摘要：注漿技術在工程地質和水文地質較複雜的地基基礎工程中
，已成為保證工程質量和安全的經濟而有效的新型技術，采用鋼結構技術與注漿技術相結合對涵洞變形後的加固應用是本文介紹的重點，本文結合工程實踐重點介紹了注漿技術與鋼結構技術在涵洞變形加固工程中實施的原理、設計要點
、施工工藝等。

　　關鍵詞：壓力注漿 鋼結構加固 噴射混凝土 帷幕注漿技術 多次觀察循環注漿法

　　1.工程概況

　　陵川縣羊河渠汙水涵洞，位於陵川縣東北方向。全長620mm，其承擔著全縣人民的工業和生活汙水、雨水排放任務，工程於1996年8月(yue)完(wan)工(gong)
，至(zhi)今(jin)已(yi)十(shi)多(duo)年(nian)，由(you)於(yu)長(chang)期(qi)年(nian)久(jiu)失(shi)修(xiu)，加(jia)之(zhi)該(gai)涵(han)洞(dong)本(ben)身(shen)施(shi)工(gong)質(zhi)量(liang)較(jiao)差(cha)，涵(han)洞(dong)內(nei)部(bu)地(di)麵(mian)部(bu)分(fen)多(duo)處(chu)出(chu)現(xian)塌(ta)陷(xian)，坑(keng)窪(wa)地(di)麵(mian)分(fen)布(bu)眾(zhong)多(duo)，涵(han)洞(dong)上(shang)部(bu)牆(qiang)體(ti)裂(lie)縫(feng)縱(zong)橫(heng)交(jiao)錯(cuo)，出(chu)現(xian)了(le)不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)的(de)不(bu)規(gui)則(ze)裂(lie)縫(feng)，部(bu)分(fen)牆(qiang)頂(ding)麵(mian)石(shi)塊(kuai)掉(diao)落(luo)
，鬆(song)動(dong)。安(an)全(quan)問(wen)題(ti)十(shi)分(fen)突(tu)出(chu)
，通(tong)過(guo)近(jin)期(qi)的(de)定(ding)期(qi)針(zhen)對(dui)性(xing)觀(guan)察(cha)，工(gong)程(cheng)裂(lie)縫(feng)和(he)失(shi)穩(wen)還(hai)存(cun)在(zai)不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)的(de)發(fa)展(zhan)勢(shi)態(tai)和(he)加(jia)劇(ju)現(xian)象(xiang)。

　　這種情況嚴重影響到了涵洞本身與上部建築物的安全以及陵川縣工業和生活汙水、雨水的正常排放，事關社會經濟民生之大事
，引起政府領導高度重視，決定對該汙水涵洞進行加固。

　　2.設計方案依據：

　　2.1有關排汙
、雨水涵洞工程的損壞情況的調查報告；

　　2.2有關原汙水、雨水涵洞工程的設計圖紙；

　　2.3原汙水渠涵洞工程設計、施工、junwuyantugongchengdizhikanchabaogao。weilejiegaihandongqudidizhiqingkuang，bencishenruxianchangpaiwuqudao，xunfangyuanshigongzhe
，lejieyuanshigonggouqukaiwaqiandezirandimaojikaiwahoudedijitucenggouchengqingkuang。

　　3.設計加固方案

　　經過經濟核算和現場條件所限，綜合比較，依據上述情況擬定，對損壞的排汙渠道分兩步進行加固修複，最終選用了壓力注漿技術加固涵洞地基和鋼結構加固涵洞牆壁的方案。

　　3.1第一步先行加固渠道的地基：

　　地基加固采用壓力注漿加固法，本法是多年來行之有效的已取得了社會及經濟效益而且均成功，而無一次失效的，既安全又經濟可靠。選用此方案的特點：一是最大限度地擠出飽和土層中的水分和非飽和土層中的空氣
，擠密土骨架
，增強固結度
，提高其承載力；二是能夠針對該樓基礎整體而又不均勻下沉的特點，以局部帶整體, 以整體治局部的原則
，整體與局部相結合，全麵施治，區別對待。具體表現在：

