水夯回填土与压密注浆组合施工方法经典案例

冯志勇 蒋新山

摘要：无锡新区金融服务区工程项目为了加快工程进度，项目管理权衡各方面的利弊关系，室外基坑大量回填土采用特殊的赶工措施：“水夯回填土+压密注浆”施工方法，从全局观点来看，由于局部利益的投入，加快了工程进度，使总价15亿的工程提前交户使用，创造了良好的社会效益和经济效益。

关键词：水夯回填土；压密注浆；深基坑；施工方法；造价控制

中图分类号：TU753 ； ； ； ；文献标识码：A ； ； ； ；文章编号：1009-2374（2014）18-0063-03

1项目概况

无锡新区金融服务区位于无锡市新区中部。建筑用地南北长约430m，东西宽约120m。该项目由8幢9～18层的商业办公楼建筑群构成（图1），总建筑面积约24.6万m2，总造价约15亿人民币，地下工程由南北两个地块组成，中间有一条人工景观河，三层地下室的总建筑面积约8万m2。

图1无锡新区金融服务区图片

两个深基坑皆呈矩形，长约155m，外宽约120m，深约12m（图2）。本项目由无锡市新区经济发展集团总公司投资，同济大学复杂工程管理研究院实行项目

管理。

图2金融服务二标深基坑图片

2特殊赶工措施：“水夯回填土+压密注浆”的分析

2.1工程背景

无锡新区金融服务区工程项目规模大、任务重、工期紧、具有较强的政治影响力特点。进度控制目标是工程建设控制目标的重点。现场工作面小施工困难，缺乏良好的回填土源，回填土施工期正好赶上梅雨季节，土壤湿度大，无法使回填土夯实。

按照正常的回填土要求施工，工期太长，不能保证15亿的工程项目按期竣工，工程违约交户使用，要承担购房户的经济补偿金，加之15亿元的建房成本利息，损失数额巨大。

2.2自然条件因素施工难

深基坑所在地的工程靠近太湖，地下水位高和气候条件差、土壤分层，这些自然因素，对室外在体量回填土夯实影响很大。

2.3对“水夯回填土+压密注浆”的风险评估

（1）水夯回填土风险评估。按照施工惯例回填土是不允许水夯，因为水夯保证不了回填质量。

图3走道平台施工图片

回填软湿土地基上并设置5.8m宽独立结构走道平台（图3），很容易因沉降不均，引发独立走道平台产生多处裂缝，影响整体外观效果和使用功能。

（2）对回填土进行压密注浆加强的理解。回填软湿土地基数月后，经过土层的自然沉淀、固化，土层相对稳定，压路机再反复碾压后，进行压密注浆施工，是能保证“独立环形结构走道”工程质量。

（3）特殊赶工措施小结。采用“水夯回填土+压密注浆”赶工措施保证了人与人之间的和谐关系。

特殊赶工措施施工速度快，质量可靠有保证，为现场施工创造了良好的条件。

压密注浆是增加了少量的工程造价，但是比起购房户的经济补偿违约金和15亿元的工程成本利息，真是太值得了。

3深基坑回填土情况的描述

3.1深基坑南侧回填土情况的描述

基坑南侧是挖运土的汽车坡道，东西长约120m，南北宽约18m，深12m（图4）。

图4基坑南侧回填土位置图片

3.2深基坑东西两侧回填土情况的描述

深基坑东西两侧建筑物距深基坑围护结构0.8m、下部狭缝回填部分深8～9m（图5）。

图5深基坑东西两侧回填土位置图片

4回填软土地基的技术处理方法

为赶工期采用“水夯回填土+压密注浆”的施工

方法。

4.1回填软土地基时的技术处理方法

（1）回填软湿土前先将基坑喷锚护坡打碎，使内外土层结合，保证地下水连通。

（2）回填软湿土时适当加些碎建筑垃圾，再用高压水泵进行分层水夯填土（图6），将大土块水夯打碎（图7），同时将保温板修补好，小土块之间必须有碎土填实，主体封顶后回填土层沉降基本稳定，在地面上用压路机反复碾压，准备压密注浆施工。

图6回填软土时用高压水泵进行分层水夯填土

图7大土块必须全部水夯打碎

4.2压密注浆施工技术措施

（1）软土地基加固措施。为了防止回填软湿土地基沉降风险，采用压密注浆对湿土地基进行加强施工，压密注浆加强深度至基坑原土层。

（a）受力分析图 （b）应力分布图

图8压密注浆摩擦力计算的力学模型

（2）压密注浆摩擦力计算的力学模型。压密注浆锚固地层产生应力区并对地层起到加劲作用，增强地层的强度，改善地层的力学性能，使结构与地层连锁在一起，形成一种共同工作的复合体，使其能有效地承受压力和剪力（图8）。

