一种适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基及其施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基及其施工方法，复合地基包括预埋注浆钢管，注浆钢管为注浆钢花管，注浆钢花管的底端呈收缩状，注浆钢花管的管壁自上而下开设有多个喷浆孔，注浆钢花管插装在钻孔内，自地下室的底板结构层向下伸至硬土层，注浆钢花管通过静压注浆注入水泥浆，注入的水泥浆在注浆花钢管内形成内水泥桩，注入的水泥浆通过喷浆孔沿注浆钢花管径向喷射，在注浆钢花管外壁与钻孔之间的间隙形成外水泥桩，并且通过喷浆孔喷射的水泥浆沿钻孔径向扩散，与土体相结合，形成树根状水泥网状脉体。该复合地基能够增加加固工程的安全可靠度。本发明同时公开了其施工方法。
【专利说明】
一种适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基及其施工方法
技术领域
[0001]本发明涉及建筑结构中的地基及其施工方法，具体是指一种适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基及其施工方法。
【背景技术】
[0002]某工程建筑物^ 层，地下室一层，呈东西向分布，地下室埋深约3.50?4.0Om深。采用天然地基片筏基础(底板厚400mm)，基底下地基土主要为软?可塑状(标贯击数N=3?7击，fak= 100?200kPa)的粉质粘土层，建筑形心及重心存在向北偏心现象，加上地基土承载力值差异较大，建筑物基础出现较明显的不均沉降，南北向沉降差60.6?87.8mm，东西向112.1?139.3_。因此，必须进行地基加固调整，使其沉降差值达到设计及规范允许范围。
【发明内容】
[0003]本发明的目的之一是提供一种适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基，该复合地基通过预埋注浆钢花管注浆形成树根状小型粧基，以增加加固工程的安全可靠度，同时选择在地下室工程完成后进行注浆加固，在有上部荷载作用下，可提高注浆压力及扩散半径，而在注浆压力作用下，使基础板块产生适量上抬，起到预沉降作用，从而达到加固纠偏建筑结构的目的。
[0004]本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的:一种适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基，所述复合地基包括预埋在建筑结构地下室地基土钻孔内的注浆钢管，钻孔向下伸至地基土的硬土层，其特征在于:所述注浆钢管为注浆钢花管，注浆钢花管的底端呈收缩状，注浆钢花管的管壁自上而下开设有多个喷浆孔，所述注浆花钢管插装在所述钻孔内，自地下室的底板结构层向下伸至所述的硬土层，所述注浆钢花管通过静压注浆注入水泥浆，注入的水泥浆在注浆钢花管内形成内水泥粧，注入的水泥浆通过喷浆孔沿注浆钢花管径向喷射，在注浆钢花管外壁与钻孔之间的间隙形成外水泥粧，并且通过喷浆孔喷射的水泥浆沿钻孔径向扩散，与土体相结合，形成树根状水泥网状脉体，所述的注浆钢花管、内水泥粧、外水泥粧以及树根状水泥网状脉体为通过静压注浆浇筑构成的整体树根状小型粧体，多个所述的整体树根状小型粧体构成所述的复合地基，以达到加固纠偏建筑结构的目的。
[0005]本发明采用可调性静压注浆形成树根状微型粧加固方案，即在原静压注浆加固基础上保留注浆钢管形成树根状小型粧基，构成复合地基，以增加加固工程的安全可靠度，同时选择在地下室工程完成后进行注浆加固，在有上部荷载作用下，可提高注浆压力及扩散半径，而在注浆压力作用下，使基础板块产生适量上抬，起到预沉降作用，该加固方法具有方便简捷，可与土建施工同步进行，工效高，成本低等优点，并可根据信息化管理，及时调节建筑物的不均匀沉降，增加建筑物的整体稳定性。
