高压灌浆技术在人工挖孔桩加固处理中的应用研究

２００７年第６期　（总第５８期）　职业圈　ＮＯ．６，２００７　ＺＨＩＹＥ　ＱＵＡＮ　（ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．５８）　高压灌浆技术在人工挖孔桩　加固处理中的应用研究　李安妮’，王小梅　（１．桂林市蓝天建筑设计院，广西桂林５４１００２；２．中国地质大学工程学院，湖北武汉４３００７４）　【摘要】在采用人工挖孔桩基础时，常常会由于勘察或者材　料等原因造成桩基内的空洞．影响施工质量。文章针对人工挖孔　此次灌浆加固处理对象重点为不合格桩　体中的孔隙、孔洞、裂隙分布地段，以及原洗孔　桩基础中存在的局部桩体空壳和桩底灰岩持力层中的溶洞．探　讨了高压灌浆技术对此类桩体的加固方法．描述了施工设计的　要点和施工过程。检验结果表明：高压灌浆技术对人工挖孔桩基　础中存在的缺陷具有很好的加固效果．具有进一步推广的价值。　【关键词】人工挖孔桩；高压灌浆；加固　【中图分类号】ＴＵ４７２　【文献标识】Ａ　【文章编号】１６７１－５９６９（２００７）０６－０１６６－０２　桩基在高层建筑中应用非常普遍。其施工质量对工程建设　至关重要。但由于桩基施工时需要一定的深度。施工质量往往很　难保证。往往存在一些由于施工勘察或材料等原因造成的质量　缺陷。对于这些质量缺陷。目前加固的新方法和新材料很多。我　们在处理桂林某商住楼人工挖孔桩基础桩体局部空壳和桩底灰　岩持力层溶洞的质量缺陷时。采用了高压灌浆法。取得了较好的　效果。　一、工程概况　桂林某新建商住楼施工时采用了人工挖孔桩基础．桩基础　竣工后，采用钻探抽芯法进行质量检测时。发现六条桩体质量未　达设计要求，其中五条桩因桩体局部空壳、蜂窝状孔洞较多，桩　底沉渣未冲洗干净而强度较低。另一桩则桩底灰岩持力层中局　部存在溶洞。为了确保再建建筑物的安全运行、消除安全隐患，些　　经过设计单位、施工单位的共同分析。决定采用高压灌浆技术对　这六条桩基进行加固处理。　高压灌浆技术是使浆液在很高的压力下通过注浆管。从喷　嘴高压射出，注入地基，在射流的冲击、切削、搅拌作用下，浆液　与原地基混为一体，对地基产生挤压、渗透作用，使桩基及其周　围土体的密实度和承载能力得到提高。当前。高压灌浆技术主要　应用在构筑防渗墙体、加固地基、提高地基承载力和地下构筑物　的修补等方面【ｌ１。本文重点探讨该技术在高层建筑人工挖孔桩基　础加固处理过程中的应用。　二、加固灌浆方案设计　高层建筑桩基础加固方案设计时．主要考虑选择灌浆方法、　设计灌浆孔、配置灌浆材料和规划设备保障方案等内容。　（一）灌浆方法选择　建筑工程中，高压灌浆有多种方法，如单管法、双管法和三　管法瞄。由于此次人工挖孔的桩基。施工面积小。灌浆孔的数量和　孔径都进行了严格控制，为了保证灌浆的成功，采用单管法，两　序灌浆，即Ｉ序灌浆孔先行灌浆，待邻孔（Ⅱ序孔）排出浓浆后，　再实施邻孔的Ⅱ序灌浆。这样可以避免因缝内积水对浆液的稀　释而降低浆液的固化性能。　（二）灌浆孔设计　一１６６一　不彻底而沉渣聚集的孔底地段和基岩中溶洞　分布地段，因此，灌浆的处理深度必须要达　蔓；墨茉　躬专置　到桩体无蜂窝、空洞等异常现象深度。同　图１灌浆孔的布置　时。要充分利用原桩体的检测抽芯孔。根据　施工方提供的设备情况（５Ｏ型冲击旋转两用钻机１台）和缺陷　桩体的加固要求。决定在每条桩体上设计３个灌浆孔，其布设位　置如图１所示。浆液扩散半径按Ｏ．５～０．７５ｍ计，每个灌浆孔的孔　径为ｌＯＯｍｍ．深度以达到基岩中溶洞地段为准。　（三）灌浆材料配置　灌浆材料采用４２．５＃早强普通硅酸盐水泥及干净自来水。　灌浆浓度根据现场灌浆试验及灌浆对象确定．采用水灰比为　Ｏ．６：１的浓浆。但为了保证施工顺利。开灌浓度可用３：１的稀浆，　待某一灌浆孔或者抽芯孔返浆时更换浓浆。并将洗孔的高压空　气、水和稀浆完全置换。　（四）灌浆所需设备条件　采用５Ｏ型冲击旋转两用钻机１台。双层泥浆搅拌桶１台，　并有注浆管、输浆管、手推车等相应配套设备。