（3）压密注浆机理。压密注浆就是用浓水泥浆置换和压密土的过程，通过钻孔在土中灌注极浓的浆液，在注浆点使土层压密而形成浆泡，当浆泡的直径较小时，灌注压力基本上沿钻孔径向即水平向扩展，向外扩张的浆泡将在土层中引起复杂的径向和切向应力体系。紧靠浆泡处的土体将遭受严重破坏和剪切，并形成塑性变形区，在此区内土体的密度可能因扰动而减小，离浆泡较远的土层则基本上发生弹性变形，因而土的密度有明显的增加。实践证明，离浆泡界面0.3～2.0m以内的土体都能受到明显的加密。

（4）压密注浆的设计。1、8#楼南侧室外平台设计宽5.8m，平台南侧1m外是道路，道路宽6m。该部分压密注浆分两段进行施工，平台部分5.8m注浆深度10m，平台南侧1m范围内压密注浆深度8m，道路范围注浆深度为5m，道路南侧1m范围内注浆深度3m。施工时先外后内，由上而下，间隔跳跃施工，压密注浆间距1m。endprint

2、7#楼南侧室外平台设计宽4m，平台南侧1m外是道路，道路宽6m。该部分压密注浆分两段进行施工，平台部分4m，注浆深度10m，平台南侧1m范围内压密注浆深度8m，道路范围注浆深度为5m，道路南侧1m范围内注浆深度3m。施工时先外后内，由上而下，间隔跳跃施工，压密注浆间距1米。

（5）压密注浆的技术参数。注浆使用纯水泥浆，材料为32.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.5～0.6，注浆压力0.2～0.50MPa，水泥流量：10～15L/min，水泥用量80kg/m。

施工时先施工四周，再逐步向中间施工，以期形成封闭帷幕，防止浆液外泻。

压密注浆形成封闭帷幕后，注浆量随着注浆点的增加注浆量将逐渐减少。压浆终止条件根据地面上升和冒浆情况而定。

加固后填土层基地承载力≥80kg，注浆检验时间应在注浆结束28天后进行。检测收缩率比应90天后进行。

（6）施工工艺及流程。采用钢管分层注浆施工工艺。注浆管沉至设计底标高后进行注浆，注入规定数量的浆液后起拔0.25m，再注浆，直至设计顶标高，完成注浆过程。

工艺流程如下图：

定位

↓

开孔

↓

振动下沉钢管←拌浆

↓

注浆

↓

提升0.5m

↓

注浆

↓

起拔钢管

↓

结束、移位

图9

注浆施工总流程为先施工周边孔位，再向中间依次递进施工；局部施工按轴线分块进行，小块施工亦采用先周边后中间的顺序施工，逐步使加固区域封闭，防止浆液流失。

（7）压密注浆的优点。压密注浆是一种静压注浆技术，采用振动钻机携带特制注浆头钻孔，直接利用钻杆作为注浆管分段注浆，与普通注浆技术相比，不需要打导孔、下花管、止浆等环节，大大提高了施工效率，振动造孔为无水钻进，减少了对土体的扰动。压密注浆采用特殊材料，既有效地控制浆液凝胶时间，确保浆液的固结强度，又节省了水泥、水玻璃等注浆材料。

5结语

无锡新区金融服务区工程项目为了加快工程进度，项目管理权衡各方面的利弊关系，室外基坑回填土采用特殊的赶工措施：“水夯回填土+压密注浆”的施工方法和回填土施工认真精细，压密注浆技术科学合理，保证了室外走道平台工程质量，从全局观点来看，局部利益的投入，加快了工程进度，使总价15亿的工程项目提前交户使用，降低数额巨大的工程造价，为业主创造了良好的社会效益和经济效益。

作者简介：冯志勇（1979—），男，无锡市政建设集团有限公司项目经理，高级工程师，一级建造师。endprint

2、7#楼南侧室外平台设计宽4m，平台南侧1m外是道路，道路宽6m。该部分压密注浆分两段进行施工，平台部分4m，注浆深度10m，平台南侧1m范围内压密注浆深度8m，道路范围注浆深度为5m，道路南侧1m范围内注浆深度3m。施工时先外后内，由上而下，间隔跳跃施工，压密注浆间距1米。

（5）压密注浆的技术参数。注浆使用纯水泥浆，材料为32.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.5～0.6，注浆压力0.2～0.50MPa，水泥流量：10～15L/min，水泥用量80kg/m。

