柱狀布袋注漿工法
發布時間:2014-08-09
柱狀布袋
注漿方法是軟土分層
注漿技術和土工織物綜合應用的施工新工藝。該工藝由上海市隧道工程公司研製成功,並於1992年通過局級技術鑒定。參加鑒定會的專家一致認為,該技術在國際上未見報道,研究成果達到國內領先水平。
1 特點
柱狀布袋
注漿方法是以土工織物袋和
注漿漿液形成似圓柱狀硬化體來加固土體的軟土
地基加固施工工藝。
1.1柱狀布袋
注漿的功用
1.1.1排水作用。布袋可以形成排水通道,當土體中存在超孔隙水壓力時,土中的水分會沿著織物排出土體,
注漿布袋樁形成排水通道加速了土體的固結,更有利於相鄰
注漿布袋樁對土體的壓密。此外,
注漿布袋的
滲水性,在受到漿液壓力時,能將漿液中較稀的部分從布袋內排出,降低了布袋內水灰比,從而加速凝固,得到高密度、高強度的硬化體。
1.1.2geshuizuoyong。jiangyezaibudaineideyalidayubudaizhouweidebeidongtuyali,budaidegelizuoyongshidejiangyetideyitongguopengzhangbudaidadaoyamitutidemude,bingxingchengjiaoguizede
注漿體。
1.1.3加筋作用。即使使用強度較低的漿液,由於布袋的抗拉強度較高。也能使
注漿布袋樁起到加筋土體的作用,在軟弱地層中,
注漿布袋樁增加了土體的穩定性。
2 適用範圍
柱狀布袋
注漿方法可以在以下領域得到應用:
2.1堵塞地下工程中的大麵積空洞。
2.2與灌注樁等組成地下牆,作為防滲帷幕或擋土牆。
2.3形成複合地基,承受建築物荷載。
3
工藝流程
3.1將符合設計深度的尼龍袋套在
注漿塑料管外,兩端用鐵絲紮緊,以保證注入袋內的漿液不從兩端溢出。
3.2每隔50cm用紮繩將尼龍袋紮牢,然後連同塑料管一並放入已鑽好的孔內。
3.3通過
注漿泵將攪拌好的漿液自下而上逐節壓入,
注漿量應大於布袋套體積。
隨著漿液的逐節壓入,使整條尼龍袋以塑料管為軸心形成一個圓柱形的長樁。
4 材料要求
41根據設計孔深,配備一定量的塑料單向管和閥頭。
4.2根據單樁深度配備大於塑料單向管的尼龍纖維袋(需乘以孔數)。尼龍袋一般選用φ300mm卷筒型,經緯尼龍袋應密集,緊湊。無明顯漏洞,以保證注入的漿液能膨脹尼龍袋。
4.3選用牛筋或細鉛絲作為綁紮尼龍纖維袋的紮繩。
4.4
注漿用水泥宜采用普通矽酸鹽水泥。標號不應低於425#。所用水泥各項測試技術指標應符合現行國家標準,並附有質量保證書及出廠驗收報告單。
注漿用水泥應保持新鮮,受潮結塊、顆粒大於0.5mm者不得使用。水泥品種不明,無出廠日期及質保書者不得使用。
水泥出廠期超過3個月,使用前應進行各項技術指標的複查試驗,達到國標後方可使用,否則不能使用。
4.5磨細粉煤灰是該工藝的主要材料,與水泥配比量應根據工程技術方案而定。磨細粉煤灰受潮,結塊後顆粒大於5mm以上者不宜使用。
4.6為保證漿液的均勻與穩定性,防止漿體過早分離及沉澱,應在拌漿時加入適量膨潤土,其加入量一般不宜大於主料(即水泥+粉煤灰)的5%。
4.7為加速漿液在布袋樁內的凝固,應在拌漿時加入適量KA-1,其模數應為2.5~3.0,加入量應由小樣試驗確定。