人员需要有一名　监理工程师、一名经验丰富岩土工程师、一名机长和九名熟练技　术工人。　三、施工过程　（一）施工准备阶段　进行场地平整，挖好排浆沟，做好钻机定位，要求安放水平，　钻杆保持垂直，且确保钻孔倾斜率不超过Ｏ．３％；同时钻孔定位　后，利用特种钻杆在设计孔位钻孔，设计孔位与实施孔位的偏差　应小于５ｅｒａ。　（二）施工阶段　施工阶段包括钻机就位一下管洗孔一倒料制浆一变动管段　继续灌浆一稳压进浆一起钻移机等步骤。其中钻机定位和倒料　制浆工作已经在施工准备阶段完成。因此重点叙述下管洗孔、变　动管段灌浆过程。　下管洗孔：首先利用高压水体冲刷、淘洗基岩裂隙、溶洞及　桩体分离、散砂及泥质冲填物，确保基岩及桩体与水泥浆接触面　的洁净与坚硬。洗孔时压力要求不小于０．２４Ｍｐａ，用压力水反复　冲洗钻孔，将孔内的残渣清除干净，直到孔口返出清水。　灌浆过程：将高压水泥浆液挤入桩体孔隙、孔洞内及基岩裂　隙、溶洞中。压缩排挤孔洞中的水体及气体，灌浆压力要求达到　Ｏ．３Ｍｐａ。并将高压持续一段时间。确保水泥浆液始终处于高压状　态下而与坚硬桩体、岩体溶为一体，构成坚硬基础。　灌浆时。采用自上而下分段灌浆法。若灌浆段埋深较小，在　情况熟悉、确有把握的情况下。可采用预埋花管的全孔段灌注　法。如遇吸浆量过大，可采取适当加入化学速凝（下接第１６９页）　维普资讯 http://www.cqvip.com

多法律问题。争论最激烈的是关于数字签名能否与手写签名一　法》等相关法律法规。法律为数字签名的安全和诚信提供必要的　保障。科技和社会的发展要比法律变化快，我们的法律不能一成　不变．要让法律的变化与科技、社会的发展同步而行。　５．确定ＣＡ认证权的归属问题尤为关键。数字签名的第三方　认证由依法设立的电子认证服务提供者提供认证服务。需要第　三方认证的数字签名应由依法设立的电子认证服务提供者提供　认证服务。由于公共密钥的存储需要，所以需要建立一个鉴定中　样具有可靠性，是否能具备“认可”的条件。为了更好地努力分析　数字鉴定的可靠性，全世界的国家都起草了数字签名的提议，　联合国甚至也在试图建立一个国际标准。美国联邦政府基于有　限域上的离散对数问题制定了自己的数字签名标准（ｏｓｓ）。一些　国家如法国和德国已经制定一套法律、规则及实际操作方法，用　于规范某个机构如何来管理、保护和分配资源以达到安全策略　的既定目标。由于我国电子商务起步相对较晚，技术相对落后，　心（ＣＡ），来完成个人信息及其密钥的确定工作。鉴定中心是一　个政府参与管理的具有可信赖性的第三方成员，以便保证信息　的安全和集中管理。数字签名决定着技术商业信誉的建立，数字　签名技术的发展决定着电子商务中的诚信问题。　在电子签名法及电子支付的指引下，大力发展数字签名在　我国网上支付、电子税收、电子海关、网上采购等领域的应用，让　我国更安全的新一代电子认证与世界接轨。当数字签名技术越　来越普遍的时候．并不是每个人都觉得满意。数字签名是未来　信息安全发展的潮流，不断完善数字签名的基础设施环境和法　律、技术问题，自然成了我国目前发展数字签名的当务之急。　缺乏具有自主知识产权的安全产品，因此在安全问题方面还存　在着更多的风险与危机。　（二）解决我国数字签名存在问题的策略　目前我国电子签名法对可靠的数字签名判断的不易掌握性　与执法者对这一崭新领域的陌生感之间的反差，使我们很是忧　虑。下面提出解决我国数字签名存在问题的若干建议：　１．大力发展先进的、具有自主知识产权的信息技术．建立一　个完整的信息网络安全体系。我国信息安全研究起步较晚，在网　络信息系统中使用的计算机、路由器等软、硬件系统大部分由国　外引进．而且信息技术相对落后，由此加大了我国数字签名发展　的安全风险和技术选择风险。因此要加快完善我国信息网络安　全的技术安全、管理安全和政策法律安全体制的步伐。只有信息　网络体系健全，那么通过网络传输的信息的安全才能得到保证，　数字签名技术才能发挥真正的作用。　２．数字签名技术仍需进一步完善．大力改进数字签名内在　的安全技术措施，如生成和验证数字签名的工具需要完善，只有　【参考文献】　［１］谢希仁．