工民建施工中的注漿技術(shù)探究

李秋博

摘 要：在我國(guó)城市化建設(shè)越加深入的今天，每年都會(huì)出現(xiàn)大量的工業(yè)建筑和民用建筑。工民建工程越來(lái)越多的形勢(shì)下，極大推動(dòng)了工民建工程所涉相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，這也為注漿技術(shù)提供了更為廣闊的發(fā)展空間。為了進(jìn)一步提高民共建工程中注漿技術(shù)施工水平，本文基于大量資料扼要分析了注漿技術(shù)對(duì)改善土層工程條件發(fā)揮的作用，并詳細(xì)分析了其中高壓噴射注漿技術(shù)的施工工序，使其在工民建工程中得到更為廣泛地應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高壓噴射；注漿技術(shù)；分類(lèi)；土層

注漿技術(shù)主要應(yīng)用于工民建基礎(chǔ)工程中，用以改善和加固土建工程基礎(chǔ)土層性質(zhì)，在延長(zhǎng)建筑物施工壽命上發(fā)揮了極大的作用。為此，注漿技術(shù)在工民建工程施工中越來(lái)越受到業(yè)界人士的重視。其施工原理是：利用注漿設(shè)備把具有填充膠結(jié)性能的材料配成漿液注入到地層的孔洞、孔隙或裂隙中，待漿液凝結(jié)、硬化后達(dá)到堵水、加固或填充的目的。經(jīng)過(guò)多年應(yīng)用，其已經(jīng)成為了工民建工程中非常重要的一項(xiàng)輔助施工技術(shù)，適應(yīng)性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣，值得進(jìn)一步加強(qiáng)研究與推廣應(yīng)用。

一、注漿技術(shù)在工民建工程中發(fā)揮的作用

在公民建工程中應(yīng)用注漿技術(shù)有著改善工程基礎(chǔ)質(zhì)量的效果，作為工民建工程施工中的一種輔助性技術(shù)，在其中發(fā)揮了巨大作用。下面將一一進(jìn)行分析，具體內(nèi)容如下。

（一）提高了土層的抗剪能力

在土層沒(méi)有化學(xué)膠結(jié)的情況下，土粒間的抗剪強(qiáng)度主要來(lái)源于顆粒接觸處的原子、分子間的鍵力，以及顆粒間由于外荷載產(chǎn)生的應(yīng)力值。根據(jù)這一原理，土層抗剪能力的強(qiáng)弱關(guān)鍵在于土粒間聯(lián)結(jié)力大小及聯(lián)結(jié)數(shù)量的多少。但是由于土層中存在著微小的結(jié)構(gòu)空隙，加上工程施工不可避免對(duì)土層造成一定擾動(dòng)，造成了更大的空隙、裂隙，嚴(yán)重影響了土層的抗剪能力。如果對(duì)土層進(jìn)行注漿施工的話，水泥漿液可充滿土層中的空隙、裂縫，當(dāng)注漿壓力逐漸增加的時(shí)候，空隙、裂縫周?chē)耐翆拥玫竭M(jìn)一步密實(shí)，從而提高了基礎(chǔ)工程中土層的抗剪能力。

（二）改善了工民建基礎(chǔ)工程的力學(xué)性能

土層性質(zhì)為軟土、粘土?xí)r，極不利于基礎(chǔ)工程施工。倘若采用注漿措施，水泥漿在壓力作用下可滲入土層空隙，且滲入直徑相當(dāng)大。在土層中含有大量水泥顆粒的情況下，不僅可使土層更加密實(shí)，也使得水泥顆粒經(jīng)水化作用固結(jié)成水泥土，大大改善了土層力學(xué)性質(zhì)，為工民建工程提供了更為適合的土層性質(zhì)。

（三）增強(qiáng)了基礎(chǔ)工程的承載能力

通常，持力層為砂層和卵石層時(shí)易在樁側(cè)和樁底注漿。原因在于此種地質(zhì)條件下施工的樁基，采用后注漿策略時(shí)，漿液易在樁側(cè)和樁底土層中滲入。這樣的話，注入樁底的漿液可加固樁端沉渣，下滲的漿液還可凝固樁端土層，擴(kuò)大樁端持力層的受力面積。與此同時(shí)，沿樁側(cè)滲入的漿液可增強(qiáng)泥漿護(hù)臂的強(qiáng)度，還可向四周滲入漿液以擴(kuò)大樁側(cè)尺寸，使工程基礎(chǔ)更加穩(wěn)固，大大提高了工程基礎(chǔ)的承載能力。

二、工民建工程基礎(chǔ)中應(yīng)用注漿技術(shù)的主要方法

注漿技術(shù)的應(yīng)用方法多種多樣，標(biāo)準(zhǔn)不同注漿方法也有所不同。按照壓力不同進(jìn)行分類(lèi)是比較常見(jiàn)的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。按照壓力的不同，可將逐漸注漿技術(shù)分為劈裂注漿法、高壓噴射法，具體內(nèi)容如下。

（一）劈裂灌漿法

大量工民建工程施工中不可避免地會(huì)遇到軟土地基，軟土地基往往不能承受上部建筑物所帶來(lái)的壓力，不滿足工程施工要求。為了增強(qiáng)軟土地基的強(qiáng)度，必須采用灌漿的方法進(jìn)行加固。根據(jù)劈裂作用的相關(guān)理論，利用專(zhuān)門(mén)設(shè)備產(chǎn)生的壓力將水泥漿灌入底層之下，水泥漿便可自流注入密度比較小的土層，填充土層空隙，增強(qiáng)土層整體強(qiáng)度，從而使得土層有足夠的承載能力避免發(fā)生不規(guī)則沉降問(wèn)題。