4.8主zhu料liao與yu外wai加jia劑ji的de配pei比bi是shi保bao證zheng漿jiang液ye質zhi量liang的de關guan鍵jian。拌ban漿jiang操cao作zuo人ren員yuan應ying嚴yan格ge按an配pei方fang配pei料liao。發fa現xian失shi誤wu,應ying立li即ji采cai取qu措cuo施shi。漿jiang液ye應ying經jing過guo充chong分fen攪jiao拌ban經jing篩shai網wang過guo濾lv後hou,再zai必bi須xu在zai不bu斷duan地di攪jiao拌ban之zhi中zhong予yu以yi
注漿。
4.9
注漿用水應是可飲用的河水、井水及其他清潔水。含有油脂、糖類、酸性大的沼澤水、海水和工業生活廢水不應采用。
5 鑽孔施工
5.1根據施工組織設計對所要施工的鑽孔位置進行放樣,並予以複核,定位。
5.2對施工鑽孔應統一編號並熟悉順序。做到心中有數,以免發生混亂及重複。
5.3施工中由於不屬人為造成的原因需要移動設計孔位時,必須征得現場技術人員同意、認可後方能實施。
5.4鑽孔一般采用旋轉式鑽機,開孔直徑一般選用110mm,以利塑料
注漿管及布袋順利送入孔內。
5.5開鑽前必須用水準尺校平,保證機身四平八穩,鑽孔偏斜<1%。鑽進時應保持中速,遇硬層應減速慢鑽,以防卡鑽。
5.6為保護成孔後的孔壁,必須在成孔後灌入護壁泥漿,護壁泥漿灌入量應以溢至孔口為標準。
5.7將塑料
注漿管放入尼龍袋內,管底用悶頭旋緊,尼龍纖維袋應自底部上翻30cm,用鉛絲紮緊三道,以免泄漿,同時每隔50cm紮一道牛筋或細鉛絲,以保證布袋順利進入孔內。上口亦應用鉛絲直接紮緊於塑料
注漿管上,為防止竄漿,也必須綁紮兩道以上鐵絲後方可
注漿。
6
注漿施工
6.1
注漿前應全麵檢查
注漿設備與材料,包括
注漿泵。拌漿貯漿係統、高壓
注漿管、壓力表、水、電及其他機械零件,並用清水試泵。正式
注漿後切勿隨意中斷,力求連續作業,以保證成樁質量。
6.2插入
注漿芯管前應檢查密封圈是否符合要求,發現過大或過小應及時更換,以保證漿液體能按要求進入布袋。
6.3
注漿壓力一般為0.3~0.5MPa。一旦超過設計壓力,應及時上拔
注漿芯管。
注漿時應嚴格將
注漿流量控製在10~12L/min。切忌過大。
6.4漿液配方可由:水、膨潤土、粉煤灰、水泥、KA-l、KA-2等組成。
漿液基本性能應達到如下標準:
6.4.1 粘度 30″~35″
6.4.2 比重 1.4~1.5
6.4.3 析水率 <3%
6.4.4 單軸抗壓強度 >2.4~2.84MPa(為期7天)
氣溫較高時進行
注漿施工應考慮少放KA-l,具體用量必須征得現場技術負責人同意。
6.5布袋樁在向外膨脹過程中形成樁體,故
注漿可緊跟鑽孔依次進行,亦可根據地下土體流失情況作必要的調整。
6.6布袋樁
注漿應遵循自下而上,逐節壓漿的原則。提管高度一般為每節塑料
注漿管高度(即33.3cm)。拆卸
注漿管前應打開回流閥,以釋放管內壓力。
7 施工監測及質量檢查
7.1鑽孔應達到設計深度,其誤差一般<一100mm,可根據
注漿塑料管投放節數判斷孔深。尼龍纖維的綁紮方法應使上下兩頭不泄漏漿液。
7.2布袋樁每孔壓入CB漿液應為0.07m3/m×孔深。
7.3認真記錄鑽孔及
注漿情況,並及時予以統計。
7.4每班對現拌漿液必須有3次以上隨機抽樣,井交有關試驗部門測試各項指標。
7.5固結的布袋樁應以塑料管為軸心,形成圓筒或葫蘆狀樁體。
