浅议基坑支护加固注浆的技术措施

浅议基坑支护加固注浆的技术措施

摘要：本文通过基坑围护桩裂缝加强处理的工程实例，介绍了采用钢花管喷锚支护技术在围护桩加强处理中的应用，并对处理方案的设计和实施进行了详细阐述，其实施效果良好， 达到了预期的加固效果。

关键词：基坑支护钢花管桩加固措施

Abstract: this paper through the foundation pit retaining piles to strengthen the engineering examples of crack processing, and introduces the GangHua tube illustr technology in retaining piles to strengthen the processing, the application of treatment scheme design and implementation in detail, and the effect is good, achieve the expected reinforcement effect.

Keywords: foundation pit supporting GangHua pile reinforcement measures

在城市中，特别是在人口密集、市政管网密集的大城市，基坑支护类型的优选非常重要。支护结构类型选择合理，就能做到安全可靠、施工顺利、缩短工期，带来可观的经济与社会效果与利益，不然一旦基坑支护失败，轻则使得重大经济损失，重则使得人身伤亡的重大事故。另外相比一项工程来说，确实存在着多种支护方案（进行工作的具体计划或对某一问题制定的规划），且各种方案（进行工作的具体计划或对某一问题制定的规划）的指标造价差异相当大。

1、工程概况

某工程是位于广州市海珠区南洲路，东临小学、南边靠低层民宅、西近地铁、北为住宅楼，基坑南边离珠江河道较近距离约200m。基坑开挖深度约12米，三层地下室。原基坑支护设计为1.2米直径的钻孔桩，间距1.4米。桩间高压旋喷止水。因基坑局部位置沙层较厚，桩间出现渗水现象。在工程桩施工时南边民房地面局部有下陷情况，可能会导致局部民房变形、倾斜现象。为了预防局部地面因流砂及水土流失，导致地面出现下陷或民房损坏现象，经甲方及我司有关技术人员会议讨论决定，在南边、东边及东北角基坑边采用钢花管桩注浆加固措施。

2、场地工程地质情况

根据工程地质勘察报告、基坑南边及东边小学地层由上往下依次为：

（1）人工填土层：层底标高6.78~5.58m，平均厚度1.20m。杂填土：灰黑色，由碎石、粉质粘土及生活垃圾等组成，稍湿、松散。

（2） 粉质粘土层：层底标高5.58~1.93m，平均厚度3.65m。淤泥粘土层：灰黑色，饱和，流塑，粘性好，含有机质，2.30~3.00m夹较多粉砂。

（3）粗砂层：层底标高1.93~-9.42m，平均厚度7.49m。灰黄色，主要由中砂组成，次为粗砂，含大量粘粒，饱和，松散。

（4）粉质粘土层：层底标高-0.22~-11.32m，平均厚度11.10m。浅黄色，成分以粘粒及粉粒为主，湿，软塑。

（5）全风化泥质粉砂岩层：层底标高-0.95~-11.45m，平均厚度10.50m。褐黄色，粉砂岩。硬塑，稍具粘性，遇水易软化。

（6）微风化泥质粉砂岩层：层底标高-12.90~-16.30m，平均厚度3.40m。紫红色，岩石局部少量裂隙，岩芯呈长-短柱状，属软岩，锤击声不脆。

3、场地工程水文情况

（1）因基坑东边及北边周边为原小区排水管道，局部有渗漏现象，导致基坑局部有渗水现象。

（2）按超前钻资料分析本基坑底板位置正处于流砂层，流砂层在地下室底板底至砂层底还有1.8m至7.8m厚，地下水位高，有部分超前钻钻探孔在完成后还有涌水现象，在冲孔桩施工时孔内有涌砂、涌水现象，基坑地下水位高低还与珠江潮水涨潮退潮密切关系。

1.6 设计参数

对南边、东边及东北角基坑周边支护桩间，采用钢花管为壁厚6mm的热轧无缝钢管长15m的φ89钢花管桩，按1.4m间距梅花形注浆加固。（详见钢花管桩孔位布置图），钢花管桩要求桩端必须低于地下室底板3.0米并穿过砂层进入不透水层不小于1.5米，桩长约15~17M。注浆体采用水灰比为1：1水泥浆，水泥浆压力为0.8~1.2Mpa。

钢花管桩施工平面图

3、钢花管桩主要施工方法

3.1 施工工艺

钢花管桩施工工艺流程图

3.2施工操作工艺

3.2.1采用潜孔钻引孔，钻孔方向沿垂向下。钻至设计深度后，清孔，用铁锤将钢花管打入至设计高程，钢花管与孔口的空隙用普通水泥掺速凝剂及油浸麻筋封堵严实。

3.2.2钢管前端钻注浆孔，孔径10～12mm，孔间距15～20cm，呈梅花型布置。采用双液注浆泵注入1：1水泥浆，注浆压力0.8Mpa。注浆前先进行现场试验，具体注浆参数可根据现场试验适当调整。

