浅谈软土地基不降水地基加固施工技术

浅谈软土地基不降水地基加固施工技术

李金丰王诚吕金刚宋扬

中建八局第二建设有限公司上海201206

摘要：上海市南汇新城星空之镜海绵公园DBO项目位于上海市临港新城，项目基土为吹填土，不能直接用作工程建设，且地下水位较高。工程前期建设紧张，地基加固措施要求短工期高质量，对地基加固措施要求严格。本工程根据实际情况多方探讨，采用注浆钢管桩加固这一施工技术，即在不降水的软地基中直接进行加固施工，能够达到设计及规范要求。在降低施工难度、简化施工工序，保证施工质量的前提下，提高施工进度降低工程成本。本文通过对注浆钢管地基加固的实施，探讨概述软土地基不降水地基加固施工技术。

关键词：软土地基；不降水；地基加固；注浆钢管

地基加固施工处在工程施工工序之初、工序之重，选取一种合适的地基加固措施对工程开展实施有着极其重要的作用。常规地基加固措施主要有：强夯、旋喷桩、复合地基和换填等。本工程受制于现场实施条件，综合考量后选用注浆钢管地基加固施工，满足工程进度及质量要求。

1项目概况：

南汇新城星空之境海绵公园项目位于上海市临港新片区，项目占地面积约为57公顷，工程主要实施内容包括园林绿化工程、建筑工程、桥梁工程、河道工程等。工程前期先行实施示范区施工作业内容，园区道路及停车场区域作业工期紧张，且需尽可能先行实施园区道路路基用作临时施工便道做到永临结合。

项目所在地基土多为吹填土，其特点主要有：1.含水量高，孔隙比较大；2.透水性较差；3.抗剪强度不足；4.絮状结构形式突出；5.流变性明显。再加上本工程示范区地基加固正处南方多雨的梅雨季节，软土地基的工程危害完全暴露。注浆钢管桩加固方法通过钢管开孔水泥浆注压，桩体及水泥浆水化反应与地基土形成胶结作用，形成桩体与周围土层相结合进而达到提高地基稳定性和耐久性起到加固地基的作用。本工程地基处理的对象为一级园路、二级园路和停车场区域。

2设计思路：本工程注浆钢管桩采用?48x4.0钢管，长度6.0m，注浆孔垂直间距为1000mm，每个截面两个注浆孔，呈轴对称布置；注浆孔直径10mm；注浆钢管桩顶部设置300x200钢筋混凝土框架梁，注浆钢管桩锚入框架梁100mm；钢筋混凝土框架梁顶部设置一层土工布。

3施工工艺流程及操作要点

3.1注浆钢管施工工艺流程

注浆钢管施工工艺流程：平整场地→桩位放样→振冲器就位→点位复核→注浆钢管桩压桩→压桩垂直度及水平偏差测量→注浆施工→移机→养护

3.1.1注浆钢管桩施工方法

（1）施工设备：振冲器。

（2）钢管制作

钢管开孔：注浆钢管顶部1000mm范围内不设置注浆孔，根据设计情况6m长注浆钢管，注浆孔间距1000mm，每个截面两个注浆孔，注浆孔呈对称布置，注浆孔直径为8-10mm。

保护措施：注浆孔钢管开孔位置采用角钢斜切成翼型焊接于钢管开孔部位，防止钢管在压桩的过程中将孔堵塞。顶部加套丝且焊接法兰片顶托，套丝与注浆导管能够有效连接，确保注浆过程不漏浆，顶部法兰片用作振冲器实施时的承力装置，避免振冲器破坏钢管顶部套丝影响施工质量。

（3）振冲器对位

1）定位：根据图纸设计尺寸，现场进行测量定孔位，孔位位置、编号、根数和图纸对应。

2）振冲器就位：振冲器就位平、稳、对、正等，就位后，进行孔位复测，复测完毕合格后进行注浆钢管压桩施工作业，压桩至设计深度。

（4）打压钢管

1）振冲过程中根据不同地层选择合理的振冲频率。

2）根据设计图纸要求布设钢管间距。

3）终孔：振冲至设计标高

（5）水泥浆配制

水泥浆采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆液搅拌均匀后的浆液应经筛网过滤后进行泵送注浆。

