钢花管微型桩控制性注浆加固回填片石区应用

钢花管微型桩控制性注浆加固在回填片石区的应用郑州中核岩土工程有限公司2019年10月一项目概述

目录CONTENTS二沉降原因分析三控制性注浆工艺及注浆试验四注浆效果五结论项目描述某工业厂房项目主体完成后开始出现墙体开裂，局部出现不均匀沉降。整体采用框架结构，独立基础。根据沉降观测资料最大沉降量达到了110mm，由于该厂房为工业建筑，内部管线设备复杂，对沉降敏感，沉降已超出设计允许值。墙体裂缝为斜裂缝，主要发生在地层为回填区域，局部裂缝宽度5~6mm，从观测资料看2015年06月至2017年04月裂缝一直在发展，部分裂缝逐渐贯通。一、项目概述项目描述一、项目概述项目描述一、项目概述地层描述一、项目概述该建筑物所在场地地基土东西两侧差异大。回填料为削山的碎石，粒径2cm—200cm，夹杂有砾砂，实际回填与设计要求回填出入较大，基底以下实际全部为回填砾石，未按要求回填压实，回填料渗透性好，孔隙率较大。回填片石层以下为原状粘性土隔水层，灰色、灰黄色，可塑，夹少量的贝壳碎屑。稍有光泽、无摇震反应，干强度中等，韧性中等，中压缩性。地层描述一、项目概述二、沉降原因分析沉降分析回填区域未按照要求进行分层回填压实，地基土均匀性及压缩性指标达不到要求。回填区域在回填片石前进行了降水，降水造成下部土体有效应力增加，因施工时间较近，回填完成时其下部土体未完成固结沉降。回填片石厚度不均，西侧较厚，东侧较薄，下部土体应力不均，出现沉降不均。三、控制性注浆工艺及注浆试验本项目注浆加固难点（1）回填片石层空隙大及连通性好，传统注浆方式注浆量难控制，浆液扩散范围及注浆体的均匀性无法保证。（2）回填片石层机械成孔困难，冲击成孔过程中容易发生塌孔。三、控制性注浆工艺及注浆试验控制性注浆加固工艺注浆用钢花管设计参数注浆孔布置方式注浆孔布置原则：框架基础注浆孔沿基础一周均匀分布，成孔角度与竖向成75°角，设备及管线基础注浆均匀分布在基础下部，与竖向成90°角。三、控制性注浆工艺及注浆试验控制性注浆理论计算1）地基灌浆容许灌浆压力可采用下式计算：

—容许灌浆压力（105KPa）c—与灌浆期次有关的系数。第一序孔c=1，第二序孔c=1.25，第三序孔c=1.5;T一地基覆盖层厚度(m)，取3m；K一与灌浆方式有关的系数，自上而下灌浆时K=0.8；λ—与地层性质有关的系数，可在0.5~1.5之间选择。结构疏松、渗透性强的地层取低值;结构紧密、渗透性弱的地层取高值，取0.5；h一地面至灌浆段的深度(m)，取15.65m。得第一序孔=0.825MPa，第二序孔

=1.03MPa，三、控制性注浆工艺及注浆试验控制性注浆理论计算2）浆液有效扩散半径；在满足设计承载力与变形的前提下，根据控制性注浆施工工艺扩散半径设计为600mm。3）单孔灌浆量估算Q=AπR2HβnQ—每孔注入量（m3）；A—浆液损耗量，取1.3；R—浆液有效扩散半径（m）；结合第二次注浆加固取0.6m。H—注浆孔深（m），取15m；β---浆液填充系数，取0.6；n---土体孔隙率，取0.4；Q=1.3×3.14×0.6×0.6×15.65×0.6×0.4=5.53m3三、控制性注浆工艺及注浆试验控制性注浆理论计算三、控制性注浆工艺及注浆试验控制性注浆加固工艺流程①成孔：采用潜孔锤成孔，通过试桩，塌孔现象比较严重，采用套管跟进；②安装钢花管：注浆管和钢花管同时从套管中放入，套管起到保护孔壁稳定性的作用。③第一次注浆：边拔套管边进行第一注浆常规注浆，浆液浓度及组成根据试验确定；④由于第一次注浆过程自上而下，无振捣措施，套管拔出后需要同注浆管进行低压低速补浆，若无吸浆，则跳过此环节。控制性注浆加固工艺流程⑤钢花管劈裂注浆：浆液浓度1:1，注浆压力0.3~0.7mpa，后期注浆压力应低于0.5mpa，停止注浆采用双控。三、控制性注浆工艺及注浆试验三、控制性注浆工艺及注浆试验控制性注浆结束标准

钢花管劈裂注浆：浆液浓度1:1，注浆压力0.3~0.7mpa，后期注浆压力应低于0.5mpa，停止注浆采用双控，注浆结束标准：（1）注浆量达到设计值；（2）注浆压力达到设计值且注浆量达到设计值80%;（3）注浆压力达到设计值但注浆量达不到设计值80%时，根据现场情况分析后做出调整。三、控制性注浆工艺及注浆试验注浆试验A：水灰比1:2.5孔隙通道封堵效果显著，但存在泵送困难的情况，堵管发生频繁，给施工带来了很大难度。B：水灰比1:2，添加速凝剂由于套管拔出持续时间长，且本次注浆与套管拔出同步进行，边拔边注浆，孔隙通道有效封堵，单孔吸浆量降低到4.2方，但堵管持续发生，且有套管拔出困难现象。D：0.5：1：0.15的水灰膨润土封堵效果明显，施工效率高，浆液消耗量大大降低到1.6方，且施工效率高。C：水灰比1:2，减小浆液泵送流速，增加注浆时间起到了一定的控制浆液量的作用，单孔吸浆量4.8方，但前后持续时间过长，超过18个小时，导致施工效率严重下降。三、控制性注浆工艺及注浆试验注浆试验四、注浆效果后期沉降监测

注浆加固于2017年8月结束，根据现场持续的监测数据，对比开始施工前至施工完成后的数据，沉降趋于稳定，总沉降量和工后沉降量均达到设计预期，目前观测沉降远小于19.78mm，满足规范要求，选取厂房内沉降较大部位的监测点进行数据分析见图。五、电结论结论（1）结合工程实例，钢岗花管微型狂桩控制离性注浆绵在处理棕回填片说石层地生基的技低术经济性表现蜓较好，相对传笨统注浆匪节约了67%的水泥消耗称。（2）以董钢花遥管微逆型桩绑为载默体，询通过扎控制蜻性注浆施工受工艺拨过程暗控制患，对废孔隙隶率较荒大的溪回填杜片石宜层区弟域，秩在满款足设门计承纹载力款和变澡形的土前提灵下，魄最大舟限度兽的节溜约浆艰液消低耗，残实现凉对回花填片键石有见效加繁固，处钢花词管微狭型桩