　　（1） 方法優點針對性強
，施工簡便不破壞原結構。所謂針對性，即針對渠道下地基滲漏侵水，使地基土層變軟下沉
，致使渠道兩側壁向內向外凹凸變形，采用注漿jiagudiji，jiangyezhurudijihouxishoubufenjinshuiyujituhunheyinghuagujieketigaoyuantucengdechengzaili，tongshibuzaijixuxiachenbianxing，quebaopaiwuqudaohengxiangjizongxiangdegangdu
，congerbaozhengpaiwushuipodudechangtong。

　　（2） 原設計渠道牆壁截麵過小，施工砌築砂漿標號不達要求，砌體咬槎過小
，總抗力過小，因而出現變形裂縫，且多處有4m以上的通長水平通縫。因而必需先進行渠道的地基加固。

　　3.2第二步渠道本身結構加固：采用Φ12鋼筋網片加RC噴射混凝土進行涵洞牆壁加固。這是由於：

　　（1） 渠道處在埋深較大，伏土較厚的下麵
，四麵八方都在擠壓
，而其本身全是砂漿砌築的片石結構，其頂為單層片石構成的拋物線拱，厚350mm，跨長4500mm，起拱為1/3穩定性較差，而推力較大，側壁斷麵過小，砌築咬槎不規範，砂漿標號不達要求。如此鬆散的結構體，如何能起到排汙排洪的作用。

　　（2） 渠道內主要排汙

、排洪的通道為4.5m寬的底部。目前為單層片石鋪砌，由於地基侵水基麵下沉，已變為坑窪遍布高低不平排汙排水不暢的水溝。

　　（3） 結合渠道結構本身存在的情況
，采用在渠道本身內做RC噴射混凝土扶壁進行加固，結合底麵均一次做，實際施工完畢，渠道即成為內襯的整體式RC排水管道。RC扶壁同砌片石粘結為整體，提高了抗壓能力
，保證了渠道排洪排汙的作用。施工采用Φ12鋼筋網片RC噴射混凝土進行涵洞牆壁加固。

　　3.3最後針對部分涵洞牆壁結構變形嚴重的部位采用鋼結構加固技術作重點處理。

　　4.加固的目的

　　本次加固的目的，就是保證排汙涵洞渠道本身結構穩定，強度、剛度不變形
，其地基加固後不再下沉
，即保證在埋深較大，伏土較厚的排洪排汙渠，流水暢通。

　　5
、注漿加固施工工序及質量控製措施

　　5.1地基初步鑽探分析

　　晉建總公司長治加固分公司於2007年1月3日進入工地後
，按照涵洞地基加固注漿方案設計要求，針對性在該渠底共鑽孔位40個，經鑽探發現，該涵洞渠底受水浸蝕嚴重，尤其是出現裂縫的部位更為嚴重，受水浸蝕的軟弱層分布在石基以下4m至6m，已(yi)成(cheng)為(wei)稀(xi)泥(ni)，灰(hui)土(tu)層(ceng)受(shou)水(shui)浸(jin)蝕(shi)已(yi)無(wu)強(qiang)度(du)，該(gai)地(di)基(ji)受(shou)水(shui)浸(jin)蝕(shi)導(dao)致(zhi)發(fa)生(sheng)了(le)地(di)基(ji)土(tu)層(ceng)結(jie)構(gou)性(xing)破(po)壞(huai)，土(tu)層(ceng)含(han)水(shui)量(liang)特(te)大(da)
，地(di)基(ji)土(tu)層(ceng)變(bian)成(cheng)軟(ruan)弱(ruo)狀(zhuang)態(tai)
，已(yi)經(jing)不(bu)具(ju)備(bei)原(yuan)有(you)的(de)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)

