建筑工程注浆技术的应用与施工工艺
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建筑工程注浆技术的应用与施工工艺
摘要:在现代建筑工程中,注浆技术是一种较为常见的施工方法,通过提前制
备浆液,利用自然渗透或是压力渗透等方式,让浆液渗透到裂隙中,进而达到提
高土体抗渗性、稳定性的目的。
对于施工单位来说,一方面要掌握注浆技术要点,根据建筑工程的实际需要,合理设计注浆压力、浆液扩散半径、浆液浓度等参数,另一方面还要具体到工艺流程,重点把控施工准备、开挖钻孔、喷射注浆等技术
要点,才能高质量的完成注浆施工,为建筑工程高标准的建设完成创设良好的环境。
关键词:建筑工程;注浆技术;浆液扩散半径;高压喷射注浆
1.建筑工程注浆技术的应用优势
根据以往建筑工程中应用注浆技术的效果来看,其技术优势主要体现在以下
几个方面:(1)所需施工设备简单,易于操作,灵活方便。
注浆技术中核心设
备为钻孔机、注浆机,以及配套的注浆管等。
对施工技术的要求相对较低,具有
更强的环境适应性。
(2)施工速度快,缩短了工期。
钻孔作业与注浆施工可以
同步进行,减少了施工中的等待时间,为进度控制创造了便利条件。
(3)施工
效果好。
浆液可以渗透到裂缝中,如果采用压力注浆,还可以进一步提高渗透效果。
一来是提高了岩土结构的强度,二来避免了渗透问题,对保证建筑工程地基
稳定有积极效果。
除此之外,注浆技术还具有施工作业面小、噪音低等特点。
2.应用注浆技术应考虑的要点
2.1注浆压力
注浆技术应用效果取决于多个影响因素,注浆压力就是其中一个核心要素。
在浆液浓度、作业条件保持一致的前提下,注浆压力越大,浆液在裂隙中的充填
效果越好。
但是实际施工中,也不能盲目增加注浆压力,还需要考虑设备的性能,以及因为压力过大而导致的剪切力破坏等问题。
在施工设计中,结合地质勘察信息,以及施工经验,从土体的密度、裂隙的发育程度、注浆材料及浆液浓度等因
素进行综合设计。
如果有必要,还要进行现场注浆试验,验证效果后再确定最终
的注浆压力。
2.2浆液扩散半径
注浆前需要提前钻孔,以钻孔底部为圆心,浆液的扩散距离即为扩散半径。
扩散半径越大,说明浆液在岩土裂隙中充填效果越好。
通常浆液的实际扩散半径
都小于各种理论值。
这是由于水泥浆液在进入细小裂隙的过程中,注浆压力使浆
液中水分被渗滤出来,浆液逐渐变稠,流动的距离就会变小,从而导致了计算值
与实际值的差别,当地基条件复杂或计算参数不易准确选定时,应通过现场注浆
试验来确定。
2.3浆液浓度
在制作浆液时,合理设计浓度也是关系到注浆技术应用效果的重要因素。
如
果浓度过大,一些细微的裂隙无法完全充填,既影响了注浆效果,也会因为注浆
压力过大而增加设备运行负荷;如果浓度偏小,则强度、稳定性、抗渗性等方面
的性能也会受到削弱。
在注浆过程中,浆液的浓度是根据注浆压力及吸浆量的变
化而改变的。
通常可采用高压、浓浆来改进注浆效果、缩短注浆时间、避免浆液
的浪费。
除此之外,还可以加入不同的外加剂来调整凝胶时间。
2.4注浆材料
建筑施工中应用注浆技术时,通常用水泥与水按照一定比例制作浆液,此外
也会根据具体的需要,掺加特定的外加剂,比如减水剂、增塑剂等。
近年来,随
着建筑行业的发展,越来越多的外加剂被研发并投入使用,在制作浆液时,可以
灵活选择这些外加剂,从而进一步提高浆液性能。
根据浆液状态的不同,可以分
为悬浮液型和溶液型;根据组成材料的不同,又可以分成水泥浆材和化学浆材。
水泥浆材的优点在于原料容易获得且成本较低,但是稳定性相对较差;化学浆材