（二）高壓噴射注漿法

20世紀(jì)90年代末，我國(guó)引進(jìn)日本高壓噴射注漿技術(shù)，在此基礎(chǔ)上對(duì)高壓噴射技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，形成了相對(duì)成熟的施工工藝，無(wú)論在工業(yè)建筑和民用建筑中都發(fā)揮了極其重要的作用。為此，此種灌漿方法在我國(guó)的應(yīng)用范圍十分廣泛，下一段內(nèi)容將詳細(xì)論述其具體的施工工藝和施工要點(diǎn)。但是由于高壓注漿技術(shù)的施工方法比較單一，為了客服這一局限性，經(jīng)常采用復(fù)合注漿工藝，即高壓噴射注漿和劈裂灌漿復(fù)合灌漿工藝，兩種灌漿工藝交替使用取長(zhǎng)補(bǔ)短，使得注漿效果得到了顯著提高。由此可見(jiàn)，復(fù)合式注漿工藝有著更為廣泛的發(fā)展空間。

三、高壓噴射注漿法的具體施工工藝

（一）施工工藝

1、鉆機(jī)就位

首先，將鉆機(jī)安裝在設(shè)計(jì)好的孔位上，并保持垂直。但是，施工的時(shí)候允許旋噴管稍微傾斜。

2、鉆孔

正常情況下，單管旋噴法施工中常使用旋轉(zhuǎn)振動(dòng)鉆機(jī)，適用于密度小的砂土和粘性土層。遇到密度比較大的堅(jiān)實(shí)土層，千萬(wàn)不能采用單管旋噴，應(yīng)采用二重管和三重管旋噴法施工中的地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔，已取得良好效果。實(shí)際施工過(guò)程中，允許鉆孔位置與設(shè)計(jì)位置最大偏差為5cm。

3、插管

插管是指將噴射管插入地層預(yù)定位置。在這里需要明確一點(diǎn)，如果使用振動(dòng)鉆機(jī)鉆孔的話，可將插管與鉆孔兩道工序合二為一，當(dāng)插管工序完成的時(shí)候鉆孔工序也完成。如果使用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔的話，完成鉆孔后必須將巖芯管，然后將旋噴管插入預(yù)定深度。此此插管過(guò)程中，為了有效防止泥砂賭塞噴射嘴，應(yīng)一邊插管一邊射水，水壓最好不超過(guò)1MPa，水壓太高的話，恐將孔壁射塌。

4、噴射

在噴射管插入預(yù)定位置時(shí)，即可開(kāi)始噴射作業(yè)。在此過(guò)程中，技術(shù)人員必須時(shí)刻注意檢查漿液初凝時(shí)間、注漿流量、風(fēng)量、壓力、旋轉(zhuǎn)提升速度等參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求，隨時(shí)做好記錄，繪制作業(yè)過(guò)程曲線，時(shí)刻監(jiān)控作業(yè)動(dòng)向。值得注意的是，當(dāng)漿液初凝時(shí)間超過(guò)20個(gè)小時(shí)后，必須及時(shí)停止使用該水泥漿液。

5、沖洗

完成噴射作業(yè)后，及時(shí)將注漿設(shè)備清洗干凈，機(jī)內(nèi)不可殘存水泥漿。

（二）施工要點(diǎn)

第一，鉆機(jī)、噴射機(jī)就位時(shí)一定要保持位置精確、穩(wěn)定，立軸或轉(zhuǎn)盤(pán)必須與孔位對(duì)正，偏差允許在0.5角度內(nèi)。

第二，進(jìn)行噴射作業(yè)之前應(yīng)認(rèn)真檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，確保設(shè)備壓力和排量滿足設(shè)計(jì)要求，管路系統(tǒng)密封良好，噴射嘴和通道內(nèi)不得出現(xiàn)雜物。

第三，噴射作業(yè)完成后，在漿液析水作用下，固結(jié)體頂部不可避免地出現(xiàn)不同程度的收縮，頂部出現(xiàn)凹穴，此時(shí)應(yīng)及時(shí)采取合理比例

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（上接第131頁(yè)）

的水泥漿進(jìn)行補(bǔ)灌。同時(shí)，防止其他空隙中的雜土和泥漿深入其中，確保澆筑漿液使用性能良好。

第四，噴射水泥漿液過(guò)程中，工作人員必須時(shí)刻觀察冒漿情況，以及時(shí)了土層情況、漿液噴射效果，判斷噴漿施工是否滿足設(shè)計(jì)要求。正常情況下，采用單管、二重管、三重管注漿時(shí)，正常冒漿量應(yīng)小于注漿量的20%。如果超過(guò)這個(gè)數(shù)值，應(yīng)立即采取補(bǔ)救措施。

第五，清洗注漿設(shè)備的時(shí)候，如果土層屬濕陷性，不易采用清水或普通泥漿沖洗，宜采用空氣洗孔，避免加劇沉降。

四、結(jié)論

通過(guò)本文論述，我們已基本掌握公民建工程中注漿技術(shù)所起到的作用，以及高壓注漿法的施工工序和施工要點(diǎn)。由于工程基礎(chǔ)注漿過(guò)程中涉及著許多隱蔽工程，為了保證注漿施工質(zhì)量，必須嚴(yán)格控制各個(gè)節(jié)點(diǎn)的施工工序，采取正確的施工手段，以確保工程基礎(chǔ)的施工質(zhì)量，使工民建工程順利完成施工，收獲良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效

益。

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