土木建筑工程中的注浆施工方法解析
2023-06-07陈水萍
陈水萍
[摘 要]在社会发展过程中,国民对建筑的要求逐步提高,国家对建筑的质量要求也在同步提高,在此前提下,注浆施工方法逐渐成为建筑企业的首选方法。本文将论述注浆施工在土木建筑工程中的優势和应用现状,并对土木建筑工程中的注浆施工方法进行分析。
[关键词]土木建筑工程;注浆施工方法;方法解析
[中图分类号]TU74文献标志码:A
在土木建筑工程施工中,注浆施工方法有着重要的作用。随着装配式建筑及高层建筑的不断推广,注浆施工方法的使用变得越来越广泛。注浆施工方法有着许多传统施工方法无可比拟的优势。在注浆施工过程中,应当根据需求和方法的特点,合理采用适宜的方法,并严格按照工艺流程,遵照技术参数,实现高质量的注浆施工。
1 注浆施工方法在土木建筑工程中的优势和应用现状
1.1 注浆施工方法的优势
在土木建筑工程中,注浆施工技术是一种常用的建筑加固技术,与传统施工技术相比具有很多优势。首先,能够提高建筑物的强度和稳定性。注浆施工技术通过注入特殊的注浆料,可以增强建筑物的强度和稳定性,改善建筑物的抗震性能。例如在深基坑施工中,注浆施工技术可以通过增加基坑周边土体的强度和稳定性,防止基坑出现倾斜等问题。其次,注浆施工技术能够解决裂缝问题。注浆施工技术通过对裂缝进行注浆,防止裂缝扩大,确保建筑物安全。例如,在桥梁施工中,注浆施工技术可以通过对桥墩桥面等部位进行注浆,减少桥梁裂缝,提高桥梁等使用寿命。注浆施工技术还具有经济高效的优势。相比于其他建筑加固技术,注浆施工技术是一种经济高效的建筑加固技术,有着更加经济实惠的使用效果。一方面注浆施工技术可以通过提高建筑物的强度和稳定性,降低建筑物的维护成本;另一方面,注浆施工技术可通过小型设备完成,没有大型机械设备的需求,施工简便,不占用空间,设备损耗较小,设备管理与维修费用较低。除此之外,注浆施工技术还具备施工安全和环保无害的优势。注浆施工不需要高空作业,没有高空坠落的风险,相对较为安全,并且注浆料通常不含有有毒物质,对环境和人体没有伤害,符合环保要求。
1.2 注浆施工方法的应用现状
在土木建筑工程中,注浆施工技术通过注入特殊的注浆料,增加建筑物的强度和稳定性,从而解决建筑物的裂缝弯曲和倾斜的问题。注浆施工技术通常用于增强建筑物的基础承载能力,修复建筑裂缝,提高地基强度,进行抗震加固,改善地下结构,改善岩体稳定性,等等。注浆料可以将裂缝进行封闭,在修复建筑物破损的同时,增加建筑内部的剪切强度,减小建筑的沉降,还能够将建筑物的构件进行连接,实现较为良好的抗震避震效果。注浆施工技术的应用范围十分广泛,例如:加固深基坑、桥梁高层建筑等建筑物,隧道、地下停车场等地下工程,房屋装修、修复等工程。随着我国土建工程施工范围不断扩展,土木建筑工程单位也不断增加,注浆施工方法为各建筑企业所广泛使用。目前注浆施工成为我国土木建筑行业提升工程标准和工程质量的重要施工方法。
2 土木建筑工程中注浆施工方法分析
2.1 注浆施工材料的选择
2.1.1 注浆施工材料的选择因素
选择注浆材料是土木建筑工程中非常重要的一个环节,直接关系到注浆工程的质量和效果,因此在选择注浆材料的过程中,必须综合考虑多方面的因素,以确保选择的材料是合适的。首先,需要考虑注浆材料的性能。注浆材料应当具有良好的流动性和黏结力等,并且在固化后有足够的强度。此外,注浆材料还应当具有良好的耐久性,从而保障注浆施工工程的使用寿命。其次,需要考虑注浆材料的环境,适应性注浆材料应当适用于当前的环境,如温度、湿度和土壤类型等,并且还要考虑到建筑的特殊需求,包括防水、防渗和防火等。不同的环境对注浆材料的性能有不同的影响,因此必须根据当前的环境并结合施工需求,选择合适的注浆材料。最后,应当考虑注浆材料的经济性。注浆材料的价格不同,因此必须考虑到预算限制,以确保选择的注浆材料是合适的,同时也要考虑到注浆材料的使用效率和使用寿命,降低边际成本,以确保注浆工程的长期经济效益。[1]
2.1.2 注浆施工材料的类型