（6）水泥浆的灌注

1）注浆管与顶部套丝连接，保证注浆顺畅能直达孔底。

2）注浆流量宜为7L/min～15L/min，不宜大于20L/min；注浆水泥用量为30kg/m。

3）注浆压力必须大于注浆深度处土层压力，一般注浆压力取0.2～0.5MPa，如浆液不下沉可逐渐加大压力至0.6MPa，如浆液10~15min内不下沉则可停止注浆。

4）注浆顺序一般为先外排围幕，再内排，最后注中间排；先下部，后上部；为防止相邻两孔窜浆，应采用隔孔注浆。

5）单孔注浆完毕后，及时用压力水冲洗注浆胶管及注浆锌管，以防浆管堵塞，同时移位至另一个孔，交叉施工。

6）注意：水泥浆灌注过程中严禁中途停工，如遇机械故障应立即排除或启动备用设备，保证水泥浆的连续灌注。

3.1.2框架梁施工工艺流程

（1）工艺流程

场地平整→框架梁放样→钢筋绑扎→模板加固→定位复核→浇筑混凝土→拆模

（2）框架梁施工方法

1）根据设计图纸对框架梁进行放出灰线；

2）根据图纸进行框架梁钢筋下料及钢筋绑扎，尺寸为300x200，钢筋为6￠12钢筋通长。

3）模板采用木模板配合方木支设，固定采用Ф12钢筋打入土层。模板上端用钢管固定并搭设三脚架支撑，保证模板侧面垂直。

4）根据设计图纸，混凝土采用C25混凝土，商品混凝土应有出厂合格证明及配合比文件。

4质量控制措施

4.1质量控制依据《建筑地基处理规范》（JGJ79-2012）、《地基处理手册》、《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123-2012及相关技术规程。

4.2现场质量把关：专职质检员检查逐孔记录。钢管：注浆孔位偏离在200mm内，垂直度偏差小于1.5%，水泥：每米水泥用量误差2kg，水灰比误差5%。。

4.3工艺质量控制措施

（1）注浆钢管的保护措施：顶部套丝连接件，与注浆管相连接起到防止漏浆作用；注浆孔钢管开孔位置采用角钢斜切成翼型焊接于钢管开孔部位，防止钢管在压桩的过程中将孔堵塞；钢管底部加工成锥形，以防止钢管振冲压桩过程中淤泥入桩。

（2）钢管顶部打压保护措施：钢管顶部在打压过程中应设置保护套(圆形法兰片)防止钢管顶部在打压过程中将桩顶破坏，影响注浆施工。

（3）水泥浆灌注过程：水灰比控制：0.6～0.7。浆液应采用搅拌机充分搅拌均匀，搅拌应缓慢不停顿，搅拌时间应小于初凝时间。流量控制：加设压力表流量计实时监测数据，以达到工艺流程设计标准。水泥浆水灰比严格按照设计要求，不应提高水灰比的比例。

（4）注浆钢管嵌固框架梁：钢管打压至最后预留12cm±3cm以保证嵌固框架梁中，达到与地基与框架梁连为整体的效果。

4.4施工用水为饮用水，水泥为P.O42.5级。施工中尽量保持场地干燥，有益土壤吃浆。

4.5施工前对操作工人进行交底培训，制定现场奖罚办法，提高工人的责任心和积极性，确保施工质量。

4.6现场加强排水措施，在注浆管顶加装闸阀以防止冒浆。

5总结：

注浆钢管桩地基加固施工技术利用水泥浆液压配以钢管孔渗透和挤密的方式，把能凝固的水泥浆液均匀地注入土层中，驱走泥土颗粒间的水分和气体，并以其自身填充，待硬化后即可将土胶结成一个整体，可以改善持力层受力状态和荷载传递性能，从而使地基得到加固，防止或减少渗透或不均匀沉降。该技术因地制宜，经过在过程前技术管理、过程中进度及质量管理，顺利完成本项目示范区实施的进度与质量两项重点目标。经本项目工程实践，该技术取得较好的实施效果。

参考文献：

[1]《关于工民建施工中对不良地基土的改造技术的若干思考与研究》刘书成2012,19（6）

[2]深层注浆钢管纤维桩在地基加固中的应用》吴国高2002,23（u10）：86-88

[3]国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2015）

[4]国家标准《建筑地基基础施工质量验收规范》（GB50202-2018）

[5]行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2018）

[6]行业标准《锚杆静压桩技术规程》（YBJ227－91）

[7]行业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）