又可以细分为水玻璃类、有机高分子类,性能更好,但是成本也有所上升。
在具
体施工中,施工单位应综合考虑选择的材料。
3.建筑工程高压喷射注浆技术的施工工艺
3.1施工准备
为了保证注浆效果和施工顺利,前期的准备工作必须做到位。
总结来说,准
备阶段需要完成的任务有三类,分别是:(1)技术准备。
做好相关资料的整理,包括地质勘察资料、工程设计详图、地下管线布局图等。
开展技术培训,掌握注
浆技术运用中的细节和要点,形成强烈的技术管控和质量监管意识,为下一步注
浆作业开展提供技术支持。
(2)场地准备。
施工前需要进行场地平整,对于低
洼的富水地区,还应当在注浆点周边开挖降水井或排水渠,降低地下水位,营造
良好的注浆施工条件。
如果建筑工程位于城镇等地区,考虑到地下埋设了给排水、电缆、燃气等市政管线,还应当提前与相关部门、公司做好沟通,避免钻孔中出
现破坏。
(3)设备准备。
注浆施工中运用到的设备主要有高压喷射机、钻孔机;仪器方面主要有测斜仪、流量计、压力表等;材料方面主要有导管、喷嘴等。
3.2成孔施工
由于岩土裂隙位于地下一定深度,需要从地面向下钻孔,到达裂隙部位后,
再将导管从钻孔伸入完成注浆。
因此,钻孔也是注浆施工中不可或缺的工艺流程
之一。
另外,成孔质量也会对注浆效果产生直接影响,因此现场施工中也要引起
足够的重视。
首先,要根据地质勘察结果,确定钻孔的位置,明确钻孔的深度,
确保能够达到裂隙所在位置。
其次,还要检查成孔效果,如果有缩径甚至是塌孔
等问题,会影响导管的插入,通过检查确定成孔质量符合要求后方可进行下一步
操作。
采用清孔技术,将钻孔底部的残渣、泥土、石粉等清理出来,避免注浆时
混入泥浆中堵塞裂隙。
3.3喷射注浆
高压喷射注浆中,常用的施工方式有三种,即旋喷、定喷和摆喷,如图1所示。
三种喷射注浆方法均有各自的适用范围和技术特点。
本文以旋喷法为例,其
施工工艺为:将带有喷嘴的导管,沿着钻孔一直插入底部。
此时,将制作好的浆
液装入到地面的高压喷射机中,启动设备进行加压。
达到指定压力后,打开喷嘴
上的阀门,利用密闭环境下的强大压力,使浆液从喷嘴喷出,在压力作用下快速
渗入到裂隙中。
喷浆过程中,地面作业人员密切关注各类仪表的示数变化。
例如
发现压力异常,可能是因为浆液过于粘稠而出现了堵塞问题,应替换为稀薄浆液。
只有灵活应变,才能顺利完成注浆施工。
图1 高压喷射注浆技术
3.4后续处理
完成第一个孔的注浆作业后,将导管拔出,移动至下一钻孔继续注浆。
所有
预设孔的注浆施工结束后,清洗设备。
在高压喷射机中倒入清水,将拔出的导管
一端放入排污池。
利用清水冲洗设备及管道内壁残留的泥浆,以便于下次继续使用。
注浆结束后约6h,让浆液充分凝固、硬结,然后回填钻孔。
在高压喷射注浆中,也可能会遇到各种各样的特殊情况,包括注浆压力突然增大或减小的问题,压力增大可能是遇到了阻塞,压力减小可能是出现了漏浆。
另外还有孔口返浆量过多或过少等问题。
施工人员应做到具体问题的科学分析、精准判断,然后采取相应的处理措施,确保注浆施工顺利完成。
结语:随着注浆工艺的成熟,在现代建筑工程中的应用越来越普遍,建筑地基基础施工、混凝土结构施工、地下室施工等等,都会应用到这一技术。
为了切实提高建筑工程质量,施工单位应当对注浆技术的工艺流程、技术要点进行熟练掌握。
特别是对于注浆压力、浆液浓度等参数的设计,以及施工中钻孔、注浆等技术要点的把控。
只有树立全过程、精细化的施工管控理念,才能发挥注浆技术优势,高质量完成建筑工程任务。
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