆)：Q=K×a×b×V=1.2×0.42×0.2×192=19.35m3
注浆孔共计61个，每孔水泥用量为19.35×2/（1+1/3.1）/61=354kg
2.2注浆孔布置
钻孔直径：φ150mm。
钻孔深度：塔吊基座周围垂直注浆孔：底部标高垂直向下6.0m，塔吊基座周围斜向注浆孔：长度4.0m。
根数：按照现场位置，共布设61根，间距0.5m。
钻孔间距与布置：见注浆孔平面布置与注浆效果剖面图（图2）。
图2注浆孔平面布置与注浆效果剖面图
2.3浆液配比
浆液采用单液，成分为水、水泥，水灰比为1，即水：水泥=1：1，实际操作按水：水泥=250kg：5袋。水泥采用P.S.A32.5普通硅酸盐水泥。
2.4注浆压力
注浆压力：注浆压力为1.0～1.5Mpa，注浆持续时间不少于15～20分钟。
2.5注浆顺序：
注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行，并采用先内围，后外围的注浆施工方法，先注东西两侧位置，封堵完成后再从北侧开始注浆，最后注塔吊基底下斜向注浆孔。
3、施工方案
3.1采用工程鉆机钻孔或采用潜孔锤将注浆钢管打入地层中。
3.2钻孔直径为150mm，先将孔中土体取出，当钻到设计处理深度后停止钻进。斜孔采用潜孔锤打入，角度为300-450，充分进入塔吊基础下面。
3.3在钻孔下入注浆花管，花管长度6.0m。花管采用普通1寸塑料管，对于潜孔锤打入的采用钢管，注浆花管对称设置双排喷射孔，孔径不大于2～5mm，间距为10cm，并用防水胶布缠绕。
3.4连接注浆管，用注浆泵向孔内灌注水泥浆液，注浆压力控制在1.0～1.5Mpa。
3.5保持压力15～20分钟，使浆液充分渗透。
3.6 施工工艺
注浆施工工艺流程如下（图3）：
图3 注浆施工工艺流程图
4、劳动组织与施工进度计划
4.1劳动组织
4.1.1施工劳动组织系统
施工由项目经理部全权负责。项目主要成员有项目经理、技术负责人、施工员、质检员、安全员及班组长。项目经理部下设：钻机组、注浆组、材料组等部门。
4.1.2各组主要职责
⑴ 钻机组：负责注浆孔施工；
⑵ 注浆组：负责水泥浆搅拌与注浆；
⑶ 材料组：负责工程所需材料的采购、验收、复试、进库登记。
4.2施工设备（见表1）
表1主要施工设备一览表
设 备 名 称 单 位 数 量 备注
工程钻机 台 1 注浆孔施工
搅 浆 桶 套 1 搅拌水泥浆
注 浆 泵 套 1 注水泥浆
手 推 车 台 2～4
比 重 计 套 1～2
4.3施工进度计划
工程施工总工期控制在5天。其中：设备进场、施工准备1天，注浆施工4天。
5、质量检验
5.1施工材料的质量检验
对施工所用主要材料要符合设计及规范要求。采购的材料要有产品合格证并按要求抽样送检。
5.2施工过程中的质量检验
在施工过程中要严格执行各工序的自检、互检制度。对主要成孔测量（深度、垂直度等）、制浆（水泥质量与用量、水灰比、搅浆时间等）、成孔（提钻速度、注浆压力等）主要工序必须进行自检与互检，并填写相关记录。
5.3质量控制
施工过程中采用注浆量和注浆压力双重控制标准，满足其中一个条件即可停止施工。
5.4质量检验
轻型圆锥动力触探是利用一定的锤击能量(锤重10kg)，将一定规格的圆锥探头打入土中，根据贯入锤击数判别土层的类别，确定土的工程性质，对地基土做出综合评价。
5.4.1施工前采用轻型动力触探，估算地基承载力，取3点进行触探，注浆加固完成后，在原来点位上重新进行轻型动力触探。
5.4.2根据场地情况进行选点开挖，然后对该持力层进行连续触探。
5.4.3将探头和探杆安装好，保持探杆垂直，然后连续向下贯击，穿心锤落距为50.0±2.0cm，使其自由下落。在基底轻型触探试验表内记录打入土层中30cm所需锤击数(N10)，在地层较硬、锤击数较多时，采用分段记录，以每贯入10cm记录一次相应的锤击数，整理资料时按30cm所需的击数作为指标计算。
代用公式为R=（0.8×N-2）×9.8（R-地基容许承载力Kpa，N-轻型触探锤击数）最终承载力大于180Kpa即可。
6、安全文明施工
6.1人身安全
加强安全教育，定期组织职工学习安全生产知识和各种规章制度、安全操作规程。新工人上岗前必须先进行安全知识培训，经考试合格后方准上岗。
机械所用电缆均要采取安全措施，避免车辆碾压，防止人员触电，做好接地。
设备装吊或钻机移位时，应按负荷选择索具。严禁吊钩吊人，起吊物体不准在吊物下站人，更不得在物体上站人。
抬运重物时，必须统一口号，同起同落，以免碰人。机台上的泥、水要及时清除，以免滑倒碰伤。
6.2孔内安全
钻进时必须专人操作，精神集中，做到“三看”，“二听”，“一及时”。即看电流表、看进度、看孔口水量；听机器运转声，听孔内振动声；发现异常情况要及时停机处理。
每次起下钻必须仔细检查钻杆、钻机及各连接部位，发现问题及时处理，严防钻机或钻头掉落事故发生。
上、下钻具要互相联系，紧密配合、操作要稳，严防跑钻事故。
6.3用电安全
现场配电、接线必须电工进行，电工必须持证上岗。电工操作必须穿戴必要的绝缘保护用品。
现场使用的电气设备、线缆等，在使用前均需进行检查其绝缘性能，不符合要求者，严禁使用。
配电系统必须实行分级配电。各类配电箱、开关箱的安装和内部设计必须符合有关规定。箱内电器必须可靠、完好，其选型、定值要符合规定。
6.4机械设备安全
严格按规程进行操作，发现机械故障及时处理，不得硬行运转，以免损坏或降低设备使用寿命。
施工中遇地下障碍物，必须请项目部清除后方可钻进，不得强行钻进，防止损坏设备。
严禁将砖头、石块等杂物混入泥浆池，以免吸入泵体打碎部件造成泵体堵塞，影响泵的排量。
灌注设备用完后，必须用水冲洗干净，以免残浆凝固，禁止用大锤敲打，损坏设备。
7、实施效果
该工程塔吊基础地基经注浆处理后，地基土的承载力达到要求，塔吊安装一年来至结构封顶，运行正常，基础沉降均匀，可以认为通过注浆方案成功地实现地基加固处理。
【参考文献】
1、《地基处理》叶书麟 著
2、《建筑地基处理技术规范》 （JGJ79—2012）
3、《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123-2012