基础沉注浆加固施工方案

基础沉注浆加固施工方案一、工程概况本项目为XX市某老旧小区1号楼基础沉降加固工程，该建筑为6层砖混结构，原设计采用条形砖基础，基础埋深1.8m，原设计持力层为可塑粉质黏土，地基承载力特征值fak=120kPa。因建筑西侧新建2层地下车库，基坑开挖过程中引发地下水渗流，导致本建筑基础下持力层土体颗粒流失，产生不均匀沉降。截至施工前连续120d沉降观测结果显示：建筑最大沉降量为87mm，最小沉降量为45mm，最大不均匀沉降差为42mm，整体倾斜率为0.0018，超出《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011规定的既有建筑倾斜允许值0.0015要求，结构墙体已出现3处宽度0.2~0.8mm的结构性裂缝，需对基础下地基采用沉注浆工艺进行加固抬升，消除不均匀沉降隐患。场地岩土工程条件自上而下分述如下：①素填土：层厚0~2.3m，容重γ=18kN/m³，压缩模量Es=3.2MPa，松散不均；②可塑粉质黏土：层厚2.3~7.8m，容重γ=19.2kN/m³，天然孔隙比e=0.82，压缩模量Es=7.6MPa，fak=120kPa，为本工程原持力层，受渗流影响局部孔隙比增大至1.1以上，存在松散空隙；③中密粉砂：层厚7.8~12.5m，容重γ=19.8kN/m³，压缩模量Es=16.2MPa，fak=220kPa，为良好下卧层；④中风化砂岩：埋深12.5m以下，本工程不涉及。场地地下水为潜水，稳定水位埋深3.2m，水位年变幅0.5~1.0m，水质对混凝土无腐蚀性。本次加固设计要求：加固后地基承载力特征值fak≥180kPa，持力层压缩模量Es≥10MPa，不均匀沉降差≤10mm，建筑整体倾斜率≤0.001，满足后续50年使用要求。二、编制依据1.《建筑地基基础加固技术规范》JGJ123-2012；2.《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202-2018；3.《既有建筑地基基础加固技术标准》JGJ436-2018；4.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；5.本项目岩土工程勘察报告、原结构施工图纸、连续沉降观测成果；6.现场实地踏勘得到的场地条件、周边管线分布资料。三、加固原理与设计参数1.加固原理本工程采用袖阀管静压沉注浆工艺，利用高压将水泥基浆液注入基础下松散持力层的孔隙、空隙中，浆液凝固后将松散土体胶结为整体，提高土体密实度、承载力，降低压缩性，同时通过可控压力注浆实现不均匀沉降的逐步抬升，消除既有沉降差，阻断后续沉降的发展。袖阀管注浆可实现分段分层可控注浆，避免对原结构的过度扰动，适用于既有建筑基础沉降加固工程。2.设计参数（1）孔位布置：沿条形基础两侧交错布孔，孔距1.2m，排距1.2m，建筑转角、沉降大于60mm的区域孔位加密至0.8m间距，全建筑共布置注浆孔176个；（2）钻孔深度：要求穿透松散持力层，进入下卧中密粉砂层不小于0.5m，本工程孔深从原地面起算为8.3m，孔位允许偏差≤50mm，钻孔垂直度偏差≤1%；（3）浆液扩散半径：设计取r=0.6m，单孔注浆量按Q=πr²Lnα计算，其中L为注浆段长（8.3m/孔），n为土体孔隙率（取0.4），α为浆液填充系数（取0.7），计算得单孔设计注浆量为2.6m³，单米注浆量为316L；（4）浆液配比：采用水泥浆液，主材为P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比范围0.6:1~1:1，松散大空隙段采用0.6:1浓浆，普通段采用1:1浆液，可掺入20%~30%二级粉煤灰改善浆液和易性，掺入0.5%~1%氯化钙早强剂缩短凝固时间；（5）注浆参数：分段注浆段长0.5m，初始注浆压力0.8~1.2MPa，正常注浆压力1.5~2.0MPa，终压不小于2.5MPa，终压稳压时间≥5min，注浆速度控制为15~25L/min，允许单孔最大抬升量为45mm，单次抬升速率控制为≤1mm/min，≤5mm/h。四、施工准备1.