高压喷射注浆在道路改建中的应用实例

1、高压喷射注浆在道路改建中的应用实例             高压喷射注浆在道路改建中的应用实例朱浩庆，朱小明（浙江钱塘江水利建筑工程公司，浙江杭州310020）     摘  要：介绍了杭州市之江路改建工程中高压喷射注浆地基加固处理的设计、施工工艺及所取得的经济效益。    关键词：地基加固，注浆工艺，注浆效果1工程概况之江路改建工程是“九五”期间杭州市的一个重点工程，工程位于杭州市钱江一桥以西至珊瑚沙闸，

2、设计路面从原两车道改建为双向四车道。由于道路一侧为西湖风景区的山体，故道路必须向钱塘江一侧外移12m，外移段采用重力式混凝土挡墙，底宽750m，高615m（图1）。由于该工程与一期抗咸供水工程相结合，时间紧迫，在尚未完成地质详勘就开始动工，没有对地基加固处理作较深的分析。经地质详勘表明道路外移段地质较为复杂，挡土墙地基既有岩基，又有粉土基础。已浇筑完成的混凝土挡墙钢筋混凝土底板在桩号03500550，06000650范围内，原设计方案不能满足挡墙稳定的需要，需进行地基加固。 2工程地质条件桩号03500550、06000650段位于杭州九溪出水口汇入钱塘江上下游。该区域地质剖面分为四层：第一层

3、为含砾粉土，含砾淤泥质土，厚度01330m。第二层淤泥质粉质粘土，厚度22502550m，第三层含粘砾砂层，厚度6071m。第四为微风化岩层，淤泥质粉质粘土层厚且含水量高达4050，内摩擦角为5°，粘结力7kPa，工程地质力学性能指标较差。3地基加固方案设计31方案的确定    根据地质情况和已完成的挡墙钢筋混凝土底板施工的实际情况，在方案设计时，对采用钢筋混凝土灌注桩，树根桩和高压喷射注浆地基加固处理方案进行技术经济比较。    （1）钢筋混凝土灌注桩方案为间距350m，直径10m的灌注桩深入持力层，即含砾砂层不少于250

4、m，已建钢筋混凝土底板需拆除，进度慢，费用高，每延米14万元。（2）树根桩方案为设纵向三排桩孔，横向间距125m，纵向间距150m，每个孔（钻孔直径025m）布置3根直径025m钢筋混凝土斜桩，桩进入持力层即含砾砂层250m，并能较方便穿越表层的钢筋混凝土底板和块石抛石层，费用为每延米08万元，缺点是钻孔和桩的数量较多，底板钻孔300个，桩总数为900根，施工时间需2个月，桩的质量检测要求高，施工难度大。（3）高压喷射注浆方案为：设纵向3排桩孔，梅花型布置，纵向孔距为30m，横向为250m，其中两排边孔形成旋喷，桩径不小于120m，中间为摆喷，摆喷凝积体断面长不小于160m，注浆均需深入持力层

5、，即含砾砂层不小于250m，每延米造价为085万元，可方便地穿越表层钢筋混凝土底板和块石抛石填层，钻孔直径为013m。本着确保质量，加快进度，技术合理，经济合算的原则，最后确定高压喷射注浆加固地基方案，见图2、图3所示。   32高压喷射注浆方案设计321高压喷射注浆原理本工程采用三重管高喷注浆法，基本原理为：利用高压水泵，空气压缩机和灌浆泵，分别把高压水、压缩空气和水泥浆经三重管从喷头的喷嘴中喷出，直径不同，轴线重合的三重管，内管送水，中管送气，外管送水泥浆，以水气为复合喷射流从喷嘴射出后作用于土体上，压应力和冲蚀的作用使喷射流冲击切割破坏土体，并使浆液与土搅拌混合的功能

6、，经过一定时间凝固成强度较高、渗透系数小的固结体。322高压喷射注浆施工参数设计（1）主要技术指标：喷射深度进入粘土夹砾砂层不小于250m；旋喷桩直径不小于120m，摆喷施工的摆动角度不小于45°，喷射断面延长体不小于160m；凝积体强度4MPa，且喷射注浆凝积体与挡土墙底板联结部位连续、密实。由于高压喷射注浆施工参数受外界影响因素较多，根据此工程地质情况，选两个旋喷桩和一个摆喷桩的试验，试验参数见表1。（2）试验结果：1旋喷桩桩径142m，取样抗压强度58MPa；2旋喷桩桩径192m，取样抗压强度105MPa；3摆喷体延伸长度210m，长边130m，短边08m，取样抗压强度62MP

7、a。桩体均匀性良好，浆量充填充分。现场试验结果表明高压喷射注浆方案是可行的，确定合适的施工参数如下：水压力不小于33MPa；气压力为07MPa；浆液比重不小于17gcm3；旋喷提升速度6cmmin，转速为6rmin；摆喷提升速度6cmmin，转速为6rmin，摆角为45°；灰砂比：4131，以提高凝积体的抗压强度。另外，与之相配套的机械水泵的水流量为75Lmin，空压机的气流量为6m3min，浆泵的浆液流量为80Lmin。 4高压喷射注浆加固地基的施工工艺    高压喷射注浆加固在已浇厚80cm钢筋混凝土底板下，伸入淤泥质、粉质粘土和夹砾砂层，加固地基3

8、50m。因施工正值春汛，钱塘江上游来水丰沛，工期非常紧迫，限于1个月内完成，为此高喷工程施工从2个作业面进行。高喷注浆钻孔184个，按钻孔纵向编号分3序进行，先实施钢筋混凝土底板两侧旋喷，后再进行钢筋混凝土底板中间摆喷，即在两侧旋喷凝结强度具有一定强度后再进行中间孔的喷射注浆。为了保证注浆的凝结体与底板的联接，必须对已喷射成桩的孔进行回灌，回灌时间不少于36h。通过上述措施后，高喷注浆加固地基施工顺利。 5质量检查为了检查高喷注浆成桩的质量，采用150型钻机钻孔取芯检查。取芯位置分别为旋喷桩的中心和距中心050m，摆喷距中心070m，取芯率高达90以上，芯样质量均匀且连续完整，喷射凝结体与钢筋混凝土底板连结紧密。对其凝结体芯样送浙江省水利水电工程质量检测站检测，28d龄期平均抗压强度为75MPa。 6几点体会（1）在深达25m的淤泥粉质粘土地层中，采用高压喷射注浆构筑复合地基提高地基承载能力效果是显著的，成功的。（2）工程采用高压喷射注浆加固地基，一套机组日平均完成4根桩的喷射，实际成本为每延米075万元，显示出其速度块，造价低的优点。（3）浆液中根据需要可掺加一定比例的细纱，粘土等充填材料用以调整凝结体的强度，弹性模量，抗渗性等指标，以满足工程