注浆地基建造质量控制与常见疑问的预防

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随着中国加入WTO后，逐步对我国重点行业对外开放，大量国外企业涌入中国抢占市场，为了迎接来自世界的挑战，加强竞争力提高技术含量，各大型国有企业纷纷对原有设备进行技术改造。在进行此类改造项目的土建基础施工时，往往存在以下困难：1、施工场地狭小，大型机具无法进场施工；2、相关地质资料无法正确采集，土层分布不均，无法确定该施工区域地基承载力。注浆地基作为一种简单易行的施工工艺能很好的克服上面的困难，并且能有效的保证该地基承载力满足上部荷载要求。笔者查阅了相关文献资料并结合自己在注浆地基质量控制工作中的经验与教训写成此文，希望对各位的实际工作有所帮助。

本文共分三部分，首先会对注浆地基做一个简单的介绍；第二部分会对注浆地基施工中质量控制要点提出自己的体会；最后列举出了在实践中经常出现的质量问题的防治办法供读者在实际工作中参考。

1、注浆地基的施工工艺

注浆地基是一种用气压、液压或电化学原理把某些能固化的浆液通过压浆泵、灌浆管均匀的注入各种介质的裂缝或孔隙中，以填充、渗进和挤密等方式，驱走裂缝、孔隙中的水分和气体，并填充其位置，硬化后将岩图胶结成一个整体，形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的岩土体，从而改善地基的物理化学性质的施工工艺，该工艺在地基处理中应用领域十分广泛，主要用于截水、堵漏、加固地基、防止及纠正建筑物变形。本文主要讨论注浆地基在地基加固的运用，辅以介绍其他运用。

注浆地基按注浆材料的不同可分为：水泥注浆地基和硅化注浆地基。水泥注浆地基的注浆浆液采用水泥浆；而硅化注浆地基采用的注浆液是硅酸钠（水玻璃）为主剂的混合浆液（或水玻璃水泥浆），特点和适用范围如表1所示：

注浆地基的特点和适用范围表1

注浆材料特点适用范围

水泥浆能与岩土体结合形成强度高、渗透性小的结石体；取材容易，配方简单，操作易于掌握；无环境污染，价格便宜适用于软粘土、粉土、新近沉积粘性土、砂土提高强度的加固和渗透系数较大的土层的止水加固以及已建工程局部松软地基的加固

水玻璃

混合浆液设备工艺简单，使用机动灵活，技术易于掌握，加固效果好，可提高地基强度，消除土的湿陷性，降低压缩比各类土质的局部加固新建或已建的建（构）筑物基础、稳定边坡以及防爆帷幕等。但水玻璃混合浆液不宜用于沥青、油脂和石油化合物所浸透和地下水pH值大于9.0的土质

因硅化注浆地基应用范围更为广泛，本文所讨论的多以硅化注浆地基为主。

地基注浆施工工艺主要包括：

1）成孔：可使用钻头或打、压的方法成孔；

2）洗孔与压水试验；

为提高灌浆的质量，灌浆前须先将成孔时残留的在孔底或孔壁的岩粉或淤泥冲出孔外，再进行压水试验。

压水试验的关键是如何控制试验中的稳定流量、压力、压水时间和成果判断，压水试验为保证试验成果质量，减少试验误差，大多选取三个压力点。

稳定流量指流量呈稳定状态下的（压力保持在设计或要求值情况下，压入水量保持常量状态）流量。

压水试验的压力，是设计要求作用在试验段上的实际压力（包括表压和水柱压）。

压水时间是指稳定流量状态下的压水

时间，采用三个压力点压水时，压水

时间一般在30～60min之间。

试验成果判断：压水试验通常

用双对数坐标上的压力流量曲

线判断（如图1），如果P-μ关

系点成一直线且26o34＇＜θ＜45o，

则可认定试验满足结果满足要求。

3）灌浆：采用压浆机将拌制好的降液以设

计压力压入成孔内。

2、注浆地基施工中质量控制要点

2.1施工准备阶段

2.1.1首先，作业人员要熟悉和掌握国家验收规范《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002），如果该地方、该行业也有相关内容的规范和标准也应熟悉掌握。阅读图纸及其它相关技术文件，以了解该施工区域的地质概况（地质分层情况，每一层的厚度以及哪一层为持力层），了解总钻孔孔数及其分布情况，钻孔深度，注浆浆液配合比、注浆压力等技术参数以及检测要求等；

