建筑土木工程施工中注浆技术的运用

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:荣阳
[导读] 摘要:建筑墙体裂缝与地基不均匀沉降是建筑工程中常见的质量问题,其形成原因复杂多样,除了会直接影响建筑使用质量外,如果问题长时间得不到有效解决,还有可能引发建筑坍塌等严重事故。
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        摘要:建筑墙体裂缝与地基不均匀沉降是建筑工程中常见的质量问题,其形成原因复杂多样,除了会直接影响建筑使用质量外,如果问题长时间得不到有效解决,还有可能引发建筑坍塌等严重事故。在发现建筑裂缝后,可以选择注浆技术进行处理,通过封堵、修补,达到控制裂缝发育和扩张、提升建筑安全的效果。本文首先介绍了高压喷射注浆、压密注浆等常用的注浆技术,随后重点介绍了注浆技术在建筑基础施工方面的具体应用和操作细节,最后结合实际经验,总结了运用注浆技术的注意事项。
        关键词:建筑工程;注浆技术;劈裂注浆;地基基础
        引言:建筑工程中,地基施工质量将会对上部建筑的稳定性和安全性产生直接影响。昆明地区溶洞、软土等地质分布范围较广,因此在建筑工程施工中必须要采取恰当的措施,提高地基承载力。注浆技术是一种常见的地基加固手法,根据注浆材料、操作方式的不同,又可以分成若干类型。但是其基本原理都是将浆液注入到地基或是建筑裂缝位置,通过加固地基、填补裂缝,最终达到提升建筑安全的目的。在复杂地质上进行建筑工程施工,掌握注浆技术操作要点有其必要性。
        一、建筑土木工程中常用注浆技术
        1、高压喷射注浆法
        在建筑内部混凝土结构发生裂缝后,首先使用钻机从表面向里打孔,达到裂缝所在位置。然后将带有喷嘴的注浆管,沿着钻孔插入。同时将注浆材料装入到高压注浆机中,启动设备进行加压。当压力达到一定数值后,打开控制开关,在高压作用下,浆液从喷嘴高速射出,将裂缝充填满。浆液材料凝固后,可以发挥粘接作用,防止裂缝进一步发育和扩张。高压喷射注浆法常用于建筑地基施工中,对提高地基稳固性、防止地基不均匀沉降有明显效果。其应用优势在于浆液利用率高,很少出现流失、浪费的情况,无形中节约了成本;还有就是所用设备的数量和种类较少,施工作业比较便捷。
        2、压密注浆法
        压密注浆是利用较高的压力灌入浓度较大的水泥浆或化学浆液,注浆开始时浆液总是先充填较大的空隙,然后在较大的压力下渗入土体孔隙。随着土层孔隙水压力升高挤压土体,直至出现剪切裂缝,产生劈裂,浆液随之充填裂缝,形成浆脉,使得土体内形成新的网状骨架结构。浆脉在形成过程中由于占据了土体中一部分空间,加上土层内孔隙被浆液所渗透,从而将土体挤密,构成了新的浆脉复合地基,改善了土体的强度和防渗性能,同时也改变了土体物理力学性质,提高了软土地基的承载力。这一技术的应用优势在于裂缝充填效果好,对于大面积的裂隙,特别是对于那些修建在裂隙发育、岩层破碎地质上的建筑工程,具有良好的适应性。
        二、注浆技术在建筑工程施工中的应用
        在建筑施工中,根据地质调查和设计方案,科学选用注浆技术才能在控制施工成本和提升建筑质量之间达到统一。本文以高压喷射注浆技术为例,对该技术的工艺流程和细节要点展开简要概述。
        1、钻孔
        现场施工人员根据设计图纸,确定钻孔位置,进行简单标记后,做好钻孔周边的场地整理,为钻孔作业创造良好环境。将场地整平,如果土壤松散,需要进行简单的加固,保证钻机作业时不会出现明显抖动。然后将钻机移动到指定位置,调整钻头角度,保证垂直向下,检查倾斜度并将误差控制在1%以内。调节钻机的参数,包括钻进速度、深度等。准备工作妥当后,启动钻机开始钻孔。按照“慢-快-慢”的方法调控钻进速度,达到指定深度后,将钻头反旋拔出。
        2、成孔检查与清理
        钻孔结束后,还要对钻孔进行一次检查。软土地基或是破碎岩层中使用高压喷射注浆技术,经常会遇到钻孔塌陷的问题。通过成孔检查,若存在此类问题,应当重新钻孔,这也是保证下一步注浆作业顺利开展的关键。

