趙 劍
(深圳百勤建設(shè)工程有限公司,廣東 深圳 518000)
巖土加固是工程建設(shè)過程中的重要環(huán)節(jié),其主要指的就是對工程中一些軟弱或不穩(wěn)定的巖層進行加固處理,以提升巖層的承載力,保證后續(xù)工程施工建設(shè)的整體質(zhì)量。近年來,隨著工程建設(shè)規(guī)模和類型的增多,巖土加固工程也成為現(xiàn)階段工程建設(shè)的一項重點。對于巖土加固工程而言,現(xiàn)階段有很多的加固工藝,但是最常用的是注漿工藝。
巖土加固工程,泛指的就是對工程建設(shè)中存在的軟弱或者不穩(wěn)定巖層的加固處理。其主要目的為通過應(yīng)用相關(guān)加固技術(shù),實現(xiàn)對劣質(zhì)巖土的處理,以提升其承載力水平,最終實現(xiàn)整個建筑工程質(zhì)量的全面提升[1]。隨著現(xiàn)代建筑技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多的技術(shù)被應(yīng)用到巖土加固工程中,最具代表性的技術(shù)為:錨固技術(shù)、注漿技術(shù)、土釘墻技術(shù)、噴射混凝土技術(shù)、預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)和超前支護技術(shù)等。其中,注漿技術(shù)是現(xiàn)階段巖土工程施工過程中最常用的一種工藝。
注漿工藝是指利用壓力,將可以固化的漿液通過鉆孔的方式注入巖土孔隙中,改善其力學(xué)性能。注漿工藝可以應(yīng)用到工程建設(shè)中,其主要具有以下優(yōu)勢:使用范圍廣、加固效果好、施工操作簡單等[2]。隨著近年來工程建設(shè)規(guī)模擴大,注漿工藝也被廣泛應(yīng)用建筑工程加固中。
將注漿工藝應(yīng)用到巖土加固工程中,具有非常積極的意義。首先,注漿工藝可以有效解決隱蔽脆弱巖土加固問題。通常,巖土作為自然地理環(huán)境中較為重要的組成部分,其本身具有顯著的隱蔽性,加之受現(xiàn)代勘察設(shè)備和技術(shù)的制約,在工程勘察階段,極易漏掉甚至是無法對巖土缺陷進行勘察,如果在未全面勘察出巖土缺陷的情況下進行施工,極易影響后續(xù)的建設(shè)質(zhì)量。而將注漿工藝應(yīng)用到實際的巖土工程加固過程中,合理應(yīng)用流動漿液,不僅可以有效避免大面積開挖對巖土造成的損壞,還可以保證巖土內(nèi)部隱蔽區(qū)域的漿液巖與巖土充分黏結(jié),提升巖土工程的穩(wěn)定性[3]。
巖土工程具有復(fù)雜性,工程施工難度較大。通常,施工單位會采取很多手段來提升巖土工程的牢固性,以降低巖土工程施工的復(fù)雜性。其間,注漿工藝具有非常顯著的優(yōu)勢。簡單來說,注漿工藝對施工環(huán)境要求不是特別高,應(yīng)用范圍比較廣,還可以將漿液作用于每一層巖土工程面上,這樣就可以顯著提升巖土工程施工的穩(wěn)定性,有效保證工程質(zhì)量。
巖土工程具有較強的自然地理環(huán)境屬性,與周圍環(huán)境聯(lián)系密切,因此其施工不可避免地會存在很多自然影響因素。為了降低周圍環(huán)境對巖土工程的影響,巖土加固工程可以應(yīng)用注漿工藝,通常,注漿工藝通過鉆孔將漿液置入巖土層中,這不僅可以有效降低對周圍巖土工程的影響,還可以保證工程加固效果,有效提升建筑質(zhì)量[4]。
注漿機械設(shè)備是開展注漿施工的重要基礎(chǔ),其主要由鉆進機械設(shè)備、注漿泵、傳輸管以及漿液噴嘴組成。通常,注漿工藝往往會應(yīng)用一些輔助設(shè)備,如地質(zhì)分析設(shè)備、物探設(shè)備以及攪拌機等。在實際的應(yīng)用過程中,施工單位應(yīng)根據(jù)具體的巖土工程類型、注漿目的以及注漿方式,合理選擇注漿機械設(shè)備,以保證注漿工藝的高效應(yīng)用。