[0006]静压注浆形成树根状微型粧基加固土层机理系采用水泥浆材，也可以采用诸如双组份高分子聚氨酯材料的化学浆料，通过注浆管在压力作用下，浆液克服土层的初始应力，引起土体结构的破坏和扰动，使其沿垂直于小应力的平面上发生劈裂，使地层中原有的裂隙或孔隙张开，形成新的裂隙或孔隙，浆液的可灌性和扩散距离增大，浆液充分注入所要加固的土体中，通过浆液在土体中劈裂、挤压和渗透等作用机理，使高浓度的水泥浆与土体充分结合，形成具有较高强度的水泥土固体和树根状水泥网状脉体；同时在钻孔附近形成浆泡，随着注浆压力的增大，浆泡尺寸也逐渐增大，注浆压力沿钻孔的径向扩展，便产生较大的上抬力而使地面抬动，而离浆泡较远的土则基本上发生弹性变形，因而土的密度有明显的增加，使其强度提高;另外，采用注浆钢花管注浆，并保留土中，使水泥浆在压力的驱动下通过滤管孔眼向四周喷射扩散，使注浆钢花管与水泥土体及树根状水泥网脉紧密联结成一体，形成小型粧体，由这种树根状小型粧体与水泥加固土体构成复合地基，以达到加固软弱地基的目的。
[0007]本发明中的注浆和灌浆为相同技术，具有相同的含义。
[0008]本发明中，所述注浆钢花管的预埋深度为6.0m?7.0m。
[0009]本发明中，所述钻孔即为注浆孔，所述钻孔为多个，多个钻孔呈点阵状均布，相邻钻孔之间的间距1.5m?2.0m，钻孔的成孔直径为91?110mm，所述的注浆钢花管采用外径为60mm的Φ 60钢管，管壁厚为2?3mm，所述注楽钢花管在高于地下室垫层0.30m的位置设有止水环氧砂浆，止水环氧砂浆与注浆钢花管及砼紧密粘结，注浆钢花管的管口开丝扣加接管套及止水塞，所述喷浆孔的孔径为8?12_，上下喷浆孔之间的高度差为0.5?0.Sm。
[0010]本发明注浆孔设计布置原理如下:各注浆孔间距约为1.5(加大纠偏量时采用)?2.0m，呈网格条带状均布，注浆孔成孔直径91?110mm，深至可塑偏硬土层;根据理论计算及施工经验分析，注浆影响有效半径约1.0m。注浆孔分两类，一类系预计沉降差较大，需前期注浆加固处理的注浆孔；另一类为后期若出现较大沉降差而需注浆加固处理的储备孔。当建筑物稳定不需对储备孔进行注浆加固时，必须进行注浆封孔，防止漏水。
[0011]本发明中，所述注浆钢花管在位于喷浆孔下方且靠近喷浆孔位置处单面焊接有一块长L为3?5cm、厚t为3?4_的角钢形成的倒刺，增强注浆钢花管的结合力。
[0012]本发明的目的之二是提供一种适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基的施工方法，该施工方法操作方便，安全可靠。
[0013]本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的:一种适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基的施工方法，其特征在于，该方法包括如下步骤:
[0014](I)成孔:根据建筑结构需要加固的现场测放点位，采用钻探机对地下室地基土钻孔进行成孔，钻孔的成孔直径为91?110mm，钻孔向下伸至地基土的硬土层；
[0015](2)埋管:采用锤击或成孔法，将注浆钢花管插入已成的钻孔内，注浆花钢管的预埋深度为6.0m?7.0m，注楽钢花管米用外径为60mm的Φ 60钢管，管壁厚为2?3mm，注楽钢花管的管壁自上而下开设有多个喷浆孔，喷浆孔的孔径为8?12mm，上下喷浆孔之间的高度差为0.5?0.8m，注楽:钢花管在高于地下室垫层0.30m的位置设止水环氧砂楽:，止水环氧砂楽与注浆钢花管及砼紧密粘结，注浆钢花管的管口开丝扣加接管套及止水塞，保护丝口及防止杂物掉入管内，埋管要在地下室底板结构层砼开钻孔完成后进行，钻孔口要素砼封闭，防止捣砼时堵塞钻孔，钻孔即为注浆孔；
