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岩土工程项目中注浆施工技术运用研究

2023-01-06杨华富

散装水泥 2022年4期
关键词:浆液灌注桩岩土

杨华富

(重庆市勘测院,重庆 400000)

岩土工程项目开展过程中,质量与安全是重中之重。而在不同类型的岩土工程中都会应用到注浆施工技术,此类施工技术能够全面改善岩土工程项目的基础土层性质,有效延长建筑物的使用寿命,进一步提高建设水平和灌注效果。特别是针对其他施工技术和加固方式强度不佳、防渗水性能不好的情况,可以积极应用注浆施工技术进行加固。对此本文针对岩土工程项目中注浆施工技术的运用进行专项研究与分析,有重要的实践意义和推广价值。

1 注浆施工技术的主要原理

岩土工程项目中,注浆施工技术的应用最为广泛,此类施工技术也可以称之为灌浆法。灌浆施工技术能够广泛应用于岩土工程的不同部位,特别是岩土地基层,如果存在稳定性不佳或较多缝隙问题,可以积极应用注浆施工技术进行加固。注浆施工技术可以在原有岩层与土层质量水平的基础之上,改善质量与密度,其主要通过浆液与土层之间的有效结合,让二者能够汇聚成为凝固性更强的实体,提高稳定性,从而保证岩石土层的综合强度。

2 在岩土工程项目中积极运用注浆施工技术的意义

在很多岩土工程项目开展过程中,一旦发生质量问题则会导致现有建筑物出现漏水、渗水等严重的问题,更有甚者会直接影响建筑的安全性和稳定性,因此,为了进一步提升与保障岩土工程项目的综合质量水平,在建筑物施工建设期间,需要应用注浆施工技术全面地改造与加固建筑结构,提升其应用价值。

近年来,注浆施工技术中应用的注浆材料不断得到优化,其中水玻璃、环氧树脂、聚氨酯等注浆材料的应用越发广泛,作为化学材料其能够实现调整黏合之后的浆液黏度,更有利于填充建筑物的细微裂缝,在使用过程中更加便捷灵活,受周边结构的限制较小。但是,不能忽视的是,在应用注浆施工技术及相关化学注浆材料的过程中,很多材料都存在毒性和安全性问题,因此,需要施工技术人员进行有针对性地防护。除此之外,在注浆施工技术应用期间,有些施工人员会直接选用粒状水泥,此类材料价格相对低廉,整体结实程度相对较高,稳固性更强。但是,在应用过程中有较强的颗粒感,无法对细小缝隙进行加固,这也使得此类注浆材料的使用受到了限制。在应用注浆施工技术的过程中,可以从稳定性和防渗效果两方面提升该技术的价值和利用效果。

3 注浆施工技术类型

3.1 高压喷射注浆施工技术

此类注浆施工技术主要应用于土质相对松软的岩土工程项目,应用高压喷射注浆施工技术,能够全面加固现有的土壤和涂层。首先,可以在需要注浆的位置进行提前打孔,保证孔位的精准测量,合理确定打孔位置,为后期的浆料注入和施工打好基础。钻孔完成之后需要插入注浆管,应用高压喷射的形式将浆液灌注到钻孔之中。在进行加压喷射期间,浆液会顺着已经打好的孔洞逐渐注入现有的桩体或土层、建筑物之内,让浆液能够与松散土壤之间实现充分融合,但由于受高压影响难免会导致部分土壤被冲散。应用高压喷射注浆施工技术能够切实提高松软土壤的稳定性和牢固性,从岩土工程项目和建筑工程的内部结构出发,彻底打破其松软的状态,让其始终保持更加牢固的性能,提高土层稳定性,且不会对建筑物的原有结构造成大面积的损伤与破坏,延长建筑物的使用寿命。

3.2 静压注浆施工技术

静压注浆施工技术在我国不同地区的岩土工程项目中被广泛应用。静压注浆施工技术与高压喷射注浆施工技术有较大的差异,不需要在施工过程中应用过大的压力进行注浆,也能在原有墙体稳定性的基础上进行加固,切实提高地基稳定性及防渗水平。很多房屋建筑在后期应用过程中逐渐出现墙体裂缝等诸多问题,影响人们的居住体验,出现此类问题的最主要因素在于施工过程中所应用的原材料契合度不强、施工技术存在隐患,或是在进行岩土工程施工中并没有充分参考地下水及相关土壤环境等。因此,可以应用静压注浆施工技术全面优化与加固现有的建筑土层结构,让土层具备更强的黏性,全面改善施工环境,为后续的建筑施工奠定良好基础。