施工时先施工四周，再逐步向中间施工，以期形成封闭帷幕，防止浆液外泻。

压密注浆形成封闭帷幕后，注浆量随着注浆点的增加注浆量将逐渐减少。压浆终止条件根据地面上升和冒浆情况而定。

加固后填土层基地承载力≥80kg，注浆检验时间应在注浆结束28天后进行。检测收缩率比应90天后进行。

（6）施工工艺及流程。采用钢管分层注浆施工工艺。注浆管沉至设计底标高后进行注浆，注入规定数量的浆液后起拔0.25m，再注浆，直至设计顶标高，完成注浆过程。

工艺流程如下图：

定位

↓

开孔

↓

振动下沉钢管←拌浆

↓

注浆

↓

提升0.5m

↓

注浆

↓

起拔钢管

↓

结束、移位

图9

注浆施工总流程为先施工周边孔位，再向中间依次递进施工；局部施工按轴线分块进行，小块施工亦采用先周边后中间的顺序施工，逐步使加固区域封闭，防止浆液流失。

（7）压密注浆的优点。压密注浆是一种静压注浆技术，采用振动钻机携带特制注浆头钻孔，直接利用钻杆作为注浆管分段注浆，与普通注浆技术相比，不需要打导孔、下花管、止浆等环节，大大提高了施工效率，振动造孔为无水钻进，减少了对土体的扰动。压密注浆采用特殊材料，既有效地控制浆液凝胶时间，确保浆液的固结强度，又节省了水泥、水玻璃等注浆材料。

5结语

无锡新区金融服务区工程项目为了加快工程进度，项目管理权衡各方面的利弊关系，室外基坑回填土采用特殊的赶工措施：“水夯回填土+压密注浆”的施工方法和回填土施工认真精细，压密注浆技术科学合理，保证了室外走道平台工程质量，从全局观点来看，局部利益的投入，加快了工程进度，使总价15亿的工程项目提前交户使用，降低数额巨大的工程造价，为业主创造了良好的社会效益和经济效益。

作者简介：冯志勇（1979—），男，无锡市政建设集团有限公司项目经理，高级工程师，一级建造师。endprint

2、7#楼南侧室外平台设计宽4m，平台南侧1m外是道路，道路宽6m。该部分压密注浆分两段进行施工，平台部分4m，注浆深度10m，平台南侧1m范围内压密注浆深度8m，道路范围注浆深度为5m，道路南侧1m范围内注浆深度3m。施工时先外后内，由上而下，间隔跳跃施工，压密注浆间距1米。

（5）压密注浆的技术参数。注浆使用纯水泥浆，材料为32.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.5～0.6，注浆压力0.2～0.50MPa，水泥流量：10～15L/min，水泥用量80kg/m。

施工时先施工四周，再逐步向中间施工，以期形成封闭帷幕，防止浆液外泻。

压密注浆形成封闭帷幕后，注浆量随着注浆点的增加注浆量将逐渐减少。压浆终止条件根据地面上升和冒浆情况而定。

加固后填土层基地承载力≥80kg，注浆检验时间应在注浆结束28天后进行。检测收缩率比应90天后进行。

（6）施工工艺及流程。采用钢管分层注浆施工工艺。注浆管沉至设计底标高后进行注浆，注入规定数量的浆液后起拔0.25m，再注浆，直至设计顶标高，完成注浆过程。

工艺流程如下图：

定位

↓

开孔

↓

振动下沉钢管←拌浆

↓

注浆

↓

提升0.5m

↓

注浆

↓

起拔钢管

↓

结束、移位

图9

注浆施工总流程为先施工周边孔位，再向中间依次递进施工；局部施工按轴线分块进行，小块施工亦采用先周边后中间的顺序施工，逐步使加固区域封闭，防止浆液流失。

（7）压密注浆的优点。压密注浆是一种静压注浆技术，采用振动钻机携带特制注浆头钻孔，直接利用钻杆作为注浆管分段注浆，与普通注浆技术相比，不需要打导孔、下花管、止浆等环节，大大提高了施工效率，振动造孔为无水钻进，减少了对土体的扰动。压密注浆采用特殊材料，既有效地控制浆液凝胶时间，确保浆液的固结强度，又节省了水泥、水玻璃等注浆材料。

5结语

无锡新区金融服务区工程项目为了加快工程进度，项目管理权衡各方面的利弊关系，室外基坑回填土采用特殊的赶工措施：“水夯回填土+压密注浆”的施工方法和回填土施工认真精细，压密注浆技术科学合理，保证了室外走道平台工程质量，从全局观点来看，局部利益的投入，加快了工程进度，使总价15亿的工程项目提前交户使用，降低数额巨大的工程造价，为业主创造了良好的社会效益和经济效益。

作者简介：冯志勇（1979—），男，无锡市政建设集团有限公司项目经理，高级工程师，一级建造师。endprint