[0016](3)洗孔及静压注浆:将注浆钢花管通过注浆胶管连通注浆栗，开动注浆栗，先用清水后用水泥浆洗孔至注浆钢花管管底，直至注浆钢花管管口冒出水泥浆为止，然后采用水泥浆进行封闭性静压注浆，所述封闭性静压注浆系指注浆前要求对剩余的所有或近区域相邻已预埋钢花管进行密闭，再将浆体缓慢地压入土中；
[0017](4)稳压控制:当注浆压力增大，进浆量每分钟每米水泥用量小于等于Ikg时，保持注楽栗栗压为0.3?0.8MPa压力下稳压注楽，稳压时间为10?20mim ；
[0018](5)拆管:稳压注浆完成或地下室底板结构层上抬量在加固纠偏的控制范围内时，停止注浆，注入的水泥浆在注浆钢花管内形成内水泥粧，注入的水泥浆通过喷浆孔沿注浆钢花管径向喷射，在注浆钢花管外壁与钻孔之间的间隙形成外水泥粧，并且通过喷浆孔喷射的水泥浆沿钻孔径向扩散，与土体相结合，形成树根状水泥网状脉体，注浆钢花管、内水泥粧、外水泥粧以及树根状水泥网状脉体为通过静压注浆浇筑构成的一个整体树根状小型粧体；
[0019](6)地下室底板结构层上抬量观测:采用水准仪观测注浆期间底板结构层的上抬变化情况，按工程技术要求控制上抬量；
[0020](7)冲洗及移位:单孔注浆完毕后，用清水冲洗注浆胶管，以防管内堵塞，采用先外后内、跳孔位注浆施工顺序换孔注浆，每次注浆均形成一个整体树根状小型粧体，多个整体树根状小型粧体构成复合地基，以达到加固纠偏建筑结构的目的。
[0021]与现有技术相比，本发明具有如下显著效果:
[0022](I)本发明静压注浆形成树根状微型粧基加固土层使高浓度的水泥浆与土体充分结合，形成具有较高强度的水泥土固体和树根状水泥网状脉体；
[0023](2)本发明在钻孔附近形成浆泡，注浆压力产生较大的上抬力而使地面抬动，土的密度有明显的增加，强度提高；
[0024](3)本发明采用注浆钢花管注浆，并保留土中，使注浆钢花管与水泥土体及树根状水泥网脉紧密联结成一体，形成小型粧体。这种树根状小型粧体与水泥加固土体构成复合地基，以达到加固软弱地基的目的。
[0025](4)本发明在注浆压力作用下，使基础板块产生适量上抬，调节建筑物不均匀沉降。
【附图说明】
[0026]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0027]图1是本发明适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基中预埋注浆花钢管的结构示意图；
[0028]图2是本发明适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基中注浆加固原理剖视图；
[0029]图3是本发明适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基中注浆加固原理及受力剖视图；
[0030]图4是本发明适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基中注浆加固布孔平面图；
[0031]图5是本发明适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基中注浆花钢管的结构示意图。
[0032]附图标记说明
[0033]I—地下室建筑面层，2—底板结构层，3—地下室垫层，4 一钻孔，
[0034]5—注浆花钢管，51—喷浆孔，52—倒刺，6—止水环氧砂浆，
[0035]7 一封孔水泥砂楽，8—硬土层，9 一地下室，10 一提升设备，
[0036]11一树根状水泥网状脉体，12一注楽栗，13一水准仪。
【具体实施方式】
[0037]本发明一种适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基如图1至图5所示，地下室9的底部至上而下分别为地下室建筑面层1、底板结构层2和地下室垫层3，地基土位于地下室垫层3的下方，复合地基包括预埋在建筑结构地下室地基土钻孔4内的注浆钢管，钻孔4钻通地下室9的底部并钻向地基土，钻孔4向下伸至地基土的硬土层8，注浆钢管为注浆钢花管5，注浆钢花管5的底端呈收缩状，注浆钢花管5的管壁自上而下开设有多个喷浆孔51，注浆钢花管5插装在钻孔4内，自地下室9的底板结构层2向下伸至硬土层8。