3.3 劈裂注浆施工技术

劈裂注浆施工技术主要用于改善岩土工程项目的透水性能,因此,此类施工技术被广泛应用于建筑地基加固及建筑物的防渗与治水环节之中。劈裂注浆法在具体施工步骤方面与高压喷射注浆施工技术有一定的差异,在确定钻孔位置之后需要提前进行钻孔定位,但是,在进行钻孔时要保证口径的维持度,口径大小可以控制在90~95cm范围之内,同时要保证垂直度效果。可以应用梅花形合理布设孔洞,此种设置形式能够让注浆的浆液与地下土层进行充分黏合,并给予浆液必要的压力,让其顺着梅花形的排列形式全面渗透进土壤缝隙之中,最后应用单向阀管完成注浆施工。此种劈裂注浆施工技术能够全面提升土层的性能强度及综合密度,保证施工过程中的质量与安全性,全面提升岩土工程项目的防水防渗效果。

4 岩土工程项目中运用注浆施工技术案例分析

4.1 工程概况

A工程项目为建筑综合楼,占地面积达12 400m2,建筑总面积为47 100m2。A 工 程项目主要分为地上十五层建筑、地下一层车库及相关附属设施,建筑整体结构为钢筋混凝土框架结构。A工程项目应用钻孔灌注桩进行施工,其中钻孔灌注桩的具体规模为Φ700、Φ800,总桩数达120根,钻孔灌注桩的长度为28m,垂直方向的承载力为7 000kN和8 000kN,在施工过程中主要采取泥浆护壁的施工形式,确保沉渣厚度小于100mm,因此,为了进一步提高工程项目的施工水平和质量,主要应用高压注浆施工技术进行地基基础的具体施工,在高压注浆施工中注浆压力控制在4MPa,灌浆质量范围在50~1 400kg。

4.2 注浆施工设备准备

为了全面提升A工程项目中注浆施工技术的实施效果,需要提前做好施工准备工作,其中注浆设备是重中之重。A工程项目的施工方主要选择了单管旋喷注浆的施工技术和形式,在应用此类施工技术的过程中,地下部分需要提前设置注浆管,特别是在垂直方向设置导管,让灌注桩底部的压力注浆设备能够充分发挥作用;而地面上的注浆设备主要涵盖了注浆搅拌机、过滤网及高压注浆泵、必要的管道系统等,其间需要应用数据观测仪表灯进行注浆情况的实时观察与测量。

在实施注浆施工时,高压注浆泵为重中之重,同样也是核心设备之一,需要在具体施工之前提前检查注浆泵的性能与作用情况,排查各类隐患问题,避免在注浆施工中出现卡顿或设备故障问题。应用高压注浆泵能够避免钻孔上抬,而在进行钻孔灌注桩底部注浆施工时,泥浆的排放量相对较少,同时也能保证其内部有充足的压力,始终保证相对稳定的状态,再用高压注浆泵进行注压,使其额定压力大于5MPa,泥浆的排放速度也需要合理有效地控制。

4.3 注浆施工技术要点

4.3.1 注浆管与钢筋笼的设置

提前选定好钻孔灌注桩点位之后,需要进行钻孔,并在孔洞内增设注浆管,下好钢筋笼,在此期间需要全面清理、检查钻孔,避免在后续注浆过程中因为其他杂物而影响注浆质量效果,同时,也要确保钢筋笼的位置与预定相符,保证注浆管道能够始终位于钻孔灌注桩的底部。

