论文部分内容阅读
摘要：本文就如何采用复合注浆加固桥涵地基整个工艺流程，较为详细介绍了高压旋喷、静压注浆的工作原理及各个流程操作要点，总结施工过程中出现问题的处理方法，真空压浆的各个操作要点，以供同行交流参考。
关键词：桥梁基础注浆加固工艺流程 技术要求
桥涵基础特别是天然地基上的浅基础，由于埋置深度较浅，易受河水冲刷而淘空。受河水改道冲刷桥梁引道，导致桥台基础冲空，引道被毁。桥梁地基局部软弱，致使桥台发生不均匀沉降，引起桥台开裂等。针对以上病害，应采取措施进行加固维稳。
1、注浆技术在桥台基础加固中的应用
注浆技术应用于桥涵地基加固，在公路工程建设中已被广泛应用，较常用方法是單一的高压旋喷，为了扩大浆液的注入范围，增强加固效果，越来越多地采用高压旋喷、静压注浆相结合方式，压浆方式有单管法、二重管法、三重管法和多重管，最常用方法是单管法和二重管法，单管法复合注浆是利用钻机把安装在注浆管(单管)底部侧面的特殊喷嘴，置人土层预定深度后，用高压泵等装置，以大于是20Mpa的压力，把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体，同时借助注浆的旋转和提升运动，使浆液与从土体中崩落下来的土搅拌混合。然后进行静压注浆，使浆液进一步扩散。浆液经过一定时间凝固，便在土中形成圆柱状固结体。二重管法复合注浆是使用双通道的二重注浆管，将二重注浆管钻到土层的预定深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20Mpa以上压力的喷液，从内喷嘴中高速喷出，并用0.7Mpa左右压力把压缩空气从外嘴中喷出。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，喷嘴一面喷射一面旋转和提升。然后以大于是0.3MPa一2.0MPa的压力进行静压注浆，使浆液进一步扩散。最后在土中形成圆柱状固结体。为使注浆加固工艺在业内更多地推广使用，本人将结合自身工程管理实践，对注浆技术在桥台基础加固的施工流程、工艺及技术要求等情况进行介绍，交流学习。
2、注浆工艺流程
2.1注浆准备工作
复合注浆法加固地基施工时，设备班需配备施工队长、工程技术人员、高压泵工、电工、修理工各1人，钻工3—6人，注浆工4人，共12—15人。清理施工场地、作好机械检修和保养、布置好孔位、以及搭设工棚、备好材料等。
2.2注浆孔施工
对桥台地基进行加固时，先采用地质钻机钻穿既有基础或承台，然后根据设计注浆深度要求，选择采用地质钻机或高压旋喷钻机钻孔到设计深度。一般以土层或强风化岩层作为注浆持力层时可采用高压旋喷钻机直接钻孔，若以中风化以上岩层作为注浆持力层时需先采用地质钻机钻至终孔，若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llOmm，终孔直径为91mm，钻孔垂直度保证<1％。对岩层或混凝土层采用金刚石钻头钻进，对卵砾石地层采用合金钻头钻进行，采用泥塞浆护壁或套管护壁，钻孔后需保证钻孔不跨孔不堵塞。
2.3孔口注浆装置安装
注浆钻孔施工完成以后，在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置需既满足静压注浆要求又满足高压旋喷注浆管可以从其中下钻的要求。孔口注浆装置可采用单管接头式或混合器式，单管接头式用于单液注浆，混合器式用于双液注浆。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在注浆孔口，用水泥浆或水泥水玻璃浆液将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。
2.4高压旋喷注浆作业
孔口注浆装置埋设1—2天后，先用高压旋喷注浆方式进行旋喷注浆，旋喷注浆需按设计规定的工艺参数(喷射压力、提升速度、旋转速度、浆液水灰比)进行注浆，将注浆管分段下入孔底，每段注浆钻杆需连接紧密并采用麻丝密封。旋喷注浆按从下而上的方式。为了减小建筑物的附加沉降，旋喷一般采用单管旋喷注浆方式，下钻时尽量快速且尽量小压力小流量喷水，旋喷时采用不喷水而直接喷浆一遍的方式，在底部和顶部需喷浆2遍。在既有地基加固中一般采用单管旋喷方式注浆。在缺陷桩基加固中，先喷高压清水一遍到三遍后再注浆。在对建筑物进行纠偏加固时，为加速浆液凝固，有时采用先喷一遍水泥浆液后喷射一遍水玻璃的方式，进行双液旋喷。
2.5静压方式注浆作业
高压旋喷注浆结束后，利用孔口注浆装置封住孔口进行静压注浆，目的是扩大浆液的注入范围，防止旋喷固结体收缩从而增加旋喷体与原基础混凝土结合紧密性。静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力，随后逐渐增加浆液浓度及加大注浆压力，直至设计注浆量和注浆压力为止。一般静压注浆在浆液终凝前需进行2—3次灌注。静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆。
