注浆技术在岩土工程施工中的应用简述
张宋杰
杭州金锄市政园林工程有限公司 浙江杭州 311100
摘要:注浆技术是岩土工程施工中最重要的关键部分,注浆技术能有效提升岩土建筑工程的质量,延长其使用年限,并且能加固其建筑结构,增加建筑安全性、稳定性、抗震性。注浆技术(注浆法)也称灌浆法,在岩土土基的裂缝或者孔隙中,使用液压、气压、电渗等方法,注入注浆材料的浆液,用以改善其物理力学性质的方法,等到浆体凝固之后,形成结石体,从而使得该岩土工程结构的强度和稳定性得以加强。
关键词:注浆技术;岩土工程;施工;应用
一、注浆技术的相关概述
(一)工程施工中应用注浆技术的优点
(1)操作简单便捷
总结以往经验可以发现,注浆技术的操作过程较为简单,且有助于提高工程效率,因此目前已经得到了较为广泛的应用。正式开始工程前,需要妥善选择相关材料,由于注浆技术对操作要求不高,相关部门不需要在人员选拔上花费过多精力,指派普通工人即可,且失误率较低。
(2)施工效果显著
应用注浆技术一方面可以填补建筑表面出现的裂缝,另一方面也能够通过多种方式加强地基的稳固性,进一步防止裂缝的出现,加固工程质量,延长建筑使用寿命。该技术应用范围广泛,可以与多种设备和技术相结合,针对不同问题进行操作。
(3)具有较强的综合性
各种设备都可以通过加压的方式将浆液注入结构体,并依据结构体自身特征,通过人为控制形成新的结合体,以此解决裂缝问题。该技术对操作和环境的要求都较低,施工环境不受限,施工效果良好,应用范围也相对宽泛,在使用注浆工艺的过程中不会对原有工艺产生较大影响,两种操作可以同时进行,且失误率较低,能够有效提高施工效率。
(二)注浆技术的分类
(1)静压注浆法。该类方法是指经过人为增压的方式将一定材料与比例的浆液压入地基,通过压力与液体的流动作用,找到地基中承重能力不足的部分,填补其中的空隙与裂缝,并与地基中各类物质混合成为泥浆,进一步达到加固的作用,平衡地基的承重能力,进而达到隔离地下水的目的。
(2)高压喷射法。这一方法是注浆技术的核心部分,需要借助高压喷射装置,利用较强的冲击力配合浆液进行喷射,从而破坏指定结构,并在与浆液融合的过程中成为新的组合体。
(3)渗透注浆法。建设时必须保证地基稳固,因此为了平衡地基稳固程度,经常会应用到该方法,加强地基的承重能力与稳定性,保证地基的能力达标。
(4)复合注浆法。复合注浆法是首先通过高压喷射将浆液注入结构体内部,形成新的固体,再通过静压注浆法进行局部填充,铺平裂缝部分,稳定整体结构。该项技术操作简单,对技术要求不高,施工中应用该技术能够在一定程度上提高工程质量。
二、注浆技术在岩土工程施工中的应用
(一)地基加固
在岩土工程施工中运用注浆技术能够将地基的承载力提升,从而达到加固地基的作用。当前岩土工程地基逐步朝着深基础放线发展,其中一类较为常见的形式就是桩基础。在使用桩基础时,会因为长时间受到上部结构的荷载而导致沉降情况出现。所以当前大部分岩土工程都会采取端承桩的形式来降低桩基础的沉降。一般端承桩的类型主要有预制桩与灌注桩两种,其中灌注桩具有良好的承载力,无挤土、无振动的优点,能够和已有构筑物临近作业,因此广泛运用于岩土工程施工过程中。不过需要一提是,在进行灌注桩作业时,成孔阶段会对周边土体产生干扰,使得桩端、桩周的土地强度下降,加之水泡软化,会进一步减小土体强度,导致桩基础具体承载能力下降。
(二)防水防渗