，不(bu)能(neng)夠(gou)滿(man)足(zu)上(shang)部(bu)荷(he)載(zai)的(de)承(cheng)壓(ya)要(yao)求(qiu)，以(yi)致(zhi)發(fa)生(sheng)了(le)不(bu)均(jun)勻(yun)下(xia)沉(chen)
，導(dao)致(zhi)了(le)牆(qiang)體(ti)結(jie)構(gou)裂(lie)縫(feng)的(de)出(chu)現(xian)
，情(qing)況(kuang)十(shi)分(fen)危(wei)急(ji)


，必(bi)須(xu)立(li)即(ji)按(an)照(zhao)加固方案采取有效措施對該涵洞地基進行加固控製。

　　5.2注漿參數

　　施工前應進行室內漿液配比試驗和現場注漿試驗，確定注漿參數如下：

　　（1）注漿主要材料選用PO42.5級矽酸鹽水泥，輔助材料水玻璃模數為2.6～3.3,摻入量5%～10%；

　　（2）注漿量以飽和為止；

　　（3）水泥漿液水灰比:0.6～0.8
；

　　（4）注漿流量:8～10L/min
；

　　（5）注漿壓力:控製在0.25～0.5Mpa
；

　　（6）根據試驗及施工情況,必要時可增加減水劑和早強劑。

　　5.3注漿加固設計

　　（1）注漿孔布置:在涵洞兩麵基礎內側交錯布置二排孔,間距1500mm,在涵洞中間均勻布孔二排，間距2000mm。

　　（2）注漿孔深度:鑽深穿越浸水層,鑽至硬土層。

　　（3）設計要求注漿實施按照涵洞基礎注漿――內部地基注漿的順序進行
，滿足加固方案的原則全麵施治。

　　（4）注漿方法采用帷幕注漿技術，重點分隔注漿法

， 多次加密循環注漿法等多種技術相結合的施工措施。

　　5.4鑽孔
、封孔

　　5.4.1準備工作：根據掌握的工程不均勻沉降情況、地質資料
、圖紙設計要求，逐個確定鑽孔位置、孔徑、孔眼傾角、擴散半徑，作為施工依據。鑽孔前，應由建設單位對地下電纜、光纜、供熱
、下水、井溝
、等地下設施進行技術交底，否則
，容易造成破壞和損失，甚至人員傷亡。

　　5.4.2布孔:除按設計正常情況之外

，需要變換孔位的有以下2種情況：

　　（1）受地形限製

、設備限製、地下設施限製需移動孔位的
，可在300mm-500mm、也可以孔底垂直到地麵點為中心，至孔位為半徑的360度弧線任意位置均符合要求。

　　（2） 如因孔位距牆距變換較大，工地技術員可照孔底位置不變，重新計算傾角度即可。

　　5.4.3根據設計圖紙

，均勻布置，結合地下管線、障礙物確定孔位並標注，調整鑽孔角度


，采用幹鑽法成孔，成孔後安放PVC注漿管

，用幹粉水泥將孔口1-2m段封堵密實。

　　5.5注漿加固方法

　　5.5.1方案實施前，首先測量和標注原始水準點，便於加固過程中控製附加沉降，並做好觀測記錄。先進行試注孔施鑽，注漿時澆注試注孔
，探明各類岩層的可注及注漿量大小，給注漿工藝提供參考性數據。

　　5.5.2注漿方法采用帷幕注漿技術，重點分隔注漿法
，多次加密循環注漿法等多種技術相結合的施工措施。注漿壓力均達0.4――0.5MPa來防止附加沉降
，采取跳躍和分層施注，邊注漿邊進行觀察各類岩層注漿過程中有無滑移跡象
，便於施工中采取相應技術措施。

　　其中,多次加密循環注漿法就是采用對角注漿法，縱橫方向一個方向跟蹤，一個方向對角，縱向采用跳躍式跟進法。1、4、7……直至該軸線末，二次縱向跟進2
、5
、8……直至軸線末，跳躍距離不得小於6m，橫向對角采用對角式（原則上按一個開間相對應兩角）。以達到縱向跳躍的跟進，橫向對角注漿的穩固方法，剩餘孔位仍按此原則合理注入。室內孔位注漿時應也限定一個單位範圍內采用對角跳躍法
，縱橫向相隔距離不得小於3m。采用這種方法

