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摘要:土木工程施工会应用多种技术,其中灌浆施工是现在土木工程中一种常用技术,它的浆材较多,施工方法也较多,因此其在土木工程中的应用范围较广,在土木工程中体现出了许多优势,但施工技术和方法的选择不当也会将其劣势体现出来,要想使灌浆技术在土木工程中最大限度发挥其优势,那么就要采用相应的技术选择合适的方法进行灌浆。笔者本文将要对这两个问题进行分析。
关键词:土木工程;灌浆施工;技术;方法
引言:灌浆技术的原理比较简单,即在土木工程需要的部分提前进行钻孔,然后将适宜在该部分使用的浆液注入到钻孔或是一些土木工程建筑物本身的一些空隙以及灌浆管中,以此来使土木工程建筑物更为坚固,一定程度上来保证土木工程的质量。
一、灌浆材料
灌浆施工的材料有很多,每种材料有自己的特点,每种材料都有适合自己应用的部位。现在土木工程的灌浆材料中,以其材料的成分来分大致可以分为以下三种:
1、水泥基浆料
这种浆料的主料为硅酸盐水泥熟料、二水石膏,对二者选择合适的量进行混合后,还需要进行研磨,其研磨要极其细致,在上一流程结束后还需要在其中加入性能调节剂,这是水泥基浆料的组成。这种浆料有一定的劣势,其稳定性较差,并且在土木工程中的注入能力有限,同时其浆料本身如果受到水的冲刷会稀释,这样就不能达到灌浆效果。
2、粘土浆料
这一浆料从名字上就能看出其主要是粘土,亚粘土,这种浆料有较多优势,首先其配置比较方便,尤其是纯粘土浆料的配置,将粘土进行充分的浸泡,在浸泡后对其进行搅拌、筛滤就完成了。其次是其稳定性较强,同时因其粘土自身的性质,其粘结力较好。最后工程的不同对灌浆效果的要求也有一定差异,那么一般很少会用纯粘土进行土木工程灌浆施工,大多会加入水泥,在这一问题上需重点注意的是水泥量。
3、化学浆料
化学浆料在现在土木工程中常会用到原因是其优势较多,首先是其与上述两种材料有较大区别的优势不分层无沉淀,并且配置浆料的过程中的许多问题可以人为控制,如其固化时间。其次是其应用范围,它的性质决定了它能用于地下工程中,在一些隐蔽工程中也可用。最后是固化或胶凝体的优势,因其是化学材料所以其体积收缩较小同时其本身是不渗水的,而且具有一定的耐久性。
二、灌浆技术要点
灌浆技术直接决定灌浆质量,灌浆技术中的问题也较多,也需从几个方面展开分析,其中压力、扩散半径以及凝固时间,是灌浆技术需要重点注意的问题,其决定着灌浆质量。
1、灌浆压力
灌浆压力是灌浆施工中的关键问题之一,灌浆的效果与其压力有直接关联,灌浆压力过小或过大,或是一些部位的灌浆压力不合理,土木工程质量都会受到影响。灌浆压力的选择与多种因素有关。首先从浆材上来看,其在压力的选择上需根据其浆材决定,如性质较好化学灌浆的灌浆压力就要小于水没有其浆材性质好的灌浆材料。其次从地层条件来看,这一点比较容易理解,要根据其渗透系数来决定,系数越小灌浆压力要越大。最后还要注意的是深部的灌浆压力要更大一些,这样才能保证灌浆质量。
2、扩散半径
浆液的有效扩散才能达到比较好的施工效果,那么其扩散半径也是灌浆施工的要点之一。影响扩散半径的相关因素有很多,上文中提到的渗透系数等都是影响它的因素。如灌浆压力以及浆液配置时的浓度,都对扩散半径有影响。我们知道在扩散半径技术要点上有一定相关的公式,可以通过这些理论公式来测定,但是每个工程的施工都是有差异的,并且土木工程灌浆施工,影响该问题的因素比较多,那么就不能仅依靠理论公式来确定,相关施工人员需要对其进行实际的实验操作以此来确定。
