广东健城建设监理有限公司怀集分公司 广东肇庆 526000
摘要:随着超高层建筑的基础施工日益向更深的层次发展,地下连续墙墙底后注浆成为了提高连续墙工程质量非常关键的一步。本文针对地下连续墙墙底后注浆工艺及质量控制措施做了一些探讨。
关键词: 地下连续墙;后注浆;注浆工艺
引言
地下连续墙由于其具有防渗挡土和承重功能、连续的地下墙体,适用于不同深度的基坑的有点,所以在我国软土地区应用越来越广泛。但由于地下连续墙墙底后注浆工艺对提高连续墙工程质量非常重要,因此,应重视控制地下连续墙墙底后注浆的施工质量,提高注浆效果。
1.工程概况
某建筑占地面积约15万m2,分为A、B、C、D 四个独立空间;地下3层、地上1层,采用现浇钢筋混凝土框架结构。本工程采用顺作法施工,基坑开挖深度为14.40 m~17.40m,土方开挖量约130万m3。建筑基础形式采用筏形基础加灌注桩。基坑支护主要采用:地下连续墙(墙32.65m深、800mm厚,2976延长米)、混凝土灌注桩(靠近地铁1号线一侧,桩长15.15m)、高压旋喷桩(地下连续墙接缝处、32.65m)“两墙合一”形式。
2.场地岩层地质条件
拟建区内地层结构主要由人工堆填土(Q4ml)、压实填土(Q4ml)、全新统(Q4)冲洪积层及上更新统(Q3)冲洪积层组成。全新统地层结构主要为粉土、粉砂以及粉质黏土;上更新统地层结构主要为粉土、粉质黏土、粉砂、细砂、中砂组成。
拟建场地地下水主要为第四系松散岩类孔隙潜水(高程70.5m以上的 Q4-3、Q4-2的粉土、粉质黏土地层中),透水性弱,属弱透水层;第四系松散岩类孔隙承压水(高程72.7m~49.7m 范围内的粉细砂层),富水性好,透水性强,具有承压性,属强透水性。
拟建区内常年地下稳定水位埋深在现状地面以下8.0m~24.30m,绝对高程约62.08m~76.31m。
3.后注浆施工
3.1 后注浆工艺流程
注浆管制作安装→混凝土浇筑→24h后清水劈裂开塞→满足设计强度→水泥浆制备→注浆→压力及注浆量控制→终止注浆。
3.2 注浆设备(见表1)
3.3 浆液材料与水灰比
浆液材料采用P.O42.5普通硅酸盐水泥,水灰比0.7~0.8,注浆量2m3/根,设计注浆压力0.8 MPa~0.9MPa。
3.4 注浆管制作与安装
单幅槽段设置注浆管2根,间距≥3m。注浆管采用DN40/4mm 厚焊接钢管,以DN50钢套管焊接接长。注浆管顶部高出导墙面30cm,预留丝扣封堵;管底部注浆花管采用胶带缠绕密封,插入槽底(含沉渣厚度)以下≤30cm。注浆管定位无误后,用铁丝绑扎在钢筋笼上,随笼体下放到位。?
3.5 注浆
(1)清水劈裂。注浆管采用高压清水劈通压浆管路(一般在混凝土浇筑完成 24h后、48h内),开塞压力控制在6MPa以内。开塞时当压力表的读数突然下降,即可确认压浆管顺通;随即停止继续压灌清水,并对注浆口进行缠绕保护,防止异物堵塞。
(2)压浆施工。当墙体混凝土达到设计强度时,可以进行注浆施工。
①压浆泵就位后,拧开堵头,将压浆管与压浆泵管连接,并检查注浆设备及管路;确认无问题后,开始进行水泥浆的拌制。
②将水泥与水按设计要求的水灰比0.7~0.8进行混合搅拌,其密度为 1.60 g/cm3~1.66 g/cm3。使用BLY22高速搅拌机拌制,搅拌时间不小于30s。浆液自制备完成至用毕的时间不超过4h,水泥浆液的水灰比可通过比重秤等相关工具进行测量。
按照水灰比为0.75计算,水泥浆的比重约为1.62t/m3。根据设计要求,单根注浆管的注浆量按2m3计算,则单根注浆管的水泥用量约为 2×1.62×1/(1+0.75)=1.85t。
③注浆时应密切注意观察压力表的压力大小和变化,做好相应的施工记录。
④注浆终止控制。注浆终止的条件按照注浆量与注浆压 力双控的原则,以注浆量为主,注浆压力为辅。当满足下列条件之一:当注浆量达到设计要求时,或当注浆压力>2MPa并持续3min时,可终止注浆(注浆量达到80%以上,压力达到2MPa时可终止注浆)。
4.现场存在问题及技术措施
(1)首开试验槽段墙底注浆技术数据。①注浆压力基本保持在 0.42MPa~0.57 MPa 范围内,低于设计压力0.8MPa~0.9MPa;②水泥用量最大值2.083t、最小值1.805t,平均1.921t,约合2.075 m3,超过设计要求2m3的标准(见表2)。