鉆進機械設(shè)備是注漿機械設(shè)備的重要組成部分,通常,在應(yīng)用注漿工藝時,巖土加固工程可以根據(jù)實際情況進行選擇。比如,地面工程可以使用上百米或者上千米的大型鉆機,地下工程可以使用百米以下的小型鉆機。需要注意的是,如果注漿工藝為“工作面注漿”,則不宜采用上述兩種設(shè)備,宜采用電鉆和風(fēng)鎬來進行鉆進施工[5]。
注漿壓力泵也是注漿工藝中較為重要的一項設(shè)備,可以保證注漿工藝的應(yīng)用效果。注漿壓力泵一直都是制約注漿工藝發(fā)展的一項難題,但是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,新一代超高壓注漿泵已經(jīng)研發(fā)并投入使用,很好地解決了注漿壓力小、注漿效率低這一問題。不僅如此,經(jīng)過多年的實踐與探索,與超高壓注漿泵相匹配的高壓傳輸管、漿液噴嘴以及鉆進機械也得到更新?lián)Q代,這樣可以有效保證注漿效率和質(zhì)量。
注漿材料指的就是注漿漿液,在巖土加固工程施工中,目前常用的注漿漿液有兩種,一種為普通漿液材料,一種為化學(xué)漿液材料。普通漿液材料主要指的是水泥漿、黏土泥漿、砂漿等;化學(xué)漿液材料指的是高分子漿液材料。
普通漿液材料更多地應(yīng)用于一些巖土加固要求較低、巖土砂粒粒徑較大的巖土加固工程中,通常選擇相應(yīng)的普通材料,應(yīng)用攪拌機完成材料制備,其間應(yīng)對其稠度、強度等進行有效控制,保證后續(xù)注漿工作順利開展。
化學(xué)漿液出現(xiàn)和應(yīng)用的時間相對較短,初期,其主要應(yīng)用于塔克斯系統(tǒng),隨著相關(guān)技術(shù)的日益成熟,其應(yīng)用范圍愈發(fā)廣泛,木素系統(tǒng)、丙酰胺系統(tǒng)、脲醛系統(tǒng)、甲凝系統(tǒng)等都已經(jīng)可以應(yīng)用化學(xué)漿液[6]?;瘜W(xué)漿液更適用于工程地形中砂粒粒徑較小的巖土加固工程,其普遍具有時間可控性和可注性強、材料黏度低、凝固強度高等優(yōu)勢。
在確定好注漿設(shè)備和注漿漿液后,人們需要合理選擇注漿工藝?,F(xiàn)階段,巖土工程注漿工藝主要有三種,即劈裂灌漿法、高壓噴射注漿法以及復(fù)合注漿法。
劈裂灌漿法,它是現(xiàn)階段巖土加固工程中應(yīng)用頻率最高的一項注漿施工工藝,其主要原理就是通過對專業(yè)化設(shè)備的應(yīng)用,在巖土層面注入漿液,實現(xiàn)對巖土孔隙的填充,其間施工人員需要確定土層空隙厚度和注入漿液厚度,同時做好設(shè)備準備工作,最后完成相應(yīng)的劈裂灌漿操作。
高壓噴射注漿法,應(yīng)用時需要做好注漿管、高壓設(shè)備以及前期預(yù)試驗等準備工作,然后進行灌漿施工。需要注意的是,灌漿期間一定要對漿液壓力進行控制,如果出現(xiàn)溢出現(xiàn)象,應(yīng)立即停止注漿操作[7]。
復(fù)合注漿法,是指將高壓旋噴技術(shù)和靜壓技術(shù)相結(jié)合,完成注漿施工,應(yīng)用時要先使用高壓旋噴注漿法進行注漿,待樁體形成后,再使用靜壓注漿技術(shù),最終將漿液注入巖土層中,完成巖土加固。除此之外,應(yīng)根據(jù)巖土工程項目的不同來選擇合適的注漿施工工藝,保證注漿質(zhì)量。
當前,人們可以將注漿工藝應(yīng)用到巖土工程加固中,以有效提升巖土工程的穩(wěn)定性。應(yīng)用時,施工單位應(yīng)重點從注漿機械設(shè)備、注漿材料及其制備、注漿具體施工工藝三個方面入手,準確把握注漿工藝,從而有效提升巖土加固工程的整體質(zhì)量。