[0038]注浆钢花管5通过静压注浆注入水泥浆，注入的水泥浆在注浆钢花管5内形成内水泥粧，注入的水泥浆通过喷浆孔51沿注浆钢花管5径向喷射，在注浆钢花管5外壁与钻孔4之间的间隙形成外水泥粧，并且通过喷浆孔51喷射的水泥浆沿钻孔4径向扩散，与土体相结合，形成树根状水泥网状脉体11，注浆钢花管5、内水泥粧、外水泥粧以及树根状水泥网状脉体11为通过静压注浆浇筑构成的整体树根状小型粧体，多个整体树根状小型粧体构成复合地基，以达到加固纠偏建筑结构的目的。
[0039]本实施例中的钻孔4即为注浆孔，钻孔4为多个，多个钻孔4呈点阵状均布，相邻钻孔4之间的间距1.Sm，钻孔4的成孔直径为100mm，注浆钢花管5的预埋深度为6.5m，注浆钢花管5采用外径为60mm的Φ 60钢管，管壁厚为3mm，注楽钢花管5在高于地下室垫层3高度差为
0.30m的位置设有止水环氧砂浆6，止水环氧砂浆6为位于上部的封口环氧树脂砂浆以及位于封口环氧树脂砂浆下方的30mm厚的膨胀橡胶止水条组成的组件，止水环氧砂浆6与注浆钢花管5及砼紧密粘结，注浆钢花管5的管口开丝扣加接管套及止水塞，喷浆孔51的孔径为10mm，上下喷浆孔51之间的高度差为0.6m，钻孔4在位于地下室底部环围注浆花钢管5的一段间隙还填充有封孔水泥砂浆7。
[0040]注浆钢花管5在位于喷浆孔51下方且靠近喷浆孔51位置处单面焊接有一块长L为4cm、厚t为3_的角钢形成的倒刺52，增强注浆钢花管5的结合力。
[0041 ]作为本实施例的变换，相邻钻孔4之间的间距可以在1.5m?2.0m范围内取值，钻孔4的成孔直径可以在91?IlOmm范围内取值，注浆钢花管5的预埋深度可以在6.0m?7.0m范围内取值，注浆花钢管5的管壁厚可以在2?3mm范围内取值。、
[0042]作为本实施例的变换，喷浆孔51的孔径可以在8?12mm范围内取值，上下喷浆孔51之间的高度差也可以在0.5?0.8m范围内取值。
[0043]作为本实施例的变换，倒刺52的长L可以在3?5cm范围内取值，厚t可以在3?4mm范围内取值。
[0044]上述适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基的施工方法，该方法包括如下步骤:
[0045](I)成孔:根据建筑结构需要加固的现场测放点位，采用钻探机对地下室9地基土钻孔4进行成孔，钻孔4的成孔直径为100mm，钻孔4向下伸至地基土的硬土层8;
[0046](2)埋管:采用锤击或成孔法，将注浆钢花管5插入已成的钻孔4内，注浆钢花管5的预埋深度为6.5m，注浆钢花管5采用外径为60mm的Φ 60钢管，管壁厚为3mm，注浆钢花管5的管壁自上而下开设有多个喷浆孔51，喷浆孔51的孔径为10mm，上下喷浆孔51之间的高度差为0.6m，注楽钢花管5在高于地下室垫层3高度差为0.30m的位置设止水环氧砂楽6，止水环氧砂浆6与注浆钢花管5及砼紧密粘结，注浆钢花管5的管口开丝扣加接管套及止水塞，保护丝口及防止杂物掉入管内，埋管要在地下室9底板结构层2砼开钻孔4完成后进行，钻孔4 口要素砼封闭，防止捣砼时堵塞钻孔4，钻孔4S卩为注浆孔；
[0047](3)洗孔及静压注浆:将注浆钢花管5通过注浆胶管连通注浆栗12，开动注浆栗12，先用清水后用水泥浆洗孔至注浆钢花管5管底，直至注浆钢花管5管口冒出水泥浆为止，然后采用水泥浆进行封闭性静压注浆，该封闭性静压注浆系指注浆前要求对剩余的所有或近区域相邻已预埋钢花管进行密闭，将浆体缓慢地压入土中，预估单管注浆0.7?1.3吨水泥；