技术准备（1）收集整理原结构设计图纸、岩土勘察报告、沉降观测资料，对原结构裂缝、沉降数据进行复核，技术人员熟悉设计要求与场地条件；（2）现场放线定位，根据设计孔位坐标，用全站仪放出每个注浆孔的位置，做好标记，复核孔位与地下管线、原基础的位置关系，避免破坏原有管线与基础结构；（3）正式施工前选择3个代表性孔（分别位于大沉降区、中沉降区、小沉降区）进行试验性注浆，调整确定现场实际注浆压力、注浆量、抬升速率等参数，对作业人员进行技术与安全交底；（4）复核原有沉降观测点，补充布置监测点，测量初始标高，建立监测台账。2.人员准备配置项目管理与作业人员如下：项目经理1名，负责整体统筹协调；技术负责人1名，负责技术管理与方案落实；施工员1名，负责现场施工调度；质检员1名，负责过程质量检验；安全员1名，负责现场安全管理；钻机作业班组6人，含2名持证钻机司机；注浆作业班组4人，含1名持证电工；监测人员2名，负责全程沉降观测。所有特种作业人员均持有合格的操作证书，进场前完成三级安全教育与技术交底。3.机具准备配置主要施工机具如下：XY-1型地质钻机1台，开孔直径Φ110mm，最大钻进深度20m，满足本工程要求；BW-150型高压注浆泵1台，额定压力10MPa，流量150L/min，配备校准合格的压力表与流量计量装置；Φ48mm壁厚3.5mmPVC袖阀管，配套注浆芯管、橡胶止浆套；JW500型浆液搅拌机1台，容积0.5m³；储浆桶2个，容积1m³；全站仪1台，DSZ2型水准仪1台，配套塔尺，用于放线与监测；高压风管、高压注浆接头若干，满足现场连接要求。所有机具进场前完成调试，运行合格后方可进场。4.材料准备（1）水泥：采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，进场时提供出厂合格证与检验报告，进场后按规范要求每200t为一个检验批取样复试，安定性、强度指标合格后方可使用，受潮结块水泥严禁使用；（2）外加剂：早强剂采用工业氯化钙，纯度符合设计要求，无杂质；粉煤灰采用二级粉煤灰，细度、烧失量符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596规范要求；（3）水：采用市政饮用水，水质符合混凝土拌合用水标准。材料进场后按要求堆放，水泥存放于防雨防潮仓库，离地垫高30cm，离墙30cm，堆放高度不超过10袋。五、施工工艺本工程施工顺序为：先施工沉降大的区域，后施工沉降小的区域；先施工外围孔，后施工内部孔；隔孔跳注，避免串浆。具体工艺流程如下：1.放线定孔：按照设计放出孔位，做好标记，复核孔位与原基础、管线的位置，确认无误后做好记录，孔位偏差超过50mm及时调整，报技术负责人审批后施工。2.钻机就位成孔：钻机就位后调平对中，保证钻杆垂直，开孔直径Φ110mm，钻进过程中缓慢进尺，记录钻进速度与地质变化，核对与勘察报告的一致性，遇到空洞、漏浆等异常情况立即停钻，记录位置后上报处理，终孔后检查孔深，孔深偏差控制在+50mm以内，不允许负偏差，检查垂直度，偏差不大于1%，合格后进行清孔，将孔内沉渣清理干净，孔底沉渣厚度不大于100mm。3.下放袖阀管：袖阀管提前加工，每节3m，接头采用专用丝扣接头连接，管身上每隔33cm开设一组注浆孔，每组8个Φ8mm孔，外套Φ50mm橡胶止浆套，上下用铁丝绑扎牢固，下放时缓慢垂直下放，避免碰撞孔壁导致橡胶套脱落，下放至孔底后，管口高出地面20cm，用木塞封堵管口，防止杂物进入管内。4.灌注套壳料：套壳料配合比为水泥:粉煤灰:粘土=1:2:1，水灰比1.2:1，28d强度控制在3~5MPa，套壳料从袖阀管与孔壁的间隙底部注入，将间隙内的清水全部排出，直到孔口溢出合格套壳料为止，孔口1m范围内采用纯水泥浆封堵，封堵完成后养护24h，待套壳料凝固后才可进行注浆施工，套壳料作用为形成孔壁止浆层，防止注浆过程中窜浆、冒浆。5.试验性注浆：正式注浆前按照技术准备阶段的方案进行试注，确定现场实际参数，本工程试注后最终确定参数为：大沉降区松散段注浆压力1.2~1.8MPa，小沉降区压力1.5~2.0MPa，终压2.5MPa稳压5min，抬升速率不超过1mm/min，符合设计要求。6.分层分段注浆：将注浆芯管下放到袖阀管内最底部注浆段，从下往上逐段注浆，每段段长0.5m，每段注浆完成后提升0.5m进行下一段注浆，注浆过程中严格控制压力与注浆速度，每30分钟观测一次沉降抬升数据，记录抬升量，当不均匀沉降差接近设计要求的10mm以内时，降低注浆压力与注浆速度，避免超抬，允许最大超抬量不超过5mm，超过后立即停止注浆。