7.6原始記錄應做到全麵、準確,及時、如實地反映實際情況。
8 安全措施
應遵照國家頒發的《建築安裝工程安全技術規程》和上誨市建設委員會上海市市政工程局頒發的有關規定執行。
9 效益分析
由於布袋的抗拉強度較高,即使使用強度較低的漿液(如水泥:水灰比=1:4~1:6),也能使
注漿布袋樁起到加筋土體的作用,因此能大量節省水泥,從而降低工程造價。
10工程實例
迄今為止,柱狀布袋
注漿技術主要應用於防水堵漏、構成地下帷幕牆和充填孔隙等方麵。工程應用如下所述:
10.1防水堵漏:大統路立交橋引道擋土牆堵漏工程
大統路立交橋是上海鐵路新客站的配套工程,位於新客站東麵,其南麵塢式結構及水泥板樁接縫處因當時施工條件限製,留有一寬0.20m、深12m左右的空檔,成為日後土體流失的排泄通道,在1987年6月份交付使用1年多後,由於立交橋道麵下的盲溝管發生斷裂,大量砂土從窨井中流失,東北側的電纜井及人行道因此而產生嚴重的不均勻沉降。至1988年月初,最大沉降值達2.2m左右,對電纜井的正常使用及人行道的安全暢通構成嚴重的威脅。
為了防止水土的進一步流失,並製止地麵的不均勻沉降,改善電纜井的受力條件,保證人行道的安全暢通,對排泄通道進行了布袋
注漿加固處理。
加固方法是在塢式結構與板樁接縫的空檔處設置三個布袋樁。布袋樁
注漿後膨脹的直徑達35cm,故能充分地將豎向長達12m、寬20cm的垂直空洞堵塞。
自1988年l0月加固後至今年已有3年多,經布袋
注漿堵漏後,擋土牆外側未發生任何沉降,經曆了時間和自然災害(大暴雨)的考驗。
10.2構成地下帷幕:吳涇鐵塔保護工程
吳涇熱電廠的過江輸水隧道盾構工作井的沉井尺寸為15.08m×l2.9m×29.6m(長×寬×深),距沉井西南25.9m有一座60年代修建的高達91.2m的過江輸電鐵塔,塔基由4個承台構成,每個承台下有5根長26m的(de)樁(zhuang)。由(you)於(yu)兩(liang)構(gou)作(zuo)物(wu)的(de)淨(jing)距(ju)離(li)小(xiao)於(yu)沉(chen)井(jing)深(shen)度(du),沉(chen)井(jing)下(xia)沉(chen)對(dui)土(tu)體(ti)的(de)擾(rao)動(dong)會(hui)波(bo)及(ji)塔(ta)基(ji)周(zhou)圍(wei)的(de)土(tu)體(ti)。為(wei)保(bao)護(hu)鐵(tie)塔(ta)平(ping)安(an),有(you)必(bi)要(yao)采(cai)取(qu)措(cuo)施(shi),以(yi)防(fang)不(bu)測(ce)。經(jing)過(guo)反(fan)複(fu)研(yan)究(jiu)和(he)對(dui)比(bi)。決(jue)定(ding)采(cai)用(yong)φ400鑽孔壓注樁和布袋
注漿相結合的工藝。在這個方案中,鑽孔壓注樁和柱狀布袋
注漿組成一封閉的地下帷幕牆。其中鑽孔壓注樁提供牆體的剛度。柱樁
注漿布袋封閉地下帷幕牆。其中鑽孔壓注樁提供牆體的剛度。
注漿布袋封閉壓注樁之間的空隙,保證帷幕牆的隔離性能。
在沉井下沉期間,我們對鐵塔作了嚴密的觀測,觀測結果表明:鐵塔沉降僅2mm。現場觀測還表明:在地下帷幕牆外側,由於沉井下沉而導致地表有較大的沉降,而地下帷幕牆內側的地表沉陷小於3mm。這說明:
注漿布袋對於封閉樁間空隙、確保地下帷幕的擋土抗流砂作用是極為明顯的。