4.3.2 混凝土浇筑

设置注浆管与钢筋笼之后,需要针对灌注桩进行周边混凝土浇筑。在应用浇筑导管的过程中,现场施工人员需要始终保持轻拿轻放、谨慎作业的工作态度,避免因个人操作问题导致注浆管发生磕碰而被损坏。在进行灌注桩混凝土浇筑作业的过程中,需要充分考虑混凝土及钻孔底部的强大冲击力,其间很容易导致钢筋笼的位置上升,并使得注浆管也同步上升,因此,需要在混凝土浇筑时全面观察注浆管的状态,一旦发现注浆管与钢筋笼存在上浮问题,要第一时间进行补救,避免影响施工质量。除此之外,在进行实际混凝土浇筑之前,需要保证注浆口端口位置的封闭性,避免混凝土顺着注浆口流入注浆管内,降低注浆管发生堵塞问题的概率。

4.3.3 注浆施工

在进行实际注浆施工之前,需要提前检查灌注桩底部是否具备并保持较大的压力状态,只有确保桩身的强度达到既定要求之后,才能有序开展后期的注浆作业,真正实现高压注浆的效果。在进行注浆之前,需要提前灌入压力水,其主要作用是对钻孔灌注桩底部的沉积物和杂物进行置换,同时用压力水全面清洗注浆管内部,让注浆管始终保持畅通状态,随后可以应用已经稀释处理的泥浆进行管道内部的压力水置换,为注浆施工奠定基础。

可以在施工现场应用两根注浆管进行共同操作,提前设置压力测试表,并让其牢固安装于管道的顶部位置。在注浆液配制的过程中,需要根据灌注桩持力层、周边土质情况等进行科学合理的设置与规划。A工程项目中水灰比控制在0.8:1~0.6:1的区间范围之内,此类泥浆能够保证注浆作业在后续填充、挤压、凝固等工程之中,始终保持相对理想的状态,切实提升灌注桩的牢固性效果。与此同时,在应用高压喷射注浆施工技术的过程中,需要对泥浆的使用量进行科学合理的测算,综合参考泥浆填充系数、孔隙率及加固段的具体高度等,确保泥浆注射量最为合适。不容忽视的是,在进行注浆时,因为注浆阶段会发生变化,所以,注浆过程中的压力也会产生一定的变化,初始阶段相对阻力较强,此时的注浆压力要控制到较大的程度,在后续的平稳注浆阶段可以适当减小注浆压力,技术人员需要切实提高对高压注浆泵的控制水平,避免出现跑浆、冒浆的问题。注浆期间要特别注意,一旦发生浆液堵塞或跑浆、冒浆、串浆等问题,要第一时间进行处理,避免出现跑浆、冒浆的孔洞影响周边其他孔洞。

4.3.4 特殊问题处理

在A工程项目施工过程中,注浆环节难免出现一些特殊状况,如注浆期间发生串孔问题,不同孔位的注浆浆液串孔,可以积极应用间隔布孔的设置方法,分流程依次进行注浆,也可以应用两条注浆管道对发生串孔的孔位进行同时注浆;除此之外,还可以针对某一灌浆孔进行灌浆,堵塞住其他已经出现串孔的孔洞,减少钻孔情况,也能提升注浆期间的施工效果。若想选择不同的串孔处理方法,需要根据施工现场的实际情况科学有效地判断。如果注浆期间出现了冒浆问题,可以对相对较轻的冒浆情况进行凝复灌;如果冒浆情况相对严重,则需要用反压法对其进行更有针对性的处理。最后,在注浆施工中如发生地面隆起的情况,情节相对较轻并在标准允许的范围之内,可以不对其进行专项处理和施工,但如果在施工过程中出现地面隆起严重的情况,要在第一时间终止注浆,并及时探查地面隆起的原因,针对相关问题进行全面处理和妥善解决。

5 结语

总而言之,在新时代发展进程中,岩土工程的建设频率显著增加,施工质量及工程的安全性始终是关键要素。在岩土工程项目中积极应用注浆施工技术有其独特的意义和价值。本文首先论述了注浆施工技术的原理;其次,分析了应用注浆施工技术的主要意义,并分别论述了注浆施工技术的类型,有高压喷射注浆施工技术、静压注浆施工技术及劈裂注浆施工技术;最后,围绕具体的注浆施工技术应用工程案例进行专项分析,简述了该工程概况和前期准备工作,并围绕注浆施工技术要点及特殊问题的处理进行研讨。希望通过本文的研究为我国岩土工程注浆施工技术的广泛应用以及综合施工质量水平的提升提供帮助。

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