注浆技术在工民建施工中的实施要点
2015-04-17陈志华
陈志华
(福建省华实建设工程有限公司)
注浆技术在工民建施工中的实施要点
陈志华
(福建省华实建设工程有限公司)
我国社会经济的快速发展极大的推动了工民建施工的发展,在工民建施工过程中经常会用到注浆技术,这种技术的应用不仅可以使工民建基础土层性质得到改善,同时还能明显提高工民建建筑的安全性能和使用寿命。本文对工民建施工中注浆技术的实施要点展开了一系列的分析。
注浆技术;工民建施工;实施
近年来随着社会经济的不断发展,我国城市化进程也越来越快,在这种情况下工业建筑与民用建筑更多的出现在城市与乡镇中,工业与民用建筑的大力发展需要工民建施工技术的不断提高。注浆技术主要是指利用合适的方式将那些能够固化的浆液注入到岩土地基裂缝中,利用充填、置换以及挤压等方式改善岩土地基的物理学性质,并有效延长建筑的使用寿命。
1 注浆技术的优点
①从施工工艺上来看,在使用过程中,注浆技术的施工设备比较轻巧,同时工艺流程也比较简单,易于操作,方便各种不同类型的注浆处理;②从施工防水角度看,采用注浆技术可以有效增加混凝土黏结性,可以将浆液准确的注入到裂缝或者孔隙中。面对一些低强度的混凝土,注浆技术施工可以使混凝土强度得到增强,使混凝土内部更加密实,这样一来可以使黏结补强效果得到增强;③从注浆性能角度看,多数注浆材料为补强材料,这些材料不仅具有较好的综合力学性能,同时还具有黏结性好、抗老化以及无污染等优点。
2 注浆技术在工民建施工中的作用
2.1使基础工程承载能力得到增强
注浆技术的利用可以使工程的基础承载力得到显著提高,如果持力层是由卵石层和砂层共同构成的,那么则可以在桩底或者桩侧进行注浆,在浆液注入时因为受到地质情况的影响,可以深入到桩底或桩侧土层中固定桩端的沉渣,并且随着浆液的下渗桩端土层还会进一步凝固,这样一来就可以使桩端持力层的受力面积得到增加,同时下渗到桩侧的一部分浆液可以使桩侧尺寸得到增加,进一步提高泥浆护臂的强度,从一定程度上来说,这样工程基础承载力会得到显著提高。
2.2促进土层抗剪能力的提高
注浆技术的使用可以使土层的抗剪能力得到提高,如果土层没有出现化学胶结的现象,土层抗剪能力和土层颗粒因为外力荷载产生的应力值、土层颗粒间接触处的原子分析之间的剪力存在直接的关系。所以,土粒间联接数量和联接力大小直接决定了土层的抗剪能力。在工民建施工过程中必然会对土层带来一定的影响,加上一些细小结构空隙在任何土层中都会存在,一旦施工开始就会对土层裂缝起到扩大的作用,土层抗剪能力将会极大的降低。如果采用注浆技术,土层中裂缝与空隙可以更加密实,这时增加注浆压力不仅会使周围土层更加密实,更重要的是有效提高了抗剪能力。
2.3工民建工程基础工程力学性能得到改变
在施工过程中经常会遇到一些特殊土层结构,基础工程施工将会受到严重影响,采用注浆技术,可以渗入到这些黏土、软土等特殊土层中,使土层密实度得到增加,如果土层中含有大量的水泥颗粒,在进行注浆施工的过程中,这些水泥颗粒就会在水化作用的影响下凝固成水泥土,这样一来原来的土层力学性质发生了极大的改变,更加适合展开工民建施工。
3 注浆技术工艺流程及实施要点
3.1注浆技术的工艺流程
3.1.1制浆
选择普通的硅酸盐早强水泥,按照1:0.5的水灰比,利用水泥搅拌机对水泥浆液进行配制。
3.1.2成孔下管
将注浆孔钻出来(利用钻孔机),为了避免因为集中注浆而出现地面开裂现象,隔一个孔位钻一个孔(利用跳打钻孔),完成一排孔以后下软管注浆。
3.1.3压力注浆
使用橡胶塞将孔口封闭,进行压力注浆,在注浆过程中应对压力表度数进行观察,如果压力表度数达到了0.2MPa,即可停止注浆,上拔送浆软管,并且注意要边注浆边拔管,这样浆液才能从孔底得到扩散,最后技术注浆进行自然的固结。
3.2注浆技术施工实施要点
3.2.1高压喷射注浆施工工艺及施工要点