涌水问题常常出现在地下工程施工,如竖井、矿山巷道、地铁以及隧道灯工程作业当中,所以要想有效控制涌水或是进行防渗堵漏,则可以使用注浆防渗帷幕来实现。而且注浆法还能够适用在坝体坝基的防渗堵漏、基底涌水用啥以及基坑周围渗水等治理工作当中。部分岩土工程施工环节会需要开挖软粘土岩石,如泥岩、粘土以及碳质页岩等,不过因为该类岩石的层理以及碎屑构造较为特别,所以如若在具体开挖环节没能根据软粘土层岩石层理来进行,就会非常容易导致冒顶或是垮塌等事故出现。而运用注浆防渗帷幕则能够有效解决该类问题,其工作原理在于开挖巷道前,对顶板暴露面围岩实施“凝结加固”,形成“围岩支护体”,来提高围岩承载能力,保证作业的安全。通过连接帷幕顶部和坝体或是混凝土闸底板,并且将帷幕底部渗入特定的不透水岩层深度来达到对地基内地下水渗透进行阻止的效果,进而将渗透水对闸坝的压力减小。
三、工程施工中注浆技术的施工要点
(一) 钻孔
在正式进行注浆前,需要准备相应的孔洞。实际操作时要结合工程的具体情况,测量孔洞的深度与孔径,使之与整体建筑位置相协调,且施工时要特别注意误差情况,一般误差不能超过2cm。在进行钻孔工作时,要严格把控角度问题,路径不能歪斜。这一过程要求施工人员连续进行,保证深度达到后续工作标准,并在整体工作完成后进行检验,确保合格后再开展后续的灌浆工作。
(二) 制作及布设注浆管
制作浆管时要注意连接处的焊接,通常用长度为25mm左右的套筒进行连接,位置位于两端。浆管与钢筋笼的长度差值在8.5m左右。铺设管道时,要将管道超出基坑2m左右,且通过在顶端施压的方式保证稳固性与封闭性,尽可能减少杂物的混入。中底铺设钢筋笼,喷头放在管下约20cm处,然后进行打孔工作,要注意打孔过程中施加的压力大小,一方面需要满足工程要求,另一方面也要考虑整体结构的承压能力。管头处要埋设相应的凝土块,减少不同结构之间的摩擦,待钢筋笼布置完成后即可进行灌浆工作,同时必须密切注意灌浆压力,减少对管道本身的损耗,延长管道的使用时长。
(三) 压水测试
注浆前还需要进行压力测试,这是保证注浆工作顺利开展的关键。首先要了解浆液的具体材料,在管道内通入水流,测试管道的承压能力与密封能力,具体操作为持续注入高压水流,测试整体管道的密封程度,测试时间长达5min左右,且不可间断,控制水流的压力不能超过1MPa。压力测试完毕且保证通过后,清理管道,将灌浆工作进行前的准备工作落实到位。
(四)注浆
如果在注浆时选用高压喷射的方法,则施工前的设备安装必须保证位置精准,依照科学的方法进行测算后放置设备。例如钻机的孔位需正对转盘,允许有微小误差,但不可以超过0.5°。注浆的过程中需要注意压力与量的大小,考虑管道的承受能力。注浆工作完成后还需要进行后续的收尾工作,若水泥自身与空气接触时间过长,则容易出现干裂甚至坍塌的情况,在工程完成后出现此类情况,需要立即进行修复。如果采用劈裂法进行注浆,则需要关注孔洞的半径和打孔路径是否垂直等问题。当确保孔洞已经被全部灌入泥浆后,安放劈裂管,孔洞之间留有50cm左右的间隔。钻孔后要保证密封性,在各项指标达标后可以进行后续工作。根据相关标准对不同部位施以不同压力,但若在地下室环境或对横梁进行施工时,则可以适当考虑增加压力,依据不同部位的不同情况合理选择压力范围。
(五)封孔
注浆工作完成后,需要进行密封,因为浆液具有一定的流动性,需要通过密封的形式来保证浆液的位置不发生较大变动。如果发现有渗漏情况,可以进行后期补加。整体工作完成后进行检查,达到标准后即可进行密封。
四、结论
总而言之,在岩土工程施工过程中应用注浆技术起到了非常重要的作用,其不单单影响到了整体工程的安全等级,并且还决定着工程的施工质量。因此在开展岩土工程施工过程中必须要对该项技术予以充分重视,相关工作人员应当要能够正确掌握该项技术的特点以及作用,熟练运用其各项技术要点,并且能够结合实际情况来进行有效应用,以切实将注浆技术应有的作用与价值发挥出来,切实提高整体工程质量与安全。
参考文献:
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