南京水上运动学校办公楼加固施工方案

江苏南京水上运动学校

办公楼地基基础加固工程

施 工 方 案

一、概述

江苏南京水上运动学校办公楼为三层框架结构，长54.32m，标准宽14.5m，采用阶梯型扩大基础，框架柱断面尺寸一般为300×350，框架梁采用梯形断面形式，板采用预应力砼多孔板结构。由于市政建设的需要，办公楼下需开挖隧道，但该办公楼地基土体主要为杂填土、淤泥质填土、素填土、粉质粘土等，土体强度及地基承载能力较低，含水量较大，隧道开挖后无法满足办公楼稳定性和沉降要求，因此该办公楼地基基础必须进行加固处理。

二、场地工程地质特征

1、地形、地貌

场区地形、地貌及岩土层很复杂，场地为丘陵及漫滩的过渡地带，南为九华山，北为玄武湖，场地标高＋18.000m。

2、 场地土层分布

经钻探揭露，场地土层自上而下划分如下：

1-1杂填土：层厚0.5～2.4m。

1-2淤泥质填土：局部分布，填龄10年左右。层厚0.0～2.5m，层底标高5.50～15.46m，层底埋深1.80～5.30m。

1-3素填土：褐灰～褐黄色，粉质粘土为主，软塑～可塑，局部夹碎石、碎砖等硬块，含细小碎砖颗粒及淡水螺壳，厚度变化很大，填龄大于10年。层厚0.50～10.10m，层底标高6.34～16.03m，层底埋深2.50～10.60m。

2-1粉质粘土：黄灰色，软塑～可塑－，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，具水平层理，夹粉土薄层，含腐植物，场地内大部地段分布。层厚0.60～4.70m，层底标高5.09～13.46m，层底，埋深3.80～12.10m。

2-2淤泥质粉质粘土-粉质粘土：褐灰色，软塑～流塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，具水平层理，夹粉土薄层，含腐植物碎屑，层底含石英碎石，主要分布在下部台阶。层厚1.10～7.10m，层底标高-1.25～7.76m，层底埋深6.40～11.90m。

2-3粉质粘土：灰褐色，可塑，含铁锰锈斑，稍有光泽，无摇震反应，韧性中等，干强度中等，场地内局部存在，底部含石英岩碎石。层厚0.00～5.00m，层底标高-3.15～12.83m，层底埋深5.40～14.00m。

3-1 亚粘土：黄褐～红褐色，可塑～硬塑，含铁锰结核，可见青灰色高岭土团块。稍有光泽，无摇震反应。韧性中等，干强度中等。场地内局部分布。层厚0.00～7.00m，层底标高-8.39～10.80m，层底埋深7.50～18.80m。

3-4亚粘土：黄褐色，可塑，含铁锰锈斑，稍有光泽，无摇震反应，韧性中等，干强度中等。

4残积土：黄褐、棕红色，呈中密砂土状，含有强风化基岩碎块，螺纹钻钻进困难。场地内局部分布。层厚0.00～6.90m，层底标高0.84～8.68m，层底埋深4.70～17.70m。

7-1强风化粉砂质泥岩：岩石组织结构完全风化，裂隙发育。

7-2中风化粉砂质泥岩：岩石强度稍高。

3、场地水及地震效应

（1）场地地下水

该场地地下水类型为潜水，赋存于表层人工填土中，主要接受大气降水和玄武湖水补给，以蒸发和径流形式排泄，水位随季节变化较明显，富水性较弱，勘探期间所测地下水位埋深为0.35～5.10m，相应标高为9.58～14.80m。地下水位年变幅约为0.5～1.0m。

根据所取水样的水质分析结果，场地地下水和土对混凝土结构不具腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋也不具腐蚀性。

（2）场地地震效应

根据钻孔资料，按照《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）判定，该场地为II类建筑场地，属建筑抗震不利地段。场地20m深度范围内不存在饱和粉土、砂土，设计时可不考虑地基地震液化问题。

三、设计方案简述

本工程基础加固方案由北京科技大学土木与环境工程学院设计，采用压密注浆及锚杆桩加连梁加固。具体做法：

1、在隧道上方办公楼周围布置5排注浆孔，其中左端19m范围内每个注浆点布置2个注浆孔，一个为垂直孔，另一个倾斜孔。具体倾角和孔深见设计图纸，所有注浆孔实施二次或三次中高压注浆。