2.1.2要重视对设计图纸的审查和施工方案的编制；

设计人员有时对现场实际情况了解不够，难免会有遗漏之处，所以作业人员要认真熟悉图纸并参加设计交底及图纸会审，对设计中可能出现的不合理和错误及时向设计人员指出，同时提出设计方面的的疑问。

对于施工方案的编制，应保证施工工艺的可操作性；如果设计孔数较多，应将整个钻孔区域分区，编上编号，并在方案上附上编好号的孔位平面图。

2.1.3在正式注浆前，必须进行灌浆试验，确定各项技术参数。如发现设计要求桩孔深度、注浆浆液配合比、注浆压力不能满足现场实际情况或现场地质状况与地质勘察报告不符，应及时书面报业主及设计单位。

2.2施工阶段

2.2.1所有进场材料、机具必须通过检查验收：

检查注浆材料的质量证明文件，必要时现场见证取样抽检；

检查附加剂（如速凝剂、缓凝剂、流动剂、加气剂、防析水剂等）的质量化验单；

检查骨料（砂石）的级配、含黏粒量是否符合要求；

检查注浆液的性质、参数是否符合设计要求，必要时对浆液的渗透性、黏度、凝胶时间、浆液凝固后加固体的物理力学性状进行测试；

钻孔前场地是否平整，检查钻机及注浆机情况，需特别注意检查钻机最大深钻深度是否能满足本工程要求以及注浆机压力计是否能够正常使用；

检查浆液的水灰比，一般用比重计测量相对密度，以此换算出水灰比。

2.2.2施工过程中质量控制

现场钻孔情况应安排专人如实的记录在钻孔记录表上；

硅化加固的土层以上应保留1m厚的不加固土层，以防将液上冒，必要时须夯填素土或打灰土层；

灌注浆液的压力一般在0.2～0.4Mpa（始）和0.8～1.0Mpa（终）范围内；

土的加固程序，一般自上而下进行，如土的渗透系数随深度而增大时，则应自下而上进行。如相邻涂层的土质不同时，渗透系数较大的土层应先进行加固；

应经常抽查浆液的配比及主要性能指标、注浆顺序、注浆孔位、孔径、孔深以及注浆过程的压力值是否满足要求，并将自己的检查结果与现在记录人员的记录相核对。（可通过量测注浆管的长度的方法来检查注浆孔的孔深）；

及时在编好号的孔位平面图上对已注浆孔进行标记并注明钻孔日期，避免漏孔情况出现；

如出现地面或附近建筑物变形的情况，应立即停止注浆，分析原因，调整注浆参数。

2.2.3注浆地基的验收

注浆材料在地层中隐藏的扩散，直接定量判断注浆效果，在技术上是很困难的。需要对施工过程中的钻孔记录以及自己的检查记录进行分析，判断注浆效果和质量，一般来说施工中注浆孔数、注浆量、注浆压力符合设计要求，一般可以认为注浆效果是好的。注浆效果检测的选点数一般为总量的2％～5％，且不应少于5个；选点一般选取地层破碎处、断层、岩溶发育处、钻孔倾斜大、注浆量不正常处、注浆过程中出现过问题以及对注浆质量有怀疑的部位。如果选点不合格率大于或等于20％时应进行二次注浆。针对不同应用的注浆地基，检测方法各不相同：

用于地基加固的注浆地基检测方法

（1）开挖检查加固体的情况；（2）取样孔做抗压、抗剪强度试验；（3）触探、标贯试验。与加固前的地层进行比较，求的加固后地基承载等数据；（4）荷载试验；（5）沉降观测。

水泥加固体的注浆质量检查应在结束注浆28d后进行；硅化地基验收，对砂土和黄土应在施工完毕后15d进行，黏性土应在60d后进行；其他凝胶、固结时间段的注浆材料，据实际情况确定，一般不少于7d。

用于截水的注浆地基检测方法

（1）现场钻孔作注水试验，对注浆前后单位吸水率进行比较，一般要求单位吸水率小于0.01～0.05L(min•m2)；（2）利用取样进行室内渗透试验；（3）对井巷截水、堵水注浆处理工程，可由井巷突水量大小来检查注浆效果；（4）对用劈裂注浆防止水坝坝体渗漏的工程，可从坝坡不再有渗水和湿润现象，由坝体引起的坝后渗水基本断流或显著减少，来检查注浆效果。