目前,建筑市场上较为先进且较为普遍的注浆施工材料通常有水泥砂浆、聚合物注浆材料、高分子注浆材料和矿物注浆材料。不同材料优点不同,水泥砂浆是一种常见的注浆施工材料,具有良好的黏洁力和耐久性。聚合物注浆材料是一种高效的注浆施工材料,具有较高的流动性和较高的强度。高分子注浆材料是一种具有良好附着力和具备高弹性的注浆施工材料,适用于防水防渗等特殊需求的施工。矿物注浆材料是一种环保型的注浆施工材料,具有良好的耐久性和环境适应性。在选择高分子注浆材料的过程中,应当根据施工工况选择合适的注浆材料,并且要关注材料的质量,选择正规生产的高质量材料。除此之外,还应当考虑材料的价格,选择价格适中的注浆材料,最后还应当关注施工材料的使用寿命。由于科学技术的发展和注浆施工方法的演进,衍生出了许多综合不同类型材料优点的先进材料。
2.1.3 不同注浆施工材料的特性
水泥砂浆材料是由高质量水泥、粉煤灰和细骨料等配制而成的,具有高强度、优良耐久性和附着力的超高性能水泥砂浆,常用于基础墙体加固和桥梁修补。由水泥、粉煤灰、纤维和复合助剂等混合而成的,具有高强度的复合水泥砂浆,常用于高层建筑物的建筑修补和加固。就聚合物注浆材料而言,环氧树脂注浆材料是一种广泛使用的聚合物注浆材料,具有出色的耐久性和耐腐蚀性,用于加固和修复混凝土及钢筋混凝土结构。聚氨酯注浆材料是一种先进的聚合物注浆材料,具备较高的韧性和抗裂性,常用于桥梁和高层建筑物的加固工程。就高分子注浆材料而言,聚合物水泥基注浆材料具有良好的耐久性、抗裂性和耐碱性等特点,应用于地下工程混凝土结构补强和裂缝修补等方面。聚合物泡沫砂浆材料具有良好的隔音性、保温性和耐久性等特点,常用于地下工程、裂缝修补、隔音保温等方面。就矿物注浆材料而言,硅酸盐注浆材料是由硅酸盐水泥砂浆和其他外加剂组成,具有良好的流动性和固结性,一般用于建筑物的外墙和内墙施工。硅酸盐注浆材料是一种新型的矿物型聚合物注浆材料,具有优良的抗裂性和耐久性,常用于大型工程和地下工程。
2.2 渗透注浆施工方法
2.2.1 渗透注浆法的原理和作用
渗透注浆法是一种高效安全且经济的土木建筑工程注浆施工方法,有着广泛的实际应用前景。滲透注浆法是通过将注浆材料压入基层岩石中,以达到防渗、加固和修补等目的的一种方法。其原理是利用注浆材料的高流动性和高黏稠度,将其引入基层岩石中,在渗透作用的影响下,注浆材料能够平均地分散在基层岩石的内部,从而形成一层密实的注浆膜,保护建筑物。密实的注浆膜能够有效阻挡渗水,防止混凝土表面被水分浸湿,同时具有较强的抗压和抗拉性能,能够有效加固基层岩石,防止岩体破坏。除此之外,还能够填补基层岩石内部的裂缝和空隙,修补岩体的缺陷。
2.2.2 渗透注浆法的工艺流程
在渗透注浆施工前,应当对注浆面进行清理,确保施工对象表面干净,无灰尘和油烟等杂物,随后根据施工要求制备适量的注浆液,准备注浆枪、注浆管和注浆泵等施工设施。准备工作完成后,在注浆面上开孔,保证注浆液均匀渗透,随后通过注浆枪和注浆泵将注浆液均匀地注入开孔中。在注浆施工完成后,通过振动器等设备对注浆液进行压实,保证注浆层的黏稠度和密实性。渗透注浆法有许多技术要点。首先是注浆类型的选择,使用的注浆类型会对注浆过程的有效性产生重大影响,每一种类型的注浆料都有独特的特性和应用,同时还应当注意注浆的属性,包括密度、黏稠度和凝固时间等参数,以确保注浆料能够有效穿透土壤并达到预期效果。其次,应当注重注浆料的注入速率和注入压力。注浆料注入建筑物的速率对于控制注浆的分布并确保其均匀分布十分重要,并且需要仔细控制注浆住地下的压力,从而确保注浆料能够完全渗透。最后,还应当注重注浆量和注入深度,必须根据土壤条件,仔细计算达到结果所需的注浆量及注浆深度,这对于确定注浆过程的有效性也至关重要。
2.2.3 渗透注浆法的优缺点
渗透注浆法的主要优点是,其能够处理大量的土壤或岩石,且对周围区域的干扰和破坏相对较小,该方法无需挖掘即可用于处理原本无法进入的土壤或岩石,使其成为许多建筑项目的多功能解决方案。渗透注浆法的另一个优点是,该施工方法是相对快速且成本效益较为优良的解决方案。这种方法用相对简易的设备即可执行,不需要使用大量的人力和材料,因此该方法吸引了许多工程人员的关注。然而渗透注浆法并不适用于每个建筑项目,在渗透率较低的土壤或岩石中,该方法可能效果较低,因为注浆混合物可能无法穿透和填充建筑内部的空隙和裂缝,并且在地下水位较高的区域,渗透注浆法有一定概率会被挤压,导致无法完全穿透土壤或岩层。因此,渗透注浆法常用于边坡稳定、基础支撑和地下水控制,尤其是在软土区域,该方法效益较高,如黏土和泥炭等。