2、办公楼一楼室内采用连梁加锚杆桩的加固方式，桩长8m和15m(隧道上方10.8m范围内为8m，其余18m范围内为15m)，锚杆桩由单根φ28螺纹钢筋与中高压注浆后扩散的浆体共同组成。

3、锚杆桩施工后现浇C30混凝土连梁，锚杆桩端头钢筋与混凝土连梁配筋焊接，连梁配筋与办公楼原基础连梁配筋绑扎或焊接。具体位置及参数见设计图纸。

注浆采用32.5级水泥，w/c=0.5，采用二次注浆工艺，注浆压力小于2.0Mpa。

四、施工方案概述

施工分为两个阶段进行：

1、办公楼周围注浆孔施工

（1）在压浆孔内注浆应注意以下问题：施工顺序先施工直孔，再施工斜孔；先施工外排孔，再施工内排孔。这样做的好处：先在外排形成防渗帷幕，在内排注浆孔施工时水泥浆不容易外渗，减少浪费；另外在有限的空间内注进尽量多的水泥浆，注浆时更易起压。

（2）先施工直孔，在同一位置直孔和斜孔施工应有相应的时间间隔，以免在孔口附近形成串孔，引起已施工的直孔内水泥浆倒流。

压密注浆施工工艺流程：确定钻孔孔位、钻机机位——钻孔——注浆——养护。

2、锚杆及连梁施工

锚杆及连梁施工应注意以下问题：

（1）保证锚杆孔径及孔深。

（2）锚筋设计采用1Φ28，在施工时应保证其进入连梁的锚固长度不应小于35d。

（3）由于地坪下有杂填土和砂石垫层，注浆后一段时间水泥浆可能在孔口附近一定深度范围内流失，所以锚杆施工时应注意补浆，以保证锚杆桩与连梁的连结处不形成空洞，必要时用人工拌砼连结。

锚杆桩施工工艺流程：确定钻孔孔位、钻机机位——钻孔——插钢筋及注浆管——注浆——现浇混凝土连梁——连梁与办公楼原基础连接——连梁与锚杆桩连接——混凝土养护。

五、施工用设备及人力资源配备

1、施工设备一览表

六、计划工期

现场配备3台钻机，每台钻机每天施工压浆孔150m，注浆孔需17天；锚杆每台机每天50m，需7天，连梁施工按锚杆桩施工顺序跟后作业。

  工作日

七、施工过程中可能出现的问题和处理方法

1、压浆过程中水泥流失严重，压力表读不到压力。这种情况在压浆工程中比较常见，其原因多为孔内与复杂的地下土层形成过水通道，解决方法是检查远近有无水泥浆溢出，下水道有无堵塞，找到出口后过一段时间等水泥初凝后重新压浆。

2、孔口冒浆但压力不足。此原因为孔口封堵不严，加强封口进行二次注浆。

3、锚杆桩锚筋下不到位或下的过深。处理方法，保证孔深，锚筋顶部做弯钩，卡住孔口，若锚筋下不到位，则需重新清孔。

4、成孔遇障碍物，成孔困难。可适当移孔位重新施工，把没有完成的孔填实。

5、注浆结束后孔口冒清水。其原因是地下水压力增大引起，不需处理。

八、安全技术措施

1、处理过程中派专人负责观察工作面情况，加强办公楼底板沉降观测，出现险情立即采取相应处理措施；同时注意观察办公楼周围地表变化情况；

2、严格遵守有关钻探注浆操作规程和各项技术要求进行工作，杜绝违章作业；

3、要求注浆按职责制定和完善岗位责任制及安全操作规程；

4、在注浆过程中，常出现管路堵塞，这是因为浆液凝结时间不当或没有及时清洗管路而引起的，所以每次注浆停止后，必须对管路及时冲洗，确保下次顺利使用；

5、注浆时注意观察压力及吸浆量的变化情况，当泵压或吸浆突降，一般为吸浆笼头或阀门堵塞，必须及时处理。

6、严禁使用弯曲钻具，并经常检查处理。

7、加固后的办公楼稳定性及其沉降与隧道的开挖关系十分密切，因此在办公楼加固完成后隧道开挖过程中，应密切观测办公楼的沉降，出现大的沉降变形，应立即停止隧道开挖并采取相应措施进行二次加固。