(2)试验槽段技术分析:①注浆压力与设计0.8 MPa~0.9MPa的标准偏差较大;②试验槽段(B-A07、B-A08)注浆管(4根)未发生翻浆及堵管现象;③首注管注浆量偏大,单根注浆管注浆量波动较大,不利于质量控制。
(3)针对试验段注浆结果,组织施工单位总工、质检、技术员和作业班组代表,并邀请建设单位、设计代表参加“地下连续墙墙底后注浆试验段技术分析会”,进行原因分析。
①地下连续墙槽段底部相通连,不是一个相对的封闭空间,与灌注桩不同;注浆时浆液绝大部分渗透到墙底沉渣中,且有可能浆液不完全注入本槽段。
②墙底部串孔流淌的浆液具有一定的压力,会进入相邻槽段注浆管内;处理不及时会堵塞其他注浆管。
③根据现场注浆量及压力的实际情况,采用间歇限流、调整水灰比等措施综合控制。
④注浆量的增加造成水泥等材料用量加大,施工成本上升,经济效益降低。
⑤关于注浆压力问题。注浆压力指的是作用到注浆段的实际压力,由三部分组成,即
P=P1+P2-Pf
其中:P-注浆压力(MPa);
P1-注浆泵上压力表显示压力(MPa);
P2-浆液自重(MPa);
Pf-压力损失,指浆液在流经管路中的压力损失(MPa)。
⑥注浆压力与地层压力的关系。注浆压力值应大于注浆深度处的土层压力,但最大不得超过土层压力值的2倍,且不宜超过2MPa。
(4)墙底注浆技术措施与指标调整。
①注浆量满足设计要求。单管注浆量波动小于10%;每单元注浆槽段(9幅)总的注浆量,必须符合设计要求。
②根据地勘报告数据,墙底注浆处高程为44.00m,处于131、132 土层中。此处地层压缩性低,在现状地下水位-11.3m时,经地勘单位和设计单位计算:土层压力为0.7MPa;浆液自重P2=0.45MPa;压力损失 Pf=0.1MPa。所以:注浆压力P≤0.8MPa(注浆口压力表读数 P1=0.8/0.9-0.45+0.1=0.45/0.55)。
③严格控制注浆流量不得超过75L/min。
④根据试验槽段的施工进度、地下连续墙平面布置形式及总槽段数,决定再增加1台3SNS注浆泵;以日注浆能力,划分若干注浆单元(9幅/单元)。
⑤改变注浆顺序,由逐幅依次注浆改为跳幅注浆。即每一注浆单元首先对两端槽段进行注浆,然后间隔槽段进行注浆。
⑥改槽段连续注浆为间歇注浆方式,间歇时间为10min~15 min;对于首注管要适当调小水灰比。
⑦每注浆单元外侧相邻槽段注浆管应及时进行二次清水劈裂,防止水泥浆堵塞。
⑧注浆过程中,发生相邻槽段注浆管翻浆,要及时将其暂时封堵或采取与注浆孔同步注浆; 待注浆孔终止注浆并间歇30min后,对翻浆管进行注浆或及时进行清孔开塞。
⑨当天注浆结束管路拆除后,应将管内注满水泥浆并封闭管口;待水泥浆终凝后,方可进行相邻单元注浆施工。
⑩注浆过程中,应注意观察回浆管压力的变化。如回浆压力长时间持续保持在低位,应适当调整浆液水灰比或增加间歇时间及频次;如回浆压力突然变大,在查找无其他原因后,保压20min后终止注浆。
⑾注浆前,技术人员对槽孔成型检测图像进行分析;对存在超深、超宽及沉渣超标的槽段,注浆中应重点控制,适当增加注浆量。
⑿注浆中利用第三方监测单位预埋在邻近地下连续墙内的测斜仪、沉降 观测点进行监测;发生翻浆、隆起等异常情况要及时汇报, 以便及时采取应对措施,保证施工安全。
⒀及时记录注浆基础资料,定期总结注浆数据,以备后期查询。
(5)单元注浆(5槽段)小结。?
①单孔注浆压力平均读数0.514MPa;考虑压差及压力损失后,实际注浆压力0.814MPa;符合修正后设计注浆压力。
②5幅槽段总注浆量为18.966t;平均单根注浆量为1.896 t/根,约合2.048m3/根;均符合设计要求。
5.结语
综上所述,墙底后注浆工艺优越性日益明显,它能大幅度提高后注浆的施工效率,同时降低了墙体沉降量、提高了墙底承载力,对建筑工程的整体性进行了加固,有利于工程整体质量的提高。因此,此工艺的推广发展,将成为一种必然的趋势。
参考文献:
[1]浅谈地下连续墙施工技术[J].周林,姜雅琴,陆明磊.农家参谋. 2017(10)
[2]地下连续墙施工关键技术研究[J].杨超杰.建材与装饰. 2017(52)
论文作者:卢振辉
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/3
标签:注浆论文; 压力论文; 浆液论文; 水灰比论文; 地下论文; 水泥浆论文; 地层论文; 《防护工程》2017年第36期论文;