计算机网络［Ｍ］．电子工业出版社，２００３．　［２］Ｒ．ｉｖｅｓｔ，Ｓｈａｍｉｒ，Ａｄｌｅｍａｎ．Ａ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｏｂｔａｉｎｉｎｇ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｕｒｔｅ　ａｎｄ　Ｐｕｂｌｉｃ　Ｋｅｙ　ｃｒｙｐｔｏｓｙｓｔｅｍ￣Ｃｏｍｍｕｎ．ＡＣＭ［Ｊ］．１９７８，（２）．　［３］管有庆，王晓军．电子商务安全技术［Ｍ］．电子工业出版　社．２００５．　用ＳＳＬ（安全套接层）建立安全链接的Ｗｅｂ浏览器，才会频繁使　用数字签名。　［４］吴汉平．信息站与信息安全［Ｍ］．电子工业出版社，２００３．　［５］彭钦，郭晶．电子商务教程［Ｍ］．人民邮电出版社，２００５．．　［６］长沙通信职业技术学院编写组．现代通信网技术［Ｍ］．人　民邮电出版社，２００４．　３．和数字签名有关的复杂认证能力程序化、简易化并易于　掌握、便于操作；就像现在操作、应用环境中的１２１令密码一样直　接做进操作系统环境、应用、远程访问产品、信息传递系统及Ｉｎ．　［７］信息产业部电信管理局．电信网络与信息安全管理［Ｍ］．　电子工业出版社．２００４．　ｔｅｍｅｔ防火墙中，方便用户的操作和使用。另一方面，还要不断教　育我们的广大用户，使其具备自行约定可靠数字签名的常识和　能力，以便及时维护自身的合法权益。　【作者简介】曹玉娥（１９７７一），女，北京人，北京市中医学校　理科教研室劝讲。　４．及时修改、完善《电子签名法》和《电子认证服务管理办　（上接第１６６页）剂、多次间隔复灌、加孔补灌等处理措施。　（三）施工结束标准　国内一般工程高压灌浆采用达到设计压力后稳压３０～６０　ａｒｉｎ后结束灌浆１３１。如果高压持续时间过长．可能发生灌浆管路堵　塞，管路损耗大、设备磨损大，不安全等因素。本次高压灌浆采用　的标准为灌浆段吸浆量＜０．４升，分，继续灌注３０分钟。　（四）施工过程注意事项　１．灌浆材料必须符合质量要求，施工中要严格按照有关规范　和施工程序进行施工，尤其做好灌浆压力、浆液浓度及终灌标志　施工结束１０天后，由相应勘察施工单位通过抽芯取样，测　得桩体强度与承载力已达到设计要求。灰岩中溶洞充填物承载　力特征值大于３０００Ｋｐａ，达到了场地内灰岩强度，因此，勘察施　工单位认为：经高压灌浆加固处理后，桩体强度及单桩承载力均　符合原设计要求。　五、结语　本次施工，人员每日两班轮流作业，七天圆满完成任务，所发　生的施工费用仅仅３万元左右。目前该商住楼已顺利竣工并通过　验收。已交付使用。该实践案例表明：采用高压灌浆技术对不良人　工挖孔桩基础进行加固处理，具有技术成熟、施工简便、费用少、　的相互匹配，灵活掌握有关处置措施，并做好详细的施工纪录。　２．本工程施工条件恶劣，地质情况复杂，钻进过程中，有可　能出现地质溶洞与灌浆孔直接连通的现象．导致孔口不返浆．因　此，需要制定处理预案。具体方法为：当某灌浆孔不返浆时．首先　工期短等优点．在实际施工中具有一定的应用和推广价值。　【参考文献】　【１］￣Ｊｔ．大直径桩的补强加固处理Ⅱ】．当代建设，２００３，（６）．　【２］任够平．均质土坝帷幕灌浆施工质量探讨Ⅱ】．山西水利，　２００６，（６）．　停止提升，延长送浆时间；若３～５ｓ仍不返浆，则往孔内灌砂，继　续送浆；当灌砂无效时，采取提升２－ｌＯｅｍ即停止，在该处喷射　２～３ｓ，继续提升２～ｌＯｏｍ，以此周而复始直至孔口冒浆。也可在灌　浆液中掺入水玻璃，掺人量为０．５％一３％，加速浆液凝固，从而封　堵渗漏通道。需要说明的是，凡经特殊处理的渗漏段．待孔口返　浆后均应将喷射管下至原不返浆的最下位置．再进行正常喷射　（复灌），以确保桩体强度和质量。　【３］李世民．福建周宁水电站竖井高压灌浆施工Ⅱ】．云南水力　发电，２００６，（３）．　【作者简介】李安妮（１９７２一），女，广西桂林人，桂林市蓝天　建筑设计院工程师，研究方向：建筑结构。　—－四、加固效果评估　１６９．—