擠密灌漿

擠密灌漿

擠密灌漿是指把最大限度非流動性注漿(灌漿)材料高壓壓入地基,對注入注漿材料周圍鬆散的地基土進行擠密(非滲透)而壓縮加固,填充塊石或拋石的空洞,凝結成材質均勻的固結體而形成連續的球節狀樁體,改良地基,確保地基承載力的工法。

基本介紹

  • 中文名:擠密灌漿
  • 外文名:compaction grouting
  • 學科:土木工程
  • 特點:適用性強、效果好、工效高
  • 機具:攪拌系統、注入系統等
  • 工藝:鑽孔、攪拌等
簡介,加固機理,主要施工設備機具,施工工藝,工程質量控制,質量檢測,

簡介

擠密灌漿工法使複合地基的承載力得到大幅度的提高,地基變形得以解決。主要特徵是在荷載作用下,樁體和增強體共同直接承擔荷載作用。加固後的複合地基比原地基變形模量有較大增長,抗變形能力明顯提高。達到了預期的基礎加固效果,滿足了設計要求。擠密灌漿工法具有適用性強、效果好、工效高的特點,質量易控制,造價低,經濟、社會、環境效益明顯,具有良好的經濟效益和廣闊的發展前景。但受地質條件的限制,需要在確定施工方案前,做好準確的地質勘察工作。

加固機理

擠密灌漿工法是一種目前國內先進的灌漿工法。其加固機理是把最大限度非流動性注漿(灌漿)材料高壓壓入地基,對注入注漿材料周圍鬆散的地基土進行擠密(非滲透)而壓縮加固,填充塊石或拋石的空洞,凝結成材質均勻的固結體而形成連續的直徑為 400 mm 的球節狀樁體,改良地基,確保地基承載力的工法。此工藝適用於回填雜土及鬆軟地層,因其設備可在狹小空間進行基礎處理施工,相比使用高大設備的基礎處理工法具有更加廣泛的套用範圍。

主要施工設備機具

(1) 材料攪拌系統。選用SCD8-10 型靜置式混凝土配料攪拌設備。配備有骨料輸出量控制設定裝置,水量控制計量設定裝置,可同時供應多台注入泵的連續注入施工。
(2)材料注入系統。選用RP-20 混凝土注入泵。配備有液壓動力工作壓力表,材料輸出壓力表,遠程控制器,材料泵送缸衝程次數計數顯示器及材料二次攪拌裝置。注入管作為把攪拌的材料注入地基的裝置,以 73mm 規格為原則。鑽孔時使用同規格的鑽管時,鑽管可作為注入管使用。隨地層條件改變,而採用衝擊鑽等使用不同規格的鑽管時,鑽孔後在鑽孔內再設定注入管使用。注入管的材質必須能夠承受注入壓力。拔管裝置作為每段注入結束後提升注入管裝置,提升能力應為50t。
(3)鑽孔系統。選用與擠密灌漿工法施工配套的 JBM250 鑽孔機。鑽機由液壓系統提供動力,旋轉鑽孔。能夠在施工現場自行平移,可鑽垂直和傾斜的注入孔,鑽孔能力 150 m。

施工工藝

施工工藝流程見右圖。
擠密灌漿
(1)鑽孔。根據本工程場區的地質條件,選用JBM250 鑽孔機在鑽孔位置上進行鑽孔,鑽至設計深度。鑽孔孔徑 73 mm,也可根據現場特點採用其它規格鑽孔孔徑。
(2)材料攪拌。使用車載型或固定式的 C.G.S專用攪拌機,利用攪拌配套設備把粗骨料(石屑)、已篩好的細骨料(細顆粒土)、水泥裝入各自的材料倉內,並注滿水箱。根據材料配合比(及塌落度),設定攪拌機各種材料的配送量,然後進行拌和。
(3)利用塌落度筒對輸出的拌和材料進行塌落度測試。
(4)塌落度測試結果符合要求後,繼續進行材料的拌和,並傳送至注入泵的料斗。依據設計樁徑及泵送 1 次的注入材料量來計算形成每 1 m 樁的所需泵送次數。
(5)安裝注入管(灌漿管)與拔管裝置。利用注入管疏通針棒檢查注入管是否被堵。
(6)邊安裝連線邊濕潤材料輸送管、軟管、注入壓力表連線彎管,並同時檢查材料輸送管系統是否堵塞。
(7)把壓力表連線彎管與注入管相接通。開動材料注入泵,利用注入遠程控制器,依據注入量或注入壓力(灌漿壓力)自注入孔底開始注入材料。每段注入量(或注入壓力)達到目標註入量(目標註入壓力)後,提升注入管 33 cm。
(8)注入過程中,注意觀測反映地層反壓力的壓力表。每注入完 1 m 後,記錄該 1 m 開始與結章節附注入時的地層反壓力以及材料注入的泵送次數。每 1 m 注入的材料泵送次數,在設備上和遠程控制器上均有顯示器顯示。
(9)反覆注入、提升、記錄。材料注入達到設計標高后,結束該注入孔的注入施工,移至另一個注入孔,重複上述施工步驟進行施工。

工程質量控制

(1)(施工材料管理。加強現場施工材料管理,嚴格執行進料檢驗制度,保證施工材料滿足設計和規範要求,確保工程質量。
(2)鑽孔施工。開鑽前,嚴格按照施工布置圖布好孔位,鑽機定位要準確,開鑽前的鑽頭點位與布孔點之距相差不得大於 2 cm,鑽桿度不得大於 1°。
(3)注入材料配製。採用準確的計量工具,嚴格按照設計配合比、塌落度、攪拌時間(攪拌機攪拌器角度)要求進行注入材料配製施工。
(4)注入施工。嚴格按照設計的注入深度、注入量(或注入壓力)、提升長度等要求施工。注入過程中,注意觀察壓力表的壓力變化,並注意觀察地基的抬動、對周圍建築物(構造物)的影響。

質量檢測

施工完成後,對其複合地基進行複合地基承載力檢測。
(1)單軸抗壓強度試塊進行 28 d 齡期抗壓強度檢測試驗。每台機組每天做混凝土試塊 (邊長為100 mm 的立方體)一組(3 塊),標準養護以測定其抗壓強度。
(2)對樁間土進行標準貫入度試驗。通過標準貫入試驗錘擊數,檢測處理後的複合地基擠密效果;並通過室內物理力學性質指標試驗,確定樁間土承載力和壓縮模量。再確定複合地基土層的承載力和壓縮模量。

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