2.6封孔
静压注浆结束后，若注浆孔口冒浆，需对孔口进行封闭处理，防止浆液流出。若注浆结束后孔内浆液有流失需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满为止。复合注浆顺序有时需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
2.7复合注浆施工中出现问题的处理：
①注浆深度大时，易造成上粗下细的固结体。影响固结体的承载能力，因而需在深度大的地层中注浆时采用增大压力或降低提升速度的方式补救。
②当发现返浆量不足或不返浆时，可采用降低提升速度或复喷方式处理。
③在喷射注浆过程中，应观察冒浆的情况，及时了解土层情况，喷射注浆的大致效果和喷射参数是否合理。采用单管或二管喷射注浆时，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象；超过20%或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应的措施。若系地层中有较大空隙引起的不冒浆，可在浆液中掺加适量速凝剂或增大注浆量；如冒浆过大，可减少注浆量或加快提升和回转速度，也可缩小喷嘴直径，提高喷射压力。
④静压注浆时如出现冒浆，可采用多次灌注的方式进行注浆，待第一次灌注的浆液终凝堵塞冒浆通道后再进行第二次注浆。同时注意将孔口注浆装置与孔壁密封牢靠，防止浆液从孔口冒出。
⑤在既有建筑物基础加固处理时，为防止产生附加沉降，施工时应跳孔施工，同时应在浆液中加速凝剂或采用双液旋喷注浆。
结束语：
利用注浆技术注浆后桩基周边土体凝结能形成具有一定强度、整体性好的优质地基，对提高地基承载力、改善地质可发挥独特作用。但在进行注浆操作时，只有对各个环节做到规范操作，认真做好注浆过程的控制，才能确保注浆质量达到预定的处理效果。随着现代公路建设的发展趋势、公路桥梁对地基承载力的要求是越来越高，由于桥梁基础一般采取灌注桩基础，其对桩的持力层要求较高，桥位处较差的地质状况有时会使设计人员不得不加大桩长和桩径尺寸，既增加工程造价，又给施工造成很大的困难。能否在某一合适土层利用压浆加固技术，将这一地层加固，作为基础的持力层，以求节省设计桩长和桩径，是我们探索的方向。
参考文献：
1、龚晓南.复合地基设计和施工指南[M].北京：人民交通出版社，2003
关键词：桥梁基础注浆加固工艺流程 技术要求
桥涵基础特别是天然地基上的浅基础，由于埋置深度较浅，易受河水冲刷而淘空。受河水改道冲刷桥梁引道，导致桥台基础冲空，引道被毁。桥梁地基局部软弱，致使桥台发生不均匀沉降，引起桥台开裂等。针对以上病害，应采取措施进行加固维稳。
1、注浆技术在桥台基础加固中的应用
注浆技术应用于桥涵地基加固，在公路工程建设中已被广泛应用，较常用方法是單一的高压旋喷，为了扩大浆液的注入范围，增强加固效果，越来越多地采用高压旋喷、静压注浆相结合方式，压浆方式有单管法、二重管法、三重管法和多重管，最常用方法是单管法和二重管法，单管法复合注浆是利用钻机把安装在注浆管(单管)底部侧面的特殊喷嘴，置人土层预定深度后，用高压泵等装置，以大于是20Mpa的压力，把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体，同时借助注浆的旋转和提升运动，使浆液与从土体中崩落下来的土搅拌混合。然后进行静压注浆，使浆液进一步扩散。浆液经过一定时间凝固，便在土中形成圆柱状固结体。二重管法复合注浆是使用双通道的二重注浆管，将二重注浆管钻到土层的预定深度后，通过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴，同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20Mpa以上压力的喷液，从内喷嘴中高速喷出，并用0.7Mpa左右压力把压缩空气从外嘴中喷出。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，喷嘴一面喷射一面旋转和提升。然后以大于是0.3MPa一2.0MPa的压力进行静压注浆，使浆液进一步扩散。最后在土中形成圆柱状固结体。为使注浆加固工艺在业内更多地推广使用，本人将结合自身工程管理实践，对注浆技术在桥台基础加固的施工流程、工艺及技术要求等情况进行介绍，交流学习。
2、注浆工艺流程
2.1注浆准备工作
复合注浆法加固地基施工时，设备班需配备施工队长、工程技术人员、高压泵工、电工、修理工各1人，钻工3—6人，注浆工4人，共12—15人。清理施工场地、作好机械检修和保养、布置好孔位、以及搭设工棚、备好材料等。
2.2注浆孔施工
