陳志華
(福建省華實(shí)建設(shè)工程有限公司)
注漿技術(shù)在工民建施工中的實(shí)施要點(diǎn)
陳志華
(福建省華實(shí)建設(shè)工程有限公司)
我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展極大的推動了工民建施工的發(fā)展,在工民建施工過程中經(jīng)常會用到注漿技術(shù),這種技術(shù)的應(yīng)用不僅可以使工民建基礎(chǔ)土層性質(zhì)得到改善,同時還能明顯提高工民建建筑的安全性能和使用壽命。本文對工民建施工中注漿技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)展開了一系列的分析。
注漿技術(shù);工民建施工;實(shí)施
近年來隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國城市化進(jìn)程也越來越快,在這種情況下工業(yè)建筑與民用建筑更多的出現(xiàn)在城市與鄉(xiāng)鎮(zhèn)中,工業(yè)與民用建筑的大力發(fā)展需要工民建施工技術(shù)的不斷提高。注漿技術(shù)主要是指利用合適的方式將那些能夠固化的漿液注入到巖土地基裂縫中,利用充填、置換以及擠壓等方式改善巖土地基的物理學(xué)性質(zhì),并有效延長建筑的使用壽命。
①從施工工藝上來看,在使用過程中,注漿技術(shù)的施工設(shè)備比較輕巧,同時工藝流程也比較簡單,易于操作,方便各種不同類型的注漿處理;②從施工防水角度看,采用注漿技術(shù)可以有效增加混凝土黏結(jié)性,可以將漿液準(zhǔn)確的注入到裂縫或者孔隙中。面對一些低強(qiáng)度的混凝土,注漿技術(shù)施工可以使混凝土強(qiáng)度得到增強(qiáng),使混凝土內(nèi)部更加密實(shí),這樣一來可以使黏結(jié)補(bǔ)強(qiáng)效果得到增強(qiáng);③從注漿性能角度看,多數(shù)注漿材料為補(bǔ)強(qiáng)材料,這些材料不僅具有較好的綜合力學(xué)性能,同時還具有黏結(jié)性好、抗老化以及無污染等優(yōu)點(diǎn)。
2.1使基礎(chǔ)工程承載能力得到增強(qiáng)
注漿技術(shù)的利用可以使工程的基礎(chǔ)承載力得到顯著提高,如果持力層是由卵石層和砂層共同構(gòu)成的,那么則可以在樁底或者樁側(cè)進(jìn)行注漿,在漿液注入時因?yàn)槭艿降刭|(zhì)情況的影響,可以深入到樁底或樁側(cè)土層中固定樁端的沉渣,并且隨著漿液的下滲樁端土層還會進(jìn)一步凝固,這樣一來就可以使樁端持力層的受力面積得到增加,同時下滲到樁側(cè)的一部分漿液可以使樁側(cè)尺寸得到增加,進(jìn)一步提高泥漿護(hù)臂的強(qiáng)度,從一定程度上來說,這樣工程基礎(chǔ)承載力會得到顯著提高。
2.2促進(jìn)土層抗剪能力的提高
注漿技術(shù)的使用可以使土層的抗剪能力得到提高,如果土層沒有出現(xiàn)化學(xué)膠結(jié)的現(xiàn)象,土層抗剪能力和土層顆粒因?yàn)橥饬奢d產(chǎn)生的應(yīng)力值、土層顆粒間接觸處的原子分析之間的剪力存在直接的關(guān)系。所以,土粒間聯(lián)接數(shù)量和聯(lián)接力大小直接決定了土層的抗剪能力。在工民建施工過程中必然會對土層帶來一定的影響,加上一些細(xì)小結(jié)構(gòu)空隙在任何土層中都會存在,一旦施工開始就會對土層裂縫起到擴(kuò)大的作用,土層抗剪能力將會極大的降低。如果采用注漿技術(shù),土層中裂縫與空隙可以更加密實(shí),這時增加注漿壓力不僅會使周圍土層更加密實(shí),更重要的是有效提高了抗剪能力。