，在局部範圍內地基土因注漿液侵濕造成的強度降低。可通過相臨未被侵濕地基土來承擔一部分荷載來調整。

　　5．6 質量控製措施

　　5.6.1材料材質的保證：各種材料按設計要求選擇正規渠道由公司統一購進
，現場采樣進行抽查檢測，保證進場材料100%合格。

　　5.6.2漿液配製嚴格按照配合比規定及填料順序進行，不允許違規作業,漿液攪拌必須達到濃度均勻，開始邊攪拌邊排漿
，排漿時攪拌機不得停機,攪拌漿液必須配一次料，排一次漿，排完後再行配料、再排漿，周而複始，嚴格禁止邊排漿、邊填料、邊攪拌。

　　5.6.3注漿加固地基工程采用儀器觀測手段配合施工全過程，以及完工後一定階段。測量人員定時進行觀測，並重點注意注漿點及近邊情況，附加下沉發展較快的位置應不停頓觀測，根據測量情況及時調整注漿措施。

　　5.6.4按照壓力注漿法的特殊性
，施工中可能出現少量的附加下沉，本次注漿應注意施工中對附加下沉的嚴格控製，一是采用分層少量多次的注入方法，二是采用遠距離跳躍注漿法

，三是適當延緩注漿周期等措施

，以確保注漿飽和，確保注漿過程中的洞體穩定性。

　　6、鋼構加固施工工序及質量控製措施

　　陵(ling)川(chuan)縣(xian)羊(yang)河(he)渠(qu)汙(wu)涵(han)洞(dong)工(gong)程(cheng)內(nei)部(bu)份(fen)段(duan)牆(qiang)壁(bi)出(chu)現(xian)坍(tan)塌(ta)，凹(ao)凸(tu)不(bu)平(ping)變(bian)形(xing)較(jiao)大(da)，上(shang)部(bu)牆(qiang)體(ti)裂(lie)縫(feng)縱(zong)橫(heng)交(jiao)錯(cuo)，出(chu)現(xian)了(le)不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)的(de)不(bu)規(gui)則(ze)裂(lie)縫(feng)，部(bu)分(fen)涵(han)洞(dong)頂(ding)麵(mian)石(shi)塊(kuai)掉(diao)落(luo)
，鬆(song)動(dong)。設(she)計(ji)采(cai)用(yong)鋼(gang)結(jie)構(gou)支(zhi)撐(cheng)，采(cai)用(yong)鋼(gang)結構加固技術
，是用格構式鋼梁、鋼(gang)柱(zhu)
，縱(zong)橫(heng)連(lian)接(jie)起(qi)來(lai)，構(gou)成(cheng)橫(heng)向(xiang)鋼(gang)框(kuang)架(jia)，增(zeng)強(qiang)其(qi)抗(kang)側(ce)移(yi)剛(gang)度(du)，同(tong)樣(yang)不(bu)僅(jin)有(you)橫(heng)向(xiang)鋼(gang)框(kuang)架(jia)

，也(ye)有(you)縱(zong)向(xiang)鋼(gang)框(kuang)架(jia)，保(bao)證(zheng)鋼(gang)結(jie)構(gou)框(kuang)架(jia)與(yu)原(yuan)涵(han)洞(dong)牆(qiang)壁(bi)緊(jin)密(mi)相(xiang)聯(lian)，互(hu)相(xiang)作(zuo)用(yong)力(li)，構(gou)成(cheng)縱(zong)橫(heng)向(xiang)的(de)剛(gang)度(du)，確(que)保(bao)改(gai)造(zao)結(jie)構(gou)構(gou)件(jian)之(zhi)強(qiang)度(du)、剛度，滿足加固要求。具體表現在：

