土木工程中灌漿施工的技術(shù)與方法

楊延強(qiáng)

(河南省汝州市建筑工程公司，河南 汝州 467599)

作為一種新型的施工技術(shù)，灌漿技術(shù)可以事先在巖土、土壤或是建筑物中設(shè)置一定的鉆孔和灌漿管道，再通過(guò)灌漿機(jī)將合理比例的漿液在一定的壓力之下注入到建筑工程額的地基裂縫或是孔隙之中，使建筑物的漿液可以膠結(jié)嚴(yán)實(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的加固作用，從而促進(jìn)建筑物的不透水工作的防護(hù)和完整。

1 土木工程的灌漿材料

在土木工程的灌漿材料中，按照漿材的不同成分，可以將工程灌漿材料分為兩類，即無(wú)機(jī)類和有機(jī)類。在無(wú)機(jī)類的材料中可以進(jìn)行細(xì)分，又可以劃分為單漿液泥漿、水泥、水玻璃類以及粘土類等。對(duì)于有機(jī)漿材來(lái)說(shuō)，可分為木質(zhì)素類、丙烯酰胺類以及環(huán)氧樹(shù)脂類等。但在工程的實(shí)際應(yīng)用中，一般使用的灌漿材料有三種。

1．1 粘土漿材

粘土漿材一般選用的是亞粘土或是粘土，具有良好的特性，可以遇水直接崩解，吸水性質(zhì)很好。所以，具有很好的粘結(jié)力，而且較為穩(wěn)定。同時(shí)，在工程建設(shè)中，由于不同的建筑物需要進(jìn)行灌漿的部位不一樣，在選用灌漿材料的時(shí)候也有差別，需要將不同的粘土漿進(jìn)行合理的配置，經(jīng)過(guò)浸泡、攪拌以及篩濾之后再進(jìn)行拌合。從工程建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，為了控制灌漿的效果，盡量減少純粘土漿材的使用，在其中加入適量的水泥，提高粘土灌漿的應(yīng)用效果。

1．2 水泥基漿材

對(duì)于灌漿水泥的選擇，需要熟悉灌漿水泥的組成，通常是使用硅酸鹽水泥，再加入適量的二水石膏作為主料，經(jīng)過(guò)研磨之后混入性能調(diào)節(jié)劑進(jìn)行組合。但是，相比較粘土漿材，水泥基漿材的穩(wěn)定性不高，在注入能力上受到限制，一旦受到水力沖刷就稀釋了，不利于被注入。

1．3 化學(xué)漿材

化學(xué)漿材不同于前兩種的漿材，其具有自身的特性。化學(xué)漿材一般不分層、不存在沉淀物，其粘度也很低，可以人為控制固化時(shí)間。同時(shí)，在進(jìn)行裂縫灌漿時(shí)，可以進(jìn)行原位修復(fù)止水，在一些地下隱蔽工程中的施工使用較多。當(dāng)固化物或是膠凝體形成，其自身也具有不滲水的功能，而且耐久性非常好。但是，化學(xué)漿材也具有一定的缺陷，其毒性高，經(jīng)濟(jì)性較差。所以，多用于工程的缺陷修補(bǔ)，盡可能地合理使用多種漿材。

2 灌漿技術(shù)的施工要求

灌漿技術(shù)的使用是一個(gè)復(fù)雜多變的工藝，由于灌漿方法的不同，也會(huì)相應(yīng)地影響灌漿的效果，灌漿參數(shù)成為最重要的影響因素之一。

2．1 灌漿的壓力因素

對(duì)于灌漿壓力的理解，其實(shí)質(zhì)就是漿液在地層中的擴(kuò)散動(dòng)力，灌漿壓力對(duì)灌漿的加固和防滲效果具有很大的影響。同時(shí)，灌漿壓力的功能發(fā)揮也會(huì)受到很多的因素制約，例如地層條件、選用的灌漿材料以及灌漿方法等。所以，灌漿壓力在不同的工程中的應(yīng)用，需要根據(jù)工程的實(shí)際情況而定。從灌漿材料的角度來(lái)考慮，化學(xué)灌漿產(chǎn)生的壓力比水泥基灌漿的壓力小;從地層深度考慮，淺部地層的灌漿壓力比深部地層的壓力小;從滲透系數(shù)考慮，滲透系數(shù)大的的地層比滲透系數(shù)小的地層的灌漿壓力小。