注浆过程中出现串浆时，立即关闭该注浆段，将串浆孔口封堵，间隔12h后再注串浆孔；出现冒浆时，降低注浆压力，采用间隙注浆法，每注10min停10min，或者改为浓浆，掺入早强剂后再注；出现注浆量达到设计值仍不升压时，说明存在较大空隙，采用间隙注浆，每次注入0.5m³浆液后停30min，重复注浆直到压力达到要求，必要时可注入适量细砂填充空隙后再注水泥浆。7.终孔与封孔：当全孔所有注浆段都满足终压要求，注入量不小于设计值的95%，抬升量达到设计要求后，即可结束该孔注浆，拔出注浆芯管，用C30微膨胀混凝土封填孔口，抹平孔口，清理场地。8.移机：该孔施工完成后，将钻机移至下一个孔位，重复上述工序。六、质量控制1.过程质量控制（1）所有材料进场必须检验合格，水泥复试不合格坚决清场，浆液配比采用重量计量，计量误差不大于2%，每盘浆液都要做好配比记录；（2）每孔施工都要填写施工记录，内容包括孔号、孔深、地质情况、每段注浆压力、注浆量、水灰比、抬升量，记录及时准确，签字齐全，可追溯；（3）严格按照施工顺序施工，禁止连片注浆，必须隔孔跳注，先外围后内部，先大沉降区后小沉降区，避免浆液流失与土体扰动；（4）注浆过程中质检员全程旁站，每孔终孔后质检员验收，合格后方可封孔，不合格的孔必须补注，补注位置在原孔周边30cm处重新钻孔注浆。2.竣工验收标准（1）主控项目：钻孔孔位偏差≤50mm，孔深偏差≥0mm，≤+50mm，注浆压力符合设计要求，单孔注浆量不小于设计值的95%，加固后地基承载力特征值满足设计fak≥180kPa要求，不均匀沉降差≤10mm，整体倾斜率≤0.001；（2）一般项目：钻孔垂直度偏差≤1%，浆液配比计量误差≤5%，所有裂缝都按照设计要求处理完毕，沉降连续观测3个月，沉降速率≤0.01mm/d，达到稳定标准。3.质量检验注浆结束28d后进行质量检验，首先核查所有施工记录与监测资料，合格后采用标准贯入试验检验加固土体密实度，每500m²布置1个检验点，检验点布置在沉降最大、注浆量异常的位置，然后选取3点进行平板静载荷试验，检验地基承载力，检验结果不合格的区域，补充注浆后重新检验。七、安全文明与环保管理1.安全管理（1）施工区域紧邻既有建筑，施工区域设置1.8m高封闭式围挡，设置警示标志，禁止无关人员进入施工区域；（2）严格落实用电安全，所有用电设备采用一机一闸一漏一箱，电缆架空布置，高度不低于2.5m，禁止拖地浸泡，电工每天巡检用电设施，发现隐患立即整改；（3）钻机就位后支腿垫牢，稳固可靠，移位时注意周边管线与人员，钻孔前对孔位周边1m范围内进行人工探挖，确认地下管线位置，距离管线1m范围内禁止机械钻进，采用人工成孔；（4）注浆作业时，注浆接头必须绑扎牢固，注浆芯管不准对着人员，防止高压浆液喷出伤人，注浆过程中作业人员佩戴防护眼镜，防止浆液溅伤；（5）水泥搅拌作业人员佩戴防尘口罩与防尘面罩，定期进行职业健康体检，施工现场配备急救药箱，应对突发伤害。2.文明与环保管理（1）水泥采用封闭存放，搅拌场地设置降尘设施，每天洒水降尘，减少扬尘污染；（2）废弃浆液排入专门的沉淀池，沉淀后上清液排入市政污水管网，沉渣运至指定的弃土消纳场，禁止乱排乱放；（3）水泥包装袋等废弃物集中回收处理，不准随意丢弃，施工场地每天清理，保持整洁，车辆出场前冲洗轮胎，防止带泥上路污染市政道路；（4）夜间施工提前办理夜间施工许可，公示周边居民，采用低噪声机具，控制施工噪声，禁止高噪声作业在夜间22:00~次日6:00进行，减少对周边居民的干扰。八、沉降监测与应急处理1.沉降监测（1）本工程共布置16个沉降观测点，分别布置在建筑四个角、各承重墙转角、沉降最大位置，注浆前连续观测3次，取平均值作为初始标高；（2）施工过程中每30分钟观测一次，每天施工结束后汇总数据，注浆结束后前7d每天观测一次，7~30d每3d观测一次，3个月内每周观测一次，连续3个月沉降速率小于0.01mm/d，判定为稳定，可停止观测；（3）预警值：日沉降量大于2mm、日抬升量大于5mm、原裂缝宽度扩展超过0.1mm，立即停止施工，上报监理与设计单位，分析原因处理后再复工。2.应急处理（1）结构开裂：施工中发现新裂缝或原裂缝扩展，立即停止注浆，记录裂缝位置、宽度、长度，上报设计单位，若为抬升过快导致，立即卸压，待结构稳定后调整注浆参数，缓慢注浆，裂缝宽度大于0.3mm的，注浆完成后采用环氧树脂灌缝处理；（2）超抬超标：抬升量超过设计要求5mm以上，立即停止注浆，观测结构变形，若变形稳定无裂缝，可继续施工，若结构出现应力集中，可在超抬区域钻孔排水卸压，逐步调整沉降；（3）管线损坏：施工前已探明管线位置，