　　6．1在汙渠涵洞內，進行噴射砼加固時，發現有近百米長石砌側牆向內變形，突出牆麵約450mm左右，咎其原因概括為：（1）設計斷麵過小

；（2）施工質量過差；（3）抗力不足
，致使地麵上建築基礎施工造成變形損壞。

　　6．2在處理方法上建議：

　　（1）拆除地麵建築
，撤除長期危害涵洞安全使用因素；

　　（2）如果拆除不了，必須在內部設支撐

，適量的支頂（相對平衡的頂）
；相作用力以達到消除外部應力對涵洞牆體結構的影響。

　　6．3支撐設置時間：在噴射混凝土施工完成之後，其強度達到要求即進行。對實出變形部位，采用鋼結構支撐進行加固。

　　6．4鋼支撐（T型鋼結構）加固施工安裝方法：

　　采用鋼結構加固技(ji)術(shu)，將(jiang)鋼(gang)結(jie)構(gou)支(zhi)撐(cheng)布(bu)置(zhi)於(yu)涵(han)洞(dong)牆(qiang)壁(bi)變(bian)形(xing)較(jiao)大(da)的(de)部(bu)位(wei)，通(tong)過(guo)張(zhang)拉(la)油(you)壓(ya)千(qian)斤(jin)頂(ding)
，施(shi)加(jia)壓(ya)力(li)，將(jiang)鋼(gang)結(jie)構(gou)支(zhi)撐(cheng)與(yu)涵(han)洞(dong)變(bian)形(xing)之(zhi)牆(qiang)壁(bi)緊(jin)密(mi)結(jie)合(he)，互(hu)相(xiang)作(zuo)用(yong)力(li)，從(cong)而(er)達(da)到(dao)支(zhi)頂(ding)涵(han)洞(dong)變(bian)形(xing)之(zhi)牆(qiang)壁(bi)的(de)目(mu)的(de)。

　　（1）先將製作好的T型鋼構件
，采用工作平台就位（原石砌側牆突出部位），並使油壓千斤初始頂壓，立即檢查支撐就位是否準確水平，同時，使用膨脹螺栓將T型鋼構件
，沿側牆初始固定，將T型鋼構件柱子吊點與涵洞頂噴射RC層用膨脹螺栓吊牢，同時將兩個T型構件點焊牢。

　　（2）T型鋼構件
，必需現場核對支撐尺寸
，而後放大足尺大樣，並核對無誤後下料製做（對號入座）。鋼構件必須除鏽，刷防鏽油漆二道。

　　（3）“油壓千斤”頂(ding)壓(ya)所(suo)需(xu)空(kong)間(jian)部(bu)位(wei)，視(shi)油(you)壓(ya)千(qian)斤(jin)外(wai)形(xing)大(da)小(xiao)及(ji)頂(ding)壓(ya)伸(shen)長(chang)度(du)而(er)定(ding)。在(zai)製(zhi)做(zuo)鋼(gang)構(gou)件(jian)同(tong)時(shi)布(bu)置(zhi)張(zhang)頂(ding)位(wei)置(zhi)。在(zai)整(zheng)體(ti)安(an)裝(zhuang)過(guo)程(cheng)中(zhong)，必(bi)須(xu)用(yong)水(shui)準(zhun)儀(yi)進(jin)行(xing)觀(guan)測(ce)，待(dai)一(yi)切(qie)均(jun)初(chu)始(shi)校(xiao)準(zhun)。即(ji)進(jin)行(xing)二(er)次(ci)油(you)壓(ya)千(qian)斤(jin)
，一(yi)步(bu)的(de)頂(ding)壓(ya)（循環前一次的工作）然ran後hou再zai一yi次ci檢jian查zha側ce牆qiang固gu定ding的de膨peng脹zhang螺luo栓shuan，有you無wu鬆song動dong進jin一yi步bu緊jin固gu
，如ru需xu增zeng設she膨peng脹zhang螺luo栓shuan的de增zeng設she，同tong樣yang頂ding部bu吊diao點dian亦yi需xu進jin行xing調tiao整zheng等deng等deng，全quan部bu緊jin固gu牢lao靠kao，然ran後hou將jiang油you壓ya千qian斤jin將jiangT型構件沿側牆連接點用4根角鋼∠70*6焊牢。