3.2.3钢花管采用φ89壁厚6mm的热轧无缝钢管制作加工，钢管周壁钻注浆孔，孔径10～12mm，孔间距15～20cm，呈梅花型布置。钢管周壁注浆孔布置见下图：

3.2.4做好每个孔位的记录，记录实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、注浆量等资料；

3.2.5配制水泥浆时，水灰比要求按设计规定，不得随意更改，在喷浆过程中应防止水泥浆沉淀，使浓度降低。每次投料后拌合时间不得少于3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中。水泥浆应随拌随用。

3.2.6一旦出现中断供浆、供气，立即将喷管下沉至停供点以下0.3m,待复供后再行提升。

3.2.7喷射注浆施工中，将产生不少废弃浆液。为确保场地整洁和顺利施工，在施工前拟在场地内设置泥浆池，泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中，待泥浆固结后再外运处理。

3.2.8当高压喷射注浆完毕，应迅速拔出注浆管彻底清洗浆管和注浆泵，防止被浆液凝固堵塞（因故停工3h时,妥善清洗泵体和喷浆管道）。

3.2.9移动潜钻机具至下一孔位。

4、钢花管桩施工的质量控制措施

4.1钻孔施工前，将钻架安放平稳牢固，定位准确，喷射管倾斜度不大于1.5%，桩心偏差不大于5cm。

4.2正式开工前应作试验桩，确定合理的钻孔参数和浆液配合比。钻孔深度、

直径、抗压强度符合设计要求。

4.3为使浆液因延时而不致沉淀和离析，及早提高复合固结体的强度，应掺入3%的陶土和适量的早强剂。

4.4 注浆过程中，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整注浆压力参数。

4.5在注浆过程中，如因机械故障中断旋喷时，应重新钻至桩底设计标高并重新引孔注浆。

4.7制作浆液时，水灰比要按设计进行，严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀、浓度降低。不得使用受潮或过期水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有滤网进行过滤，过滤筛孔以小于喷嘴直径1/2为宜。

4.8引孔过程中，若遇到孤石或大的漂石，桩位可适当调整（根据受力情况，必要时加桩），避免畸形桩和断桩。

4.9引孔及注浆施工按规定作好记录，并按监理工程师批准的表格填写。

5、钢花管桩施工的安全措施

5.1施工时，对高压泥浆泵要全面检查和清洗干净，防止泵体的残渣和铁屑的存在；各密封圈应完整无泄漏，安全阀中的安全销要进行试压检验，确保能在额定最高压力下时断销卸压；压力表应定期检查，保证正常使用，一旦发生故障，要停泵停机排除故障。

5.2高压胶管不能超过压力范围使用，使用时屈弯应不小于规定的弯曲半径，防止高压管爆裂伤人。

5.3高压喷射旋喷注浆是在高压下进行，高压射流的破坏力较强，浆液应过滤，使颗粒不大于喷嘴直径；高压泵必须有安全装置，当超过允许泵压后，应能自动停止工作；因故需要较长时间中断旋喷时，应及时地用清水冲洗输送浆液系统，以防硬化剂沉淀管路内。

5.4操纵钻机人员要有熟练的操作技能，了解注浆全过程及钻机旋喷注浆性能，严禁违章操作。

5.5成孔阶段要设专人观测周围建筑物是否有变动，要定期采用仪器观测并做好记录在册。若有周边地面下沉或建物墙面开裂，要采取加固措施，并应通知有关部门，以免造成重大事故。

5.6在现场周围布设监测点，请用专业公司观测并做好如下监测项目：

①支护结构顶面位移和沉降监测；②地下水位监测；③围护结构测斜；④锚索应力监测；

⑤基坑周边建筑物及地面沉降监测。

5、结论

（1）该基坑已完成地下室施工，监测数据显示基坑及周边建筑物稳定，说明采用钢花管桩注浆加固基坑周边效果明显。

（2）钢花管桩注浆也可以加固地基，防止建筑物下沉。

（3）该设计方案（进行工作的具体计划或对某一问题制定的规划）为同类地区提供参考，具有较大的应用价值。

参考文献

1《建筑基坑支护技术规程》JGJ/120-99；

2《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）。

3《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)；

4中国建筑工程出版社2003年9月第四版，出版的《建筑施工手册》；

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。