[0048](4)稳压控制:当注浆压力增大，进浆量每分钟每米水泥用量小于等于Ikg时，保持注楽栗0.6MPa压力下稳压注楽，稳压时间为15min ；
[0049]该步骤中，当注浆压力增大，进浆量很小时，此时注浆栗也压力也可以保持在0.3m?0.8MPa压力范围内，稳压时间也可以控制在10?20min范围内；
[0050](5)拆管:稳压注浆完成或地下室9底板结构层2上抬量在加固纠偏的控制范围内时，停止注浆，注入的水泥浆在注浆钢花管5内形成内水泥粧，注入的水泥浆通过喷浆孔51沿注浆钢花管5径向喷射，在注浆钢花管5外壁与钻孔4之间的间隙形成外水泥粧，并且通过喷浆孔51喷射的水泥浆沿钻孔4径向扩散，与土体相结合，形成树根状水泥网状脉体11，注浆钢花管5、内水泥粧、外水泥粧以及树根状水泥网状脉体11为通过静压注浆浇筑构成的一个整体树根状小型粧体；
[0051](6)地下室9底板结构层2上抬量观测:采用水准仪13观测注浆期间底板结构层2的上抬变化情况，按工程技术要求控制上抬量；
[0052](7)冲洗及移位:单孔注浆完毕后，用清水冲洗注浆胶管，以防管内堵塞，采用先外后内、跳孔位注浆施工顺序换孔注浆，每次注浆均形成一个整体树根状小型粧体，多个整体树根状小型粧体构成复合地基，以达到加固纠偏建筑结构的目的。
[0053]具体工程概况
[0054]某建筑物共^ 层，地下一层，呈东西向分布，底板底埋深3.40m(北)?4.20m(南)，局部5.70m，宽约12.40?13.30m，建筑物已封顶交付使用。天然地基片筏基础，基底土为软?可塑状粉质粘土，设计要求地基承载力值标准值fak=140kPa。建筑物南侧外伸下沉式花园，形心及重心稍有向西北偏心，基底地基土(②土层)标准贯入击数N = 3?7击，压缩模量Es = 3.38?11.74MPa，fak = 115?225kPa，且地基土承载力存在较大差异，建筑物基础已出现明显不均勾沉降及倾斜现象，南北向沉降差60.6?87.8mm，东西向112.1?139.3mm。建筑物已封顶，虽沉降量还不很大，但近期沉降速率明显增大，不均匀沉降明显，有明显向西北倾斜现象，因故必须要及时进行沉降变形控制处理，须对基底下存在相对软弱地基土地段，预埋了注浆钢花管，注浆钢花管埋置深度约6.0?7.0m。
[0055]目前国内外地基加固方法虽很多，但就本场地地基土(软?可塑状(标贯击数N=3?7击，fak= 100?200kPa)的粉质粘土层)土质、施工工期及施工可行性(经济、技术)综合分析，优选出可调性静压注浆形成树根状微型粧加固方案，即在原静压注浆加固基础上保留注浆钢管形成树根状小型粧基，构成复合地基，以增加加固工程的安全可靠度，同时选择在地下室工程完成后进行注浆加固，在有上部荷载作用下，可提高注浆压力及扩散半径，而在注浆压力作用下，使基础板块产生适量上抬，起到预沉降作用，该加固方法具有方便简捷，可与土建同步进行，工效高，成本低等优点，并可根据信息化管理，及时调节建筑物的不均匀沉降，增加建筑物的整体稳定性。
[0056]由于本工程局部存在单一的一层地下室，建筑结构存在较大的差异性，为防止注浆加固过程出现局部上抬量偏大的情况，结合补强加固要求，拟定如下施工技术措施。
[0057](I)局部沉降量过大原因:
[0058]主要原因:因地下室南侧底板埋深及外伸面积大，而北侧底板埋深浅及外伸面积小，基底地基土所受的附加应力呈南侧小北侧大，当地基土出现局部土质偏软，承载力差异大时，压缩变形量倍增，导致差异沉降过大，建筑物倾斜度超出规范要求。
[0059]其它原因:建筑形心与重心不重合，存在稍向北偏心现象，加上北侧盖土加大了基底土体的附加应力等，进一步加大了沉降量。
[0060](2)加固及纠偏方案
[0061]由于结构施工已经完成，楼房出现倾斜。
[0062]a、通过对基底地基土体进行静压灌注水泥及化学浆的加固作用，提高原地基土的承载力。
[0063]b、保留钢花管在地基土中，通过注浆形成微型树根钢管粧的作用，进一步提高原地基土的承载力，