效果检查的时间：水泥浆应在该部位注浆结束14d后进行。黏土――水泥浆应在该部位注浆结束后28d后进行。其他凝胶时间短的浆液可根据具体实际情况适当缩短。采用劈裂注浆进行帷幕阻水或水坝防漏加固的效果检查、施工验收应在注浆结束后1年后进行。

用于覆盖型岩溶地区防止地面塌陷的注浆效果检查方法

（1）钻孔取样，检查溶洞、裂隙、土洞的水泥充填的水泥结石情况；（2）现场注水试验。一般要求注浆段单位吸水率不大于0.05L/（min•m2）；（3）物探仪器测试检查溶洞充填结石情况。

注浆地基的质量检验标准如表2所示

注浆地基质量检验标准表2

项目序号检查项目允许偏差

或允许值检查方法

单位数值

主控项目1原材料检验水泥设计要求查产品合格证书或抽样送检

注浆用砂：

粒径

细度模数

含泥量及有机物含量

mm

％

＜2.5

＜2.0

＜3试验室试验

注浆用粘土：

塑性指数

粘料含量

含砂量

有机物含量

％

％

％

＞14

＞25

＞5

＞3试验室试验

粉煤灰：

细度

烧失量不粗于同时使用的水泥试验室试验

％＜3

水玻璃：模数2.5～3.3抽样送检

其他化学浆液设计要求查出厂质保书或抽样送检

2注浆体强度设计要求取样检验

3地基承载力设计要求按规定方法

一般项目1各种注浆材料称量误差％＜3抽查

2注浆孔位mm±20用钢尺量

3注浆孔深mm±100量测注浆管长度

4注浆压力（与设计参数比）％±10检查压力表读数

3、常见质量问题的防治

3.1注浆孔倾斜出现这种情况的主要是由于场地不平，造成钻机机台不平或施钻操作不当造成的；该质量问题以防为主，只要在上场前做好场地平整工作，并在施钻时适当加长开孔管即可。

3.2可灌性差选择浆液及浆液配合比不当以及选择注浆压力不当，浆液扩散半径小都会使浆液可灌性差。由于地质分布不均，致使设计人员在确定注浆浆液类型及注浆参数时，不能满足现场实际要求，可在正式注浆前增大试注浆孔数，使之能正确反映整个施工区域的情况，并调整注浆压力、配比等相关参数。如在正式注浆工程中发现局部区域存在可灌性差的现象，可采用局部增加注浆孔进行补救。

3.3冒浆岩层破碎、裂隙增大；止浆不好或在用套管嵌入止浆时，套管嵌入不好；注浆压力过大都可能是引起冒浆的原因。调整注浆压力，限制进浆量，间歇注浆以及重新嵌套管（或加止浆塞）可对该质量问题加以防治，必要时在止浆处下套管，用水泥砂浆封住，重新扫孔注浆。

3.4串浆出现浆液从其他孔中流出的情况，一般是由于两孔间的连通性好，可采用加大孔间的间距，适当延长相邻孔施工时间的间隔，用止浆塞塞于被串孔串浆部位上方2～3m处，相邻串浆孔同时注浆这几种方法进行处理。

3.5浆液过量流失到非注浆部位如出现某孔注浆量异常大于正常情况，极可能因为岩石破碎，裂隙发育；岩溶地区注浆；注浆压力过大；浆液过稀；泵量过大使浆液流失到非注浆部位。巡视周边区域确认后，可采用（1）低压或自流注浆；（2）改用较浓浆液；（3）加速凝剂；（4）加粗骨料；（5）间歇注浆；（6）控制注浆施工程序，在注浆范围的边缘和底部用水泥－水玻璃浆液，调整配合比，使其在十几分钟内凝固以封闭外围及地层；（7）用泵量较小的泵。

参考文献

［1］建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）

［2］林宗元主编.岩土工程治理手册.沈阳：辽宁科学技术出版社

［3］毛洪渊、于文著编著.地基与基础施工.北京：中国铁道出版社

［4］林洪元主编.岩土工程监理手册.沈阳：辽宁科学技术出版社

［5］刘建航、侯学渊主编.基坑工程手册.北京：中国建筑工业出版社