　　7
、加固施工效果分析

　　本工程嚴格按照注漿設計施工方案進行施工，並經建設、設計、監理、施工等單位共同研究指導實施。工程共鑽孔2420個
，鑽孔總深13200m
，插管12800m，注漿用水泥量1850T，用水玻璃量55T，注漿量合計3100T。施工中進行了沉降觀測及時掌握並控製了附加下沉。目前該涵洞地基注漿後
，承載力大幅度提高，其土層已進行了擠密、固化。

　　本工程地基加固所采用的壓力注漿加(jia)固(gu)地(di)基(ji)技(ji)術(shu)，能(neng)夠(gou)使(shi)地(di)基(ji)承(cheng)載(zai)力(li)大(da)大(da)提(ti)高(gao)
，獲(huo)得(de)了(le)工(gong)程(cheng)質(zhi)量(liang)和(he)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)性(xing)
，漿(jiang)液(ye)經(jing)施(shi)加(jia)相(xiang)當(dang)壓(ya)力(li)後(hou)
，通(tong)過(guo)基(ji)土(tu)顆(ke)粒(li)間(jian)的(de)孔(kong)隙(xi)
，擠(ji)壓(ya)滲(shen)流(liu)、劈裂注入基土中，排出土層孔隙內的部分或大部分水和空氣，加快基土的固結穩定，提高地基土的承載力、抗震動液化能力。在本工程中由於采用了多帷幕內補強注漿法，圍幕注漿施工之後，就是把該建築物地基分隔為五麵封閉的有限空間體
，內部注漿時，是將有一定壓力的漿液注入其中進行擴散，充分擠密，達到大幅度提高地基承載能力之目的。我們曾對注漿孔剖析檢驗。觀察開挖的漿孔，注漿孔kong中zhong形xing成cheng了le燈deng泡pao狀zhuang的de翅chi板ban，翅chi板ban與yu翅chi板ban之zhi間jian上shang下xia之zhi間jian相xiang連lian
，牢lao牢lao地di嵌qian入ru基ji土tu中zhong
，可ke以yi看kan到dao漿jiang液ye通tong過guo基ji土tu孔kong隙xi，有you劈pi裂lie而er入ru，有you滲shen流liu而er進jin，所suo到dao之zhi處chu均jun與yu基ji土tu牢lao固gu緊jin密mi地di膠jiao結jie在zai一yi起qi，形xing成cheng堅jian實shi的de地di基ji土tu層ceng，可ke見jian地di基ji土tu層ceng擠ji密mi效xiao果guo明ming顯xian

，加jia固gu作zuo用yong可ke靠kao，因yin此ci確que保bao了le建jian築zhu物wu地di基ji的de長chang久jiu穩wen定ding。

　　本工程中涵洞上部牆壁變形嚴重的部位采用了鋼結構加固的技術

，采用鋼結構加固技術
，用格構式梁、柱zhu，縱zong橫heng連lian接jie起qi來lai，構gou成cheng橫heng向xiang鋼gang框kuang架jia，增zeng強qiang其qi抗kang側ce移yi剛gang度du，保bao證zheng了le鋼gang結jie構gou框kuang架jia與yu原yuan涵han洞dong牆qiang壁bi緊jin密mi相xiang聯lian，互hu相xiang作zuo用yong力li，構gou成cheng縱zong橫heng向xiang的de剛gang度du，確que保bao涵han洞dong牆qiang壁bi之zhi強qiang度du、剛度，滿足加固要求。

　　8

、結束語

　　通過此次工程實踐證明

，在涵洞內部運用壓力注漿加固技術和鋼結構加固技術相結合，有效保證了涵洞地基和上部土體的穩定性，達到了事半功倍的效果。此次實踐拓展了注漿加固技術和思維方式
，在實施不同目的的工程加固中，利用壓力注漿技術

，進行改進創新，會大大提高了注漿加固技術的適用領域
，具有較大的挖掘潛力和良好的發展前景。