2.3 压密注浆施工方法
2.3.1 压密注浆法的原理和作用
压密注浆法是常见的注浆施工方法之一,在土木建筑工程中用于增加土壤密度和稳定性,是一种有效的地基改良技术,这种方法包括在压力下将水泥、细骨料、水等混合物注入地面,并对土壤进行置换和压实。压密注浆法能够减少沉降,提高土壤的承重能力,使其适用于建筑工程。压密注浆法的基本原理是,对土壤颗粒施加压力,减少空隙,增加颗粒间的接触和摩擦,从而增强土壤的密度和强度,注入的注浆混合物用于填充空隙并创造更加均匀和稳定的土壤结构[2]。压密注浆法可用于纠正软土或松土中的沉降问题,为结构提供更加稳定的基础,也可用于稳定边坡,防止水土流失和坍塌,同时还能够用于修复受损土壤结构和增加土壤的承载能力,使其更加稳定和安全。
2.3.2 压密注浆法的工艺流程
采用压密注浆法,应当在注浆过程开始之前对土壤进行分析,确定其成分组成和性质,从而确定效果较为良好的注浆混合物和注入方法,随后将钻孔在特定位置钻入地面,并在注浆过程中放置套筒保护钻孔。应当制备注浆混合物,并在压力下将其泵入,钻孔当注浆混合物被注入,即将取代和压实土壤填充空隙,增强土壤的密度和强度,在此过程中应当仔细监测注册压力和速度,从而确保效果处于预期水平,在注入过程完成后,应当对土壤进行监测,衡量施工是否达到预期的压密水平,包括测量土壤密度和强度,以及监测随时间推移的沉降。压密注浆法是一个受控过程,必须严格按照流程仔细规划和执行,尤其要注重对土壤的持续监测。为了使压密注浆法取得成功,必须考虑关键的技术参数。首先是注浆混合物成分。注浆混合物成分是压密灌浆法成功的关键因素,混合物必须根据土壤成分和性质仔细选择,且必须具有适当的黏稠度,从而有效地置换和压实土壤,并且在注浆混合物注入过程中,必须保证较高的压力,从而移动和压实土壤,但不能过高,避免对周围土壤和结构造成损害。压密灌浆法使用的钻孔间距也是一个重要因素,钻孔必须适当间隔,以确保整个压实区域被完整覆盖,并确保土壤内部被均匀地压实。监测对于确保压密灌浆过程的有效性至关重要,必须对土壤进行实时监测和定期检查,确保注浆混合物均匀分布[3]。
2.3.3 压密注浆法的优缺点
压密注浆法具有快速高效的优点。压密注浆法不需要烦琐的施工前准备工作,也不需要将过多的时间投入注浆施工完成后的压实作业,因此是提高土壤稳定性、增强承载能力的快速高效的方法,并且该方法对现有结构和周围环境的破坏更小,对环境的保护效果更为良好。与其他的注浆施工方法相比,压密注浆法的耐久性更为良好,能够持续保持土壤的稳定性,解决地基问题。然而压密注浆法需要专门的设备和技能,因此操作门槛更高,需要更加熟练的专业人员参与执行。除此之外,压密注浆法进入某些区域的通道有限,无法在狭小空间内有效地执行注浆施工,注浆混合物注太快也会有过度压实的风险,并且压实注浆的深度通常限制在米级范围,不适宜较深的土壤问题。在决定是否选取压密灌浆法的过程中,必须根据使用需求考虑方法的优势和局限性,妥善选取注浆施工方案。
3 结语
注浆施工方法的运用是土木建筑工程的一次升级,是对传统工程施工的补充,同时也是提高土木建筑工程整体质量的重要推动力。要发挥注浆施工方法的效果,必须根据不同材料的物理特性、化学特性、力学特性和实际的建设需求及施工工况等进行综合考量,同时要仔细审视不同的注浆施工方法的工艺流程和技术参数,择优选取土木建筑工程施工方案,从而确保注浆施工方法顺利完成。
参考文献
[1]宣怀珍. 解析土木建筑工程中的注浆施工方法[J]. 建筑·建材·装饰,2020(5):204-205.
[2]胡瑞岭. 土木建筑工程中注浆施工方法技术探讨[J]. 科技致富向导,2013(2):253,294.
[3]郎锡娇. 土木建筑工程中注浆施工方法技术研究[J]. 门窗,2015(9):80.