对桥台地基进行加固时，先采用地质钻机钻穿既有基础或承台，然后根据设计注浆深度要求，选择采用地质钻机或高压旋喷钻机钻孔到设计深度。一般以土层或强风化岩层作为注浆持力层时可采用高压旋喷钻机直接钻孔，若以中风化以上岩层作为注浆持力层时需先采用地质钻机钻至终孔，若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llOmm，终孔直径为91mm，钻孔垂直度保证<1％。对岩层或混凝土层采用金刚石钻头钻进，对卵砾石地层采用合金钻头钻进行，采用泥塞浆护壁或套管护壁，钻孔后需保证钻孔不跨孔不堵塞。
2.3孔口注浆装置安装
注浆钻孔施工完成以后，在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置需既满足静压注浆要求又满足高压旋喷注浆管可以从其中下钻的要求。孔口注浆装置可采用单管接头式或混合器式，单管接头式用于单液注浆，混合器式用于双液注浆。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在注浆孔口，用水泥浆或水泥水玻璃浆液将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。
2.4高压旋喷注浆作业
孔口注浆装置埋设1—2天后，先用高压旋喷注浆方式进行旋喷注浆，旋喷注浆需按设计规定的工艺参数(喷射压力、提升速度、旋转速度、浆液水灰比)进行注浆，将注浆管分段下入孔底，每段注浆钻杆需连接紧密并采用麻丝密封。旋喷注浆按从下而上的方式。为了减小建筑物的附加沉降，旋喷一般采用单管旋喷注浆方式，下钻时尽量快速且尽量小压力小流量喷水，旋喷时采用不喷水而直接喷浆一遍的方式，在底部和顶部需喷浆2遍。在既有地基加固中一般采用单管旋喷方式注浆。在缺陷桩基加固中，先喷高压清水一遍到三遍后再注浆。在对建筑物进行纠偏加固时，为加速浆液凝固，有时采用先喷一遍水泥浆液后喷射一遍水玻璃的方式，进行双液旋喷。
2.5静压方式注浆作业
高压旋喷注浆结束后，利用孔口注浆装置封住孔口进行静压注浆，目的是扩大浆液的注入范围，防止旋喷固结体收缩从而增加旋喷体与原基础混凝土结合紧密性。静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力，随后逐渐增加浆液浓度及加大注浆压力，直至设计注浆量和注浆压力为止。一般静压注浆在浆液终凝前需进行2—3次灌注。静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆。
2.6封孔
静压注浆结束后，若注浆孔口冒浆，需对孔口进行封闭处理，防止浆液流出。若注浆结束后孔内浆液有流失需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满为止。复合注浆顺序有时需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
2.7复合注浆施工中出现问题的处理：
①注浆深度大时，易造成上粗下细的固结体。影响固结体的承载能力，因而需在深度大的地层中注浆时采用增大压力或降低提升速度的方式补救。
②当发现返浆量不足或不返浆时，可采用降低提升速度或复喷方式处理。
③在喷射注浆过程中，应观察冒浆的情况，及时了解土层情况，喷射注浆的大致效果和喷射参数是否合理。采用单管或二管喷射注浆时，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象；超过20%或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应的措施。若系地层中有较大空隙引起的不冒浆，可在浆液中掺加适量速凝剂或增大注浆量；如冒浆过大，可减少注浆量或加快提升和回转速度，也可缩小喷嘴直径，提高喷射压力。
④静压注浆时如出现冒浆，可采用多次灌注的方式进行注浆，待第一次灌注的浆液终凝堵塞冒浆通道后再进行第二次注浆。同时注意将孔口注浆装置与孔壁密封牢靠，防止浆液从孔口冒出。
⑤在既有建筑物基础加固处理时，为防止产生附加沉降，施工时应跳孔施工，同时应在浆液中加速凝剂或采用双液旋喷注浆。
结束语：
利用注浆技术注浆后桩基周边土体凝结能形成具有一定强度、整体性好的优质地基，对提高地基承载力、改善地质可发挥独特作用。但在进行注浆操作时，只有对各个环节做到规范操作，认真做好注浆过程的控制，才能确保注浆质量达到预定的处理效果。随着现代公路建设的发展趋势、公路桥梁对地基承载力的要求是越来越高，由于桥梁基础一般采取灌注桩基础，其对桩的持力层要求较高，桥位处较差的地质状况有时会使设计人员不得不加大桩长和桩径尺寸，既增加工程造价，又给施工造成很大的困难。能否在某一合适土层利用压浆加固技术，将这一地层加固，作为基础的持力层，以求节省设计桩长和桩径，是我们探索的方向。
参考文献：
1、龚晓南.复合地基设计和施工指南[M].北京：人民交通出版社，2003