[0064]同时能减少地基土的附加应力，减少地基土的压缩变形，更好地控制沉降变形。
[0065]C、通过加可调性预埋管注浆提高底板下土体的承载力，并控制建筑物的不均匀沉降。
[0066]d、通过浆体劈裂挤压及速凝澎涨上抬作用，起到建筑物纠偏效果。
[0067]1.布孔原则:注浆孔距承台或地梁边I 600mm，孔水平间距1.8?2.0m;
[0068]2.注浆孔成孔埋管深至可塑偏硬土层，若垫层底遇坚硬障碍物时可移位或采用钻机成孔预埋管，原则上要求直接重锤击入式法预埋管。
[0069]3.注浆加固施工工艺要求按预埋管可调性注浆技术进行压力、注浆量及注浆上抬量实行信息化监控。
[0070]4.可调性注浆加固控制建筑物沉降差必须满足设计及规范要求。
[0071 ] 5.加厚底板的混凝土强度等级为C30，抗渗强度等级为S8。
[0072](3)可调性预埋管注浆加固施工工艺说明:
[0073]1、因地下室底板已完成，故先采用直径91金刚石钻头钻机成孔至垫层底，然后采用重锤将加工成倒刺状的60*3.2的钢花管击入至持力可塑偏硬土层或当难击进时可终孔，预估埋管深约6.0?7.0m左右(底板面计起)。
[0074]2、底板混凝土结构段按大样要求封孔。
[0075]3、为确保加固质量，可调性预埋管注浆加固施工必须由熟悉注浆工艺并有类似加固工程经验的有资质的专业单位施工，施工方案必须经设计及监理审核认可后方能实施。
[0076]4、注浆体采用42.5R水泥按水灰比约0.6配制纯水泥浆及适量水泥化学浆，采用低压慢灌法进行注浆，浆体中适当加早强剂。
[0077]5、按照设计压力，分压力段分批跳孔封闭性注浆，要求按地质情况控制扩散范围，预先设计单孔控制注浆量，当注浆压力无法提升时，必须采用水泥化学浆灌注。注浆要求先外后内，分片区分散分次低压慢灌注楽。
[0078]6、要求控制底板总上抬量< 50?60mm，当单孔注楽产生的上抬量达规范要求值时，要停止注浆。
[0079]7、注浆加固施工时，必须通过测量监控，做到信息化施工。
[0080]8、本加固方案目的是通过劈裂注浆作用提高持力土层的强度，同时通过调配注浆压力，来调节建筑物的沉降，使被加固建筑物的沉降量控制在设计及规范要求范围内。
[0081 ] (4)注浆压力控制:
[0082]注浆过程中压力的控制，应在设计要求的压力下进行，采取低压慢灌方式进行注浆，当注浆量较大但未达到设计要求的压力时，如有“跑楽” “冒楽”现象出现，应采取措施处理，即在浆体中掺入化学浆液处理或间歇式注浆方法进行注浆，在浆液初凝前暂停注浆，保证注浆在设计要求的压力下结束。
[0083](5)注浆量控制:
[0084]为避免注浆过程中出跑浆流失，引至材料浪费，以施工方案技术参数为准，施工过程中结合钻探资料及埋管深度资料进行，以确保达到设计要求，在施工前，参考前期资料，对地质薄弱带进行特殊处理，预先计算每条管所需要的水泥灌入量，在施工过程中，如在观测中发现单孔的抬升量为零，如又达到所需水泥量，亦可终止注浆，再以跳灌法对其他管进行注浆，如单孔抬升量满足施工要求，即刻对本孔终止注浆，同时以最终总上抬升量为基准，进行总量整体科学性施工。
[0085](6)变形观测及监控:
[0086]采取网、点监控，构成一个观测控制网络，在建筑物外础设立稳定测量基点，在地下室周边及中心埋没多个观测点，作为整体变形观和控制点，并设立单孔抬升量观测点(即注浆孔邻近柱位)，进行施工过程的整体监控，同时安排专人在注浆过程中对建筑物周边地表及邻近建筑物的观测，保障建构筑物结构和相邻建筑物安全及相对稳定，做到信息化施工。
[0087]注浆施工顺序及工艺控制要求
[0088]为防止注浆加固过程出现局部上抬量偏大的情况，结合补强加由要求，拟定如下施工技术措施:
[0089]1、结合建筑物与预埋管的分布状况，采取先外后内，跳孔注浆施工顺序，选取设计计算根数预埋管进行注浆加固处理，余下预埋管作储备之用，当第一期注浆量及上抬量达到设计及施工预期效果时，可对储备管进行止水堵土封处理。
