地下连续墙墙底后注浆工艺探究.doc

_地下连续墙墙底后注浆工艺探究 程光明 杨建伟河南建达工程咨询有限公司摘要：地下连续墙墙底后注浆工艺由钻孔灌注桩二次注浆发展衍生而来，在施工工艺、施工流程及质量控制措施等方面极其相似，但又有所不同。钻孔灌注桩桩端注浆相对于地连墙墙底注浆来说，具有单元性强、操作性强、易于控制、注浆效果直观明显等诸多优点，而地连墙墙底注浆因为地连墙固有的施工工艺特点，其注浆压力、注浆量存在多变性。本文着重从注浆顺序、注浆压力、注浆方式和水灰比等几方面，分析阐述如何提高注浆效果。关键词：墙底后注浆、水灰比、注浆量、注浆压力、注浆顺序1 工程概况郑州综合交通枢纽东部核心区地下空间综合利用工程位于郑东新区高铁东站东侧，建筑占地面积约15万，分为A、B、C、D四个独立空间。地下3层、地上1层，采用现浇钢筋混凝土框架结构。本工程采用顺作法施工，基坑开挖深度为14.4017.40m，土方开挖量约130万m；建筑基础形式采用筏形基础加灌注桩，基坑支护主要采用“两墙合一”形式地下连续墙（墙深32.65m、800mm厚、2976延长米）、砼灌注桩（靠近地铁1#线一侧、桩长15.15m）、高压旋喷桩（地连墙接缝处、32.65m）。2 场地岩层地质条件 拟建区内地层结构主要由人工堆填土（Q4ml）、压实填土（Q4ml）、全新统（Q4）冲洪积层以及上更新统（Q3）冲洪积层组成，全新统地层结构主要为粉土、粉砂以及粉质黏土；上更新统地层结构主要为粉土、粉质黏土、粉砂、细砂、中砂组成。 拟建场地地下水主要为第四系松散岩类孔隙潜水（高程70.5m以上的Q4-3、Q4-2的粉土、粉质粘土地层中），透水性弱，属弱透水层；第四系松散岩类孔隙承压水（高程72.749.7m范围内的粉细砂层），富水性好，透水性强，具有承压性，属强透水性。 拟建区内常年地下稳定水位埋深在现状地面以下8.024.30m，绝对高程约62.0876.31m。3 后注浆施工 3.1 后注浆工艺流程 注浆管制安 砼浇筑 24小时后清水劈裂开塞 满足设计强度 水泥浆制备 注浆 压力及注浆量控制 终止注浆 3.2 注浆设备序号设备名称型号及规格生产能力单位数量单机功率(kW)1高速搅拌机BLY2218m3/h台1222送浆泵BW200/402.4MPa台2143储浆桶ZJ-400容积400L台25.54注浆泵3SNS200/10200L/min台218.525电焊机BX500台11530 3.3 浆液材料与水灰比 采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.7-0.8，注浆量2m/根，设 计注浆压力0.8-0.9Mpa。 3.4 注浆管制作与安装 单幅槽段设置注浆管2根，间距3m。注浆管采用DN40/4mm厚焊接钢管，以DN50钢套管焊接接长。注浆管顶部高出导墙面30cm，预留丝扣封堵；管底部注浆花管采用胶带缠绕密封，插入槽底（含沉渣厚度）以下30cm。注浆管定位无误后用铁丝绑扎在钢筋笼上，随笼体下放到位。 3.5 注浆 （1）清水劈裂： 注浆管采用高压清水劈通压浆管路（一般在混凝土浇筑完 成24h后、48小时内），开塞压力控制在6MPa以内。开塞时，当压力表 的读数突然下降时，即可确认压浆管顺通，随即停止继续压灌清水，并对 注浆口进行缠绕保护，防止异物堵塞。 （2）压浆施工：当墙体混凝土达到设计强度时可以进行注浆施工。 1）压浆泵就位后，拧开堵头，将压浆管与压浆泵管连接，并检查注浆设 备及管路，确认无问题后，开始进行水泥浆的拌制。 2）将水泥与水按设计要求的水灰比0.70.8进行混合搅拌，其密度为1.60-1.66g/cm3。使用BLY22高速搅拌机拌制，搅拌时间不小于30s。浆液自制备完成至用毕的时间不超过4h，水泥浆液的水灰比可通过比重秤等相关工具进行测量。 按照水灰比为0.75计算，水泥浆的比重约为1.62t/m3，根据设计 要求，单根注浆管的注浆量按2m3计算，则单根注浆管的水泥用量量约 为21.621/（1+0.75）=1.85t。 3）注浆时应密切注意观察压力表的压力大小和变化，做好相应的施工记 录。 4）注浆终止控制：注浆终止条件实行注浆量与注浆压力双控的原则，以 注浆量为主，注浆压力为辅。 当满足下列条件之一时可终止注浆： 当注浆量达到设计要求时，可终止注浆。 当注浆压力2Mpa并持续3分钟，方可终止注浆。（注浆量达到80% 以上，压力达到2MPa时可终止注浆）4 现场存在问题及技术措施 （1）首开试验槽段墙底注浆技术数据 首开段注浆记录时 间水灰比注浆压力(MPa)注浆量（L）水泥用量（kg）起始终止累计1注2注B-A07-18:469:54680.750.350.4222502083B-A08-210:0511:05600.750.350.4525502361B-A08-114:1015:15650.750.350.5320001851B-A07-215:3016:23530.750.350.60195018051）注浆压力基本保持在0.420.57Mpa范围内，低于设计压力0.8 0.9MPa；2） 水泥用量最大值2.083t、最小值1.805t，平均1.921t，约合2.075m，超过设计要求2m 的标准。 （2）试验槽段技术分析 1）注浆压力与设计0.8-0.9Mpa的标准，偏差较大； 2）试验槽段（B-A07、B-A08）注浆管(4根）未发生翻浆及堵管现象； 3）首注管注浆量偏大，单根注浆管注浆量波动较大，不利于质量控制。 （3）分析总结 针对试验段注浆结果，组织施工单位总工、质检、技术员及作业班组代表，并邀请建设单位、设计代表参加“地下连续墙墙底后注浆试验段技术分析会”进行原因分析。 1）地连墙槽段底部相通连，不是一个相对的封闭空间，与灌注桩不同。注浆时浆液绝大部分渗透到墙底沉渣中，且有可能浆液不完全注入本槽段。 2）墙底部串孔流淌的浆液具有一定的压力，会进入相邻槽段注浆管内，处理不及时会堵塞其他注浆管。 3）根据现场注浆量及压力的实际情况，采用间歇限流、调整水灰比等措施综合控制。 4）注浆量的增加造成水泥等材料用量加大，施工成本上升，经济效益降低。 5）关于注浆压力问题。注浆压力指的是作用到注浆段的实际压力，由三部分组成，即：P=P1+P2-Pf P注浆压力（MPa） P1注浆泵上压力表显示压力（MPa） P2浆液自重（MPa） Pf压力损失，指浆液在流经管路中的压力损失（MPa） 6）注浆压力与地层压力的关系。注浆压力值应大于注浆深度处的土层压力， 但最大不得超过土层压力值得12倍，且不宜超过2Mpa。 （4）墙底注浆技术措施与指标调整 1) 注浆量满足设计要求。单管注浆量波动小于10%，每单元注浆槽段（9 幅）总的注浆量，必须符合设计要求。 2）根据地勘报告数据，墙底注浆处高程为44.00m，处于（13）1、（13）2土层中，此处地层压缩性低，在现状地下水位-11.3m时，经地勘单位、设计单位计算：土层压力为0.7MPa；浆液自重P2=0.45MPa；压力损失Pf=0.1MPa。所以：注浆压力P0.8MPa(注浆口压力表读数P1=0.8/0.9-0.45+0.1=0.45/0.55)； 3）严格控制注浆流量不得超过75L/min。 4）根据试验槽段的施工进度、地连墙平面布置形式及总槽段数，决定再增加1台3SNS注浆泵，以日注浆能力，划分若干注浆单元（9幅/单元）； 5）改变注浆顺序，由逐幅依次注浆改为跳幅注浆。即每一注浆单元首先对 两端槽段进行注浆，然后间隔槽段进行注浆； 6）改槽段连续注浆为间歇注浆方式，间歇时间为1015min；对于首注管要 适当调小水灰比。 7）每注浆单元外侧相邻槽段注浆管应及时进行二次清水劈裂，防止水泥浆 堵塞。 8）注浆过程中，发生相邻槽段注浆管翻浆，要及时将其暂时封堵或采取与注浆孔同步注浆，待注浆孔终止注浆并间歇30min后，对翻浆管进行注浆或及时进行清孔开塞。 9）当天注浆结束管路拆除后应将管内注满水泥浆，封闭管口，待水泥浆终 凝后，方可进行相邻单元注浆施工。 10）注浆过程中，应注意观察回浆管压力的变化。如回浆压力长时间持续保持在低位，应适当调整浆液水灰比或增加间歇时间及频次；如回浆压力突然变大，在查找无其他原因后，保压20min后终止注浆。 11）注浆前技术人员对槽孔成型检测图像进行分析，对存在超深、超宽及 沉渣超标的槽段，注浆中重点控制，适当增加注浆量。 12）注浆中利用第三方监测单位预埋在邻近地连墙内的测斜仪、沉降观测 点进行监测，发生翻浆、隆起等异常情况要及时汇报，以便及时采取应 对措施，保证施工安全。 13）及时记录注浆基础资料，定期总结注浆数据，以备后期查询。 （5） 单元注浆（5槽段）时 间水灰比注浆压力(MPa)注浆量（L）水泥用量（kg）起始终止间歇累计1注2注1#注浆泵B-A149-27:308:3515650.750.350.45 21001944B-A149-19:1010:1010600.750.350.5620501898B-A147-210:2011:2515650.750.350.4320301879B-A147-113:2014:2010600.750.350.5920201870B-A148-214:4015:5015700.750.350.4820301879B-A148-116:1017:1510650.750.350.61205018982#注浆泵B-A145-27:509:0015700.750.350.4721001944B-A145-19:1010:0510550.750.350.5320701961B-A146-210:2011:2515650.750.350.5020401888B-A146-113:4014:3510550.750.350.5219501805小结： 1）单孔注浆压力平均读数0.514Mpa，考虑压差及压力损失后，实际注浆压力0.814MPa，符合修正后设计注浆压力。 2）5幅槽段总注浆量18.966t，平均单根注浆量：1.896t/根，约合2.048m/根，均符合设计要求。 5 结语 通过对首开段墙底后注浆进行技术分析，分解、总结影响墙底注浆质量的注浆压力、注浆量、施工顺序等关键问题，在地