2．2 擴(kuò)散半徑和有效的擴(kuò)散距離

在灌漿工程的建設(shè)中，漿液的擴(kuò)散半徑以及其有效擴(kuò)散距離對(duì)灌漿工程的質(zhì)量和進(jìn)度造成直接的影響，在其他因素的影響下也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。如果地層滲透系數(shù)注入時(shí)間以及灌漿壓力增大，擴(kuò)散半徑也會(huì)相應(yīng)增大，但如果漿液的濃度和粘土降低，擴(kuò)散半徑和有效擴(kuò)散距離就會(huì)相應(yīng)增加。而且，在計(jì)算擴(kuò)散半徑和有效擴(kuò)散距離中，可以使用一些合適的理論公式進(jìn)行計(jì)算，在工程的建設(shè)中進(jìn)行檢測(cè)，將多種涉及因素考慮其中，進(jìn)行合理的工程試驗(yàn)。

2．3 漿液的凝固時(shí)間

在灌漿工程中，漿液的凝固時(shí)間是漿液自身的特性因素。根據(jù)不同的工程需要，可以在漿液中加入適量的速凝劑、塑化劑、膨脹劑以及分散劑，從而不斷改善漿液的性能以及凝固時(shí)間。一般情況下，標(biāo)準(zhǔn)的漿液凝固時(shí)間是幾秒或是幾個(gè)小時(shí)，在這個(gè)范圍內(nèi)的凝固時(shí)間都屬于合理，漿液的凝固現(xiàn)象屬于瞬間的行為，凝固之前的漿液其粘度性能的變化不大。

由于灌漿工程在不同工程中對(duì)漿體的要求不同，但是漿體本身也具有一些優(yōu)缺點(diǎn)，需要進(jìn)行漿體性能的改進(jìn)，從而不斷適應(yīng)各種工程的要求。對(duì)理想漿液的要求標(biāo)準(zhǔn)是，首先，要保持漿液的初始粘度較低，對(duì)其流動(dòng)性和注入性進(jìn)行控制，從而使其能夠滲透到更為細(xì)小的縫隙中。其次，對(duì)于凝膠的時(shí)間進(jìn)行合理的調(diào)整，確保在合理的范圍內(nèi)完成凝膠。最后，在漿液的灌注中，需要考慮注漿管道、注漿的設(shè)備以及混凝土結(jié)構(gòu)物的特性，確保無(wú)污染和無(wú)腐蝕性，便于清洗。對(duì)于原材料的選擇，盡量要滿足材料源豐富以及價(jià)格便宜的要求，促進(jìn)灌漿技術(shù)的方便操作。

3 土木工程的灌漿方法

根據(jù)灌漿技術(shù)的應(yīng)用目的可以分為兩類灌漿方法。即加固灌漿和堵水防滲灌漿。而且，按照不同的灌漿工程涉及的工程地質(zhì)條件，還有漿液的滲透力和擴(kuò)散力等因素，可以具體細(xì)分如下。

3．1 填充灌漿法

填充灌漿，根據(jù)其特點(diǎn)考慮，一般適用于工程中較大型的裂縫和巖土洞穴，還包括一些地下工程結(jié)構(gòu)體壁的灌漿，都屬于填充灌漿的應(yīng)用范圍。

3．2 滲透灌漿法

在一些土木工程中，由于工程的地層條件使固定的，為了不改變其總體的特性，需要將漿液直接填充在巖土地層的裂縫中，一般是向地層深處及逆行那個(gè)滲透灌漿。這種方式應(yīng)用較多的是砂礫層土質(zhì)中的灌漿。

3．3 壓密灌漿法

這種灌漿法需要借助于強(qiáng)大的壓力進(jìn)行灌漿，由于這種漿液的濃度較大，容易在灌漿管道兩端形成較大的漿泡，漿液只有通過(guò)外界施壓，才能使?jié){液進(jìn)入地層。這種灌漿法多用于粘性的土質(zhì)條件。

由于灌漿技術(shù)的發(fā)展，其灌漿的方法不斷創(chuàng)新，除以上的論述方法之外，還存在劈裂灌漿法和電動(dòng)化灌漿法等兩種有效的灌漿方法。

4 結(jié)束語(yǔ)

在社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)下，建筑行業(yè)的灌漿技術(shù)的成熟得到巨大的應(yīng)用。根據(jù)不同的工程需求，合理選擇相應(yīng)的灌漿材料和灌漿方法，從而擴(kuò)大灌漿技術(shù)的發(fā)展前景。

［1］楊國(guó)亮．土木工程中灌漿施工的技術(shù)與方法［J］．華人時(shí)刊(下旬刊)，2012(5)

［2］孫敏．芻議土木工程灌漿方法與施工技術(shù)［J］．中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011(15)

［3］任興華．帷幕灌漿技術(shù)在某工程中的應(yīng)用［J］．中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010(19)

［4］孫敏．芻議土木工程灌漿方法與施工技術(shù)［J］．中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011(15)