3、凝固时间
凝固时间由灌浆材料本身的性质决定,不同条件下的灌浆施工所适合的凝固时间不同,为了调整凝固时间可在浆材中加入速凝剂、分散剂、塑化剂、早强剂等外加剂来调节浆液的性能从而调整凝固时间。对浆液的要求包括:①无毒无害,费易燃易爆物品;②流动性好、可关注性强;③浆液的凝固时间可自由准确控制;④浆液对灌浆设备等无腐蚀、易冲洗;⑤浆液稳定性好,不易变质,可在常温、潮湿环境下保持本身性质;⑥与岩体有着良好的粘结力,凝固时无收缩;⑦强度较高,抗冲刷、抗渗性能良好;⑧价格实惠经济性强;⑨操作简单方便。
三、土木工程灌浆方法
灌浆材料以及灌浆技术的不同也在一定程度上决定着灌浆方法的多样性,例如在不同的地层中要使用的灌浆方法就存在一定的差别。笔者本文简要分析四种灌浆方法。
1、填充灌浆
这种方法比较简单,其在土木工程的运用大多是在其裂缝较大的工程中,或是在地下的一些结构体壁当中,这些裂缝以及体壁空间相对来说较大,那么在灌浆过程中就需要大面积对其进行填充,那么这种方法就比较适用,可以达到较好的灌浆效果。
2、渗透灌浆
该方法比较容易理解,就是以渗透形式来完成,那么这种方法与填充灌浆法恰好相反,它多用于一些小的裂缝中。而且许多土木工程地层固定,有的不方便改变,有的不能进行地层的改变,那么要想在灌浆过程中不改变其地层,那么就需要以渗透方式来进行灌浆,其灌浆法一般会用在砂砾层土质中。同时使用这种灌浆的方法在一些特殊地质条件导致的缝隙较多的工程中也同样适用。
3、压密灌浆法
这种灌浆方法比较用特殊,它一般会用在浓度较高的灌浆施工中,既然其浆液浓度较高,那么其灌浆就比较困难,因此需要极强的压力进行灌浆。为何使用极强的压力来进行呢,因为其浆液浓度高,那么在灌浆中就会形成一些浆泡,浆泡会影响灌浆质量也会影响土木工程质量,所以需要外界给予一定压力,那么当压力足够时才能保证浆液可以顺利进入到地层中。这一方法的运用多在黏土层,因为粘土层自身的特殊性,使用这种灌浆方法更为有效,可以达到更好的灌浆效率,那么从这一点也可以看出,灌浆方法与地层有着直接关联,地层也直接影响着灌浆方法的选择。由于灌浆技术的发展,其灌浆的方法不断创新,除以上的论述方法之外,还存在劈裂灌浆法和电动化灌浆法等两种有效的灌浆方法。
4、劈裂法
劈裂灌浆法应用最多的是在颗粒细小的粉砂土和淤泥中,劈裂灌浆法主要是依靠较高的压力,在渗透性较低的地层灌浆中,充分利用浆液自身的力和特性,不断克服地层自身的应力和抗剪切强度,由于高压的作用,地层内的水会形成较大的冲力,从而发生劈裂作用,劈裂作用发生后会使地层的结构和受力点发生变化,这样一方面会导致地层的地表结构发生物理变化,出现大幅度的裂隙,另一方面,如果地层表面有轻微的裂隙,劈裂作用发生后会加剧裂隙的尺度,从而为灌浆带来极大的可靠性。
结束语:土木工程在现在有迅猛发展的趋势,并且其趋势一直在蔓延,其工程的坚固性等性能人们对次也有更为严格的要求,其质量也是人们关注的重点,灌浆技术的应用不仅可以应用在土木工程的新建筑中,在一些已经建造多年的旧建筑中也有应用,在新建筑中直接对其加固,而在旧建筑中可以以此技术对其进行维修,并且也可以进行加固。该技术的发展也为我国土木工程带来了更大竞争力。在土木工程中其对建筑的补缝以及渗漏都有较好的效果。可见其在土木工程中运用的意义。
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