[0090]2、注浆过程中压力的控制，基本上应按上抬量控制要求的压力下进行，在阶段性施工过程中，必须结合上部荷载量、边界条件及已产生的变形置进行选择适当的注浆压力，采取低压慢灌方式进行注浆，当注浆量较大但未达到设计要求的压力时，分析及检查是否出现“跑浆”或冒浆现象，并采取堵浆措施处理，即在浆体中掺入化学浆液起速凝处理或采用间歇式注浆方法进行注浆，控制浆液的扩散范围，使浆液在需加固处理的土体范围内均匀劈裂扩散，确保证注浆效果。
[0091]3、“堵封孔”每孔灌入水泥量不大于200kg; “加固孔”灌入水泥量约1000kg左右。为避免注浆过程中出跑浆体“跑楽”流失，导至浪费材料，在注浆过程中，如观测发现按预定的单管(孔)水泥灌入量全部灌注后，而注浆点位的抬升量为零时，亦终止注浆，再以跳灌法对其他管进行注浆;如单孔浦浆量虽未达预定控制量，但所产生的拾升量已选到施工控制要求时，即刻终止注浆，同时还要控制各注浆孔所产生的累计始升量在最大控制上抬量内，进行双控注浆施工管理。
[0092]4、注浆质量控制
[0093](I)、施工前先了解建筑物地下排污管线的分布及埋藏深度，防止注浆体进入管道；
[0094](2)、对水泥等材料进彳丁检验合格后才能进彳丁使用；
[0095](3)、注浆工作必须由专业技术人员负责，并由熟练工人操作，施工时必须采取低压慢灌技术进行，防止注浆压力过大或进浆过快引起“跑楽”现象，从而上抬变形过大。
[0096](4)、详细记录各注浆点的进浆情况及压力，并根据注浆量及上抬量及调整注浆压力。
[0097]注浆效果检测及沉降监测
[0098]静压注浆加固体的目的旨在提高被加固的地基土的承载力和改变土层的压缩性(变形模量)，并属于隐蔽性工程施工，特别在基础板块完成后进行加固处理，构成复合地基，无法按常规检验方法进行，故可通过整体注浆压力、注浆量、底板上抬量及建筑物沉降量来综合评价注浆加固效果，并加强施工过程的信息化管理，使建筑物整体沉降变形控制在规范允许值的范围内。
[0099]处于高压缩性天然地基上的片筏基础，当建筑物地基土承载力值差异较大，天然地基片筏基础出现较明显的不均沉降时，必须要及时进行沉降变形控制处理，须对基底下存在相对软弱地基土地段进行加固。
[0100]本发明的可调性预埋管注浆加固与纠偏技术采用可调性静压注浆形成树根状微型粧加固方案，即在原静压注浆加固基础上保留注浆钢管形成树根状小型粧基，构成复合地基，以增加加固工程的安全可靠度，同时可选择在地下室工程完成后进行注浆加固，在有上部荷载作用下，可提高注浆压力及扩散半径，而在注浆压力作用下，使基础板块产生适量上抬，起到预沉降作用，该加固方法具有方便简捷，可与土建同步进行，工效高，成本低等优点，并可根据信息化管理，及时调节建筑物的不均匀沉降，增加建筑物的整体稳定性。
[0101]本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基，所述复合地基包括预埋在建筑结构地下室地基土钻孔内的注浆钢管，钻孔向下伸至地基土的硬土层，其特征在于:所述注浆钢管为注浆钢花管，注浆钢花管的底端呈收缩状，注浆钢花管的管壁自上而下开设有多个喷浆孔，所述注浆钢花管插装在所述钻孔内，自地下室的底板结构层向下伸至所述的硬土层，所述注浆钢花管通过静压注浆注入水泥浆，注入的水泥浆在注浆钢花管内形成内水泥粧，注入的水泥浆通过喷浆孔沿注浆钢花管径向喷射，在注浆钢花管外壁与钻孔之间的间隙形成外水泥粧，并且通过喷浆孔喷射的水泥浆沿钻孔径向扩散，与土体相结合，形成树根状水泥网状脉体，所述的注浆钢花管、内水泥粧、外水泥粧以及树根状水泥网状脉体为通过静压注浆浇筑构成的整体树根状小型粧体，多个所述的整体树根状小型粧体构成所述的复合地基，以达到加固纠偏建筑结构的目的。2.