2.3工民建工程基礎(chǔ)工程力學(xué)性能得到改變
在施工過程中經(jīng)常會遇到一些特殊土層結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)工程施工將會受到嚴(yán)重影響,采用注漿技術(shù),可以滲入到這些黏土、軟土等特殊土層中,使土層密實(shí)度得到增加,如果土層中含有大量的水泥顆粒,在進(jìn)行注漿施工的過程中,這些水泥顆粒就會在水化作用的影響下凝固成水泥土,這樣一來原來的土層力學(xué)性質(zhì)發(fā)生了極大的改變,更加適合展開工民建施工。
3.1注漿技術(shù)的工藝流程
3.1.1制漿
選擇普通的硅酸鹽早強(qiáng)水泥,按照1:0.5的水灰比,利用水泥攪拌機(jī)對水泥漿液進(jìn)行配制。
3.1.2成孔下管
將注漿孔鉆出來(利用鉆孔機(jī)),為了避免因?yàn)榧凶{而出現(xiàn)地面開裂現(xiàn)象,隔一個孔位鉆一個孔(利用跳打鉆孔),完成一排孔以后下軟管注漿。
3.1.3壓力注漿
使用橡膠塞將孔口封閉,進(jìn)行壓力注漿,在注漿過程中應(yīng)對壓力表度數(shù)進(jìn)行觀察,如果壓力表度數(shù)達(dá)到了0.2MPa,即可停止注漿,上拔送漿軟管,并且注意要邊注漿邊拔管,這樣漿液才能從孔底得到擴(kuò)散,最后技術(shù)注漿進(jìn)行自然的固結(jié)。
3.2注漿技術(shù)施工實(shí)施要點(diǎn)
3.2.1高壓噴射注漿施工工藝及施工要點(diǎn)
從20世紀(jì)90年代開始,我國從日本引進(jìn)了這種高壓噴射注漿技術(shù),并在原來技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),現(xiàn)在這種高壓注漿工藝已經(jīng)比較成熟,并且在工民建工程建設(shè)中起到了重要作用,得到了極為廣泛的應(yīng)用。
(1)施工工藝
①鉆機(jī)就位:在已經(jīng)設(shè)計好的孔位上垂直安裝鉆機(jī),并且在施工過程中允許旋噴管出現(xiàn)一定程度的傾斜。②鉆孔、插管:在鉆孔過程中如果在特殊土層上施工,應(yīng)該使用旋轉(zhuǎn)振動鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔,并將鉆孔和插管等工序放在一起使用。如果在密度比較大的土層中施工,需要利用地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔,完成鉆孔以后將旋噴管插入到預(yù)定的深度,在鉆孔的時候,為了防止泥沙將噴射嘴堵住,需要在插管同時射水,并且將水壓保持在1MPa以內(nèi),防止因?yàn)樗畨哼^高而將孔壁射塌。③噴射:將噴射管插入到預(yù)定位置進(jìn)行噴射作業(yè),這時施工人員應(yīng)針對漿液初凝時間、注漿流量等進(jìn)行詳細(xì)的記錄,并對噴射作業(yè)曲線進(jìn)行繪制,便于對噴射作業(yè)動向進(jìn)行監(jiān)控,在這一過程中應(yīng)保證漿液初凝20h以后,停止使用這種水泥漿液。④沖洗:完成噴射以后,將注漿設(shè)備清洗好。
(2)施工要點(diǎn)