从20世纪90年代开始,我国从日本引进了这种高压喷射注浆技术,并在原来技术基础上进行了改进,现在这种高压注浆工艺已经比较成熟,并且在工民建工程建设中起到了重要作用,得到了极为广泛的应用。
(1)施工工艺
①钻机就位:在已经设计好的孔位上垂直安装钻机,并且在施工过程中允许旋喷管出现一定程度的倾斜。②钻孔、插管:在钻孔过程中如果在特殊土层上施工,应该使用旋转振动钻机进行钻孔,并将钻孔和插管等工序放在一起使用。如果在密度比较大的土层中施工,需要利用地质钻机进行钻孔,完成钻孔以后将旋喷管插入到预定的深度,在钻孔的时候,为了防止泥沙将喷射嘴堵住,需要在插管同时射水,并且将水压保持在1MPa以内,防止因为水压过高而将孔壁射塌。③喷射:将喷射管插入到预定位置进行喷射作业,这时施工人员应针对浆液初凝时间、注浆流量等进行详细的记录,并对喷射作业曲线进行绘制,便于对喷射作业动向进行监控,在这一过程中应保证浆液初凝20h以后,停止使用这种水泥浆液。④冲洗:完成喷射以后,将注浆设备清洗好。
(2)施工要点
钻机就位时一定要保证其位置的稳定性与精确性,保证孔位和立轴对正,将偏差保证在0.5°以内;在开始喷射之前,应对设备及系统进行仔细的认真的检查,保证设备的排量和压力可以达到设计数值,同时防止喷射嘴和通道中存在残留杂物;完成浆液喷射之后,因为受到水泥浆沁水性的影响,在固结体顶部会出现不同程度的收缩,进而出现顶部凹穴现象,这时应立即选择配比合理的水泥浆进行补灌,同时为了对浆液的使用性能进行保证,不能在其中掺杂其他空隙的泥浆;在喷射浆液的时候,施工人员一定要要及时掌控土层的情况和喷射浆液的效果,并将其作为依据判断喷浆施工是否与设计要求相符合。一般来说,在注浆过程中冒浆量是不能超过注浆量的20%的,如果出现冒浆量超过正常值的现象,应及时采取适当的控制措施;在清洗注浆设备的时候,如果遇到湿陷性土层,应该避免使用普通泥浆或者清水,这样才能避免沉降问题的加剧,一般来说空气洗孔是最好的清洗方式。
3.2.2劈裂注浆的施工工艺和实施要点
(1)施工工艺
劈裂注浆主要是指采用高压注浆的工艺,将化学浆液或者水泥等注入到土层中,进而使土层性质得到改善,在注浆过程中,周围地层会受到注浆管口浆液的附加压力,这时土体会出现剪切裂缝,同时浆液会沿着裂缝从土体强度比较低的位置向强度相对较高的地方劈裂,这样一来劈到土体中的浆体就会形成加固土体的骨架或者网络。在采用劈裂注浆的时候,可以利用液压的原理在地层中产生劈裂孔隙,对地层的可注性进行改善,因此如果遇到软土地层或者透气性比较差的土层,也可以通过这种方式达到注浆加固的效果。
(2)实施要点
①钻孔的孔径一般应保持在80~100mm的范围之间,钻孔垂直度误差应在1%以内,同时孔距应保持在1.5~1.0m,将其排列成为梅花形;②如果钻孔达到了设计的密度,可以进行封闭泥浆的灌注,主要目的在于将单向阀管和钻孔壁之间的空隙封闭起来,进而从灌浆孔内开环,最后将压出的浆液注入到周围的土层中;③将劈裂注浆管插入到充满封闭泥浆的钻孔中,并每隔33~ 50cm就钻一组射浆孔,同时在其插入到钻孔中的时候,应保证管端是封闭的,将管内充满水;④当封闭泥浆达到了相应的强度,进行分层注浆,首先将压力加大,这时浆液会将橡皮套顶开,将套壳料挤破,进而出现土体劈裂,然后沿着裂缝扩散开来,扩散范围会受到注浆时间、压力以及土层特征等因素的影响,一般来说应该从底部开始每米注浆一次,当压力达到一定程度以后,提起1m之后继续注浆,反复进行。完成注浆以后,将管内壁清洗干净。
4 结束语
综上所述,目前注浆技术已经在工民建施工中起到了十分重要的作用,不仅可以使基础工程抗剪能力得到增加,对土层力学性质进行改变,同时还能促进建筑物稳定程度的提高,特别是在一些复杂工程施工过程中,注浆技术的应用可以有效提高工程的防渗功能,有效延长建筑物的使用寿命、提高建筑物的安全性能,所以,大量工程实践证明,注浆技术值得得到广泛的应用和推广。
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