根据权利要求1所述的适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基，其特征在于:所述注浆钢花管的预埋深度为6.0m?7.0m。3.根据权利要求2所述的一种适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基，其特征在于:所述钻孔即为注浆孔，所述钻孔为多个，多个钻孔呈点阵状均布，相邻钻孔之间的间距1.5m?2.0m，钻孔的成孔直径为91?110mm，所述的注浆钢花管采用外径为60mm的Φ 60钢管，管壁厚为2?3mm，所述注楽钢花管在高于地下室垫层0.30m的位置设有止水环氧砂浆，止水环氧砂浆与注浆钢花管及砼紧密粘结，注浆钢花管的管口开丝扣加接管套及止水塞，所述喷浆孔的孔径为8?12_，上下喷浆孔之间的高度差为0.5?0.Sm。4.根据权利要求3所述的适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基，其特征在于:所述注浆钢花管在位于喷浆孔下方且靠近喷浆孔位置处单面焊接有一块长L为3?5cm、厚t为3?4mm的角钢形成的倒刺，增强注楽钢花管的结合力。5.—种适用于高层建筑结构加固纠偏具有可调性预埋钢管的注浆复合地基的施工方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: (1)成孔:根据建筑结构需要加固的现场测放点位，采用钻探机对地下室地基土钻孔进行成孔，钻孔的成孔直径为91?110mm，钻孔向下伸至地基土的硬土层； (2)埋管:采用锤击或成孔法，将注浆钢花管插入已成的钻孔内，注浆钢花管的预埋深度为6.0m?7.0m，注楽钢花管米用外径为60mm的Φ 60钢管，管壁厚为2?3mm，注楽钢花管的管壁自上而下开设有多个喷浆孔，喷浆孔的孔径为8?12mm，上下喷浆孔之间的高度差为.0.5?0.8m，注浆钢花管在高于地下室垫层0.30m的位置设止水环氧砂浆，止水环氧砂浆与注浆钢花管及砼紧密粘结，注浆钢花管的管口开丝扣加接管套及止水塞，保护丝口及防止杂物掉入管内，埋管要在地下室底板结构层砼开钻孔完成后进行，钻孔口要素砼封闭，防止捣砼时堵塞钻孔，钻孔即为注浆孔； (3)洗孔及静压注浆:将注浆钢花管通过注浆胶管连通注浆栗，开动注浆栗，先用清水后用水泥浆洗孔至注浆钢花管管底，直至注浆钢花管管口冒出水泥浆为止，然后采用水泥浆进行封闭性静压注浆，所述封闭性静压注浆系指注浆前要求对剩余的所有或近区域相邻已预埋钢花管进行密闭，昼将浆体缓慢地压入土中； (4)稳压控制:当注浆压力增大，进浆量每分钟每米水泥用量小于等于Ikg时，保持注浆栗在0.3?0.8MPa压力下稳压注楽，稳压时间为10?20mim; (5)拆管:稳压注浆完成或地下室底板结构层上抬量在加固纠偏的控制范围内时，停止注浆，注入的水泥浆在注浆钢花管内形成内水泥粧，注入的水泥浆通过喷浆孔沿注浆钢花管径向喷射，在注浆钢花管外壁与钻孔之间的间隙形成外水泥粧，并且通过喷浆孔喷射的水泥浆沿钻孔径向扩散，与土体相结合，形成树根状水泥网状脉体，注浆钢花管、内水泥粧、外水泥粧以及树根状水泥网状脉体为通过静压注浆浇筑构成的一个整体树根状小型粧体； (6)地下室底板结构层上抬量观测:采用水准仪观测注浆期间底板结构层的上抬变化情况，按工程技术要求控制上抬量； (7)冲洗及移位:单孔注浆完毕后，用清水冲洗注浆胶管，以防管内堵塞，采用先外后内、跳孔位注浆施工顺序换孔注浆，每次注浆均形成一个整体树根状小型粧体，多个整体树根状小型粧体构成复合地基，以达到加固纠偏建筑结构的目的。
【文档编号】E02D15/02GK105862721SQ201610188694
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】麦劲儒, 许庆仁, 范春青, 黄子容, 易介民, 张翔鸿, 许清强, 林成林, 施军建, 吴美金
【申请人】广东华固工程有限公司