鉆機(jī)就位時一定要保證其位置的穩(wěn)定性與精確性,保證孔位和立軸對正,將偏差保證在0.5°以內(nèi);在開始噴射之前,應(yīng)對設(shè)備及系統(tǒng)進(jìn)行仔細(xì)的認(rèn)真的檢查,保證設(shè)備的排量和壓力可以達(dá)到設(shè)計數(shù)值,同時防止噴射嘴和通道中存在殘留雜物;完成漿液噴射之后,因?yàn)槭艿剿酀{沁水性的影響,在固結(jié)體頂部會出現(xiàn)不同程度的收縮,進(jìn)而出現(xiàn)頂部凹穴現(xiàn)象,這時應(yīng)立即選擇配比合理的水泥漿進(jìn)行補(bǔ)灌,同時為了對漿液的使用性能進(jìn)行保證,不能在其中摻雜其他空隙的泥漿;在噴射漿液的時候,施工人員一定要要及時掌控土層的情況和噴射漿液的效果,并將其作為依據(jù)判斷噴漿施工是否與設(shè)計要求相符合。一般來說,在注漿過程中冒漿量是不能超過注漿量的20%的,如果出現(xiàn)冒漿量超過正常值的現(xiàn)象,應(yīng)及時采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧?;在清洗注漿設(shè)備的時候,如果遇到濕陷性土層,應(yīng)該避免使用普通泥漿或者清水,這樣才能避免沉降問題的加劇,一般來說空氣洗孔是最好的清洗方式。
3.2.2劈裂注漿的施工工藝和實(shí)施要點(diǎn)
(1)施工工藝
劈裂注漿主要是指采用高壓注漿的工藝,將化學(xué)漿液或者水泥等注入到土層中,進(jìn)而使土層性質(zhì)得到改善,在注漿過程中,周圍地層會受到注漿管口漿液的附加壓力,這時土體會出現(xiàn)剪切裂縫,同時漿液會沿著裂縫從土體強(qiáng)度比較低的位置向強(qiáng)度相對較高的地方劈裂,這樣一來劈到土體中的漿體就會形成加固土體的骨架或者網(wǎng)絡(luò)。在采用劈裂注漿的時候,可以利用液壓的原理在地層中產(chǎn)生劈裂孔隙,對地層的可注性進(jìn)行改善,因此如果遇到軟土地層或者透氣性比較差的土層,也可以通過這種方式達(dá)到注漿加固的效果。
(2)實(shí)施要點(diǎn)
①鉆孔的孔徑一般應(yīng)保持在80~100mm的范圍之間,鉆孔垂直度誤差應(yīng)在1%以內(nèi),同時孔距應(yīng)保持在1.5~1.0m,將其排列成為梅花形;②如果鉆孔達(dá)到了設(shè)計的密度,可以進(jìn)行封閉泥漿的灌注,主要目的在于將單向閥管和鉆孔壁之間的空隙封閉起來,進(jìn)而從灌漿孔內(nèi)開環(huán),最后將壓出的漿液注入到周圍的土層中;③將劈裂注漿管插入到充滿封閉泥漿的鉆孔中,并每隔33~ 50cm就鉆一組射漿孔,同時在其插入到鉆孔中的時候,應(yīng)保證管端是封閉的,將管內(nèi)充滿水;④當(dāng)封閉泥漿達(dá)到了相應(yīng)的強(qiáng)度,進(jìn)行分層注漿,首先將壓力加大,這時漿液會將橡皮套頂開,將套殼料擠破,進(jìn)而出現(xiàn)土體劈裂,然后沿著裂縫擴(kuò)散開來,擴(kuò)散范圍會受到注漿時間、壓力以及土層特征等因素的影響,一般來說應(yīng)該從底部開始每米注漿一次,當(dāng)壓力達(dá)到一定程度以后,提起1m之后繼續(xù)注漿,反復(fù)進(jìn)行。完成注漿以后,將管內(nèi)壁清洗干凈。
綜上所述,目前注漿技術(shù)已經(jīng)在工民建施工中起到了十分重要的作用,不僅可以使基礎(chǔ)工程抗剪能力得到增加,對土層力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行改變,同時還能促進(jìn)建筑物穩(wěn)定程度的提高,特別是在一些復(fù)雜工程施工過程中,注漿技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高工程的防滲功能,有效延長建筑物的使用壽命、提高建筑物的安全性能,所以,大量工程實(shí)踐證明,注漿技術(shù)值得得到廣泛的應(yīng)用和推廣。
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