经过检查确定成孔质量较好的,采用水洗法进行钻孔清洗,将孔底的粉末、泥土等冲出,保证钻孔内干净。
        3、插入注浆管,喷射注浆
        将带有喷嘴的注浆管沿着钻孔缓缓放入,直到达到钻孔底部。在地面的高压喷射机中,装入制作好的浆液。启动设备进行持续加压,通常将压力控制在10-15MPa。然后将阀门打开,让浆液在巨大的压力作用下,以极高速度喷射出去。在浆液的强大冲击力下,一来可以渗入到裂缝的末端,提升了充填效果;二来也能够冲击土体,形成的浆液与土体混合物,在硬结后具有更大的硬度,也能够提升承载力。根据选用设备的不同,在喷射注浆时的具体操作也有一定的差异。例如有些情况下会选择旋转喷头,需要一边旋喷、一边提升。
        4、拔管与冲洗
        高压喷射注浆结束后,将注浆管徐徐上提,完全拔出后,可以移动设备至下一钻孔点,继续进行其他钻孔的注浆施工。在整个建筑工程的注浆作业结束后,选择一处空闲场地,将清水注入高压喷浆机,然后将压力调节至2MPa并进行喷射,可以将设备内部及管壁上残留的泥浆清理干净。整个冲洗可能反复进行2-3次,直到观察到排出的清水中没有泥浆位置。冲洗作业可以预防喷嘴堵塞,方便在下一次工程中继续使用。
        三、建筑施工中运用注浆技术的注意事项
        1、注浆材料的选择
        近年来建筑工程中高层建筑的比例有升高趋势,对建筑地基承载力、结构稳定性等方面提出了更为严格的要求。而高层建筑由于自重大、结构复杂等特点,也容易出现地基不均匀沉降、混凝土结构裂缝等常见问题。注浆技术的运用,可以有效提升建筑安全与稳定。随着注浆技术的成熟,市场上也涌现出了许多种类的注浆材料,比较常见的是水泥、水玻璃,另外近年来随着化工技术的进步,一些高分子注浆材料因为性能良好,也逐渐得到了推广使用。对比来看,不同类型的注浆材料,无论是在适用范围、市场价格还是操作技术上,均有较大的差异。因此,施工人员要注意结合建筑工程施工的具体需要,科学的选取注浆材料,确保在建筑施工中发挥应有的价值。
        2、注浆方法的控制
        现阶段注浆技术已经被广泛的应用到建筑工程中的地基加固、裂缝填补、渗漏处理等工作中。同时,由于高压喷射注浆、劈裂注浆、压密注浆等不同注浆方式,在施工工艺和技术要点方面存在较大差别,对施工人员的整体管控能力提出了更高的要求。因此,在建筑工程中,一方面是要提前做好调查,立足于建筑实际情况,选择一种适用的注浆方法;另一方面,还要编制详细的施工方案,明确各个环节的技术要点,并且在具体施工中加以控制。只有这样,才能最大程度上保证注浆加固效果的发挥,进而保证建筑整体稳定与安全。除此之外,在完成注浆操作后,如有必要,还应继续做好监测。以建筑裂缝的注浆封堵为例,后期还要观察裂缝是否有继续发育的情况,或是裂缝处的渗漏问题是否解决。若问题仍然存在,还需要重新采用注浆技术进行处理。
        结语:在现代建筑施工的技术体系中,注浆技术是其中的重要组成之一。无论是建筑地基的注浆加固,还是建筑结构裂缝的注浆封堵,都能够发挥特殊的作用。施工单位应根据建筑施工和处理要求,挑选与之匹配的注浆方法。在这一前提下,从注浆材料的选择,注浆方案的编制,注浆质量检查标准等方面,采取严格的管理措施,确保建筑施工高质量完成。另外,还要检查注浆处理效果,保证建筑施工中遇到的问题得到彻底处理,真正发挥注浆技术的应用价值。
        参考文献:
        [1]陈建新.临近建筑物软土地质型钢+高压旋喷复合桩沟槽支护施工技术[J].建材发展导向,2020(5):12-13.
        [2]管典志,陈治法,刘明文.后钻孔注浆技术在提高既有混凝土灌注桩竖向承载力中的应用[C]//第五届全国建筑结构技术交流会论文集.2019.
        [3]姜永伟.注浆技术在建筑土木工程中的运用和施工工艺分析[J].居舍,2019(11):130-132.
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