岩土施工工程项目中注浆施工技术应用探究李挺

岩土施工工程项目中注浆施工技术应用探究李挺

上海市岩土地质研究院有限公司上海市200072

摘要:在岩土工程施工中常常会使用到注浆施工技术,注浆施工技术的运用主要是增强施工建设的稳定性,起到填充和加固的作用,同时也极大的保障了岩土工程的施工安全。现在,许多岩土工程施工技术有了很大提高,注浆技术在一些问题的处理方面都起到了十分重要的作用,本文从岩土工程的注浆施工特点出发,分析了施工技术运用等有关问题。

关键词:岩土施工;注浆施工;技术应用

1前言

现在,随着建筑项目的不断发展,我们对建筑工程的质量要求也越来越高,其中,在岩土工程中,注浆技术是关键技术之一。与国外发达国家相比,我国的注浆技术起步晚些,但是发展速度相对来说还是很快的。这一技术的应用极大地提高了工程经济以及社会利益。随着新材料的应用和技术的不断创新,注浆技术已经逐渐可以解决一些岩土工程中遇到的问题。这项技术能够提高施工的安全性,确保工程稳定,并且可以提高地基的抗震能力。

2岩土工程项目的特点

随着注浆施工技术的快速发展和更新,注浆过程中应用的施工技术材料呈现了不断增加和丰富的历史发展趋势,与此同时,施工新材料的引入运用,也给我国岩土工程注浆施工技术的更新发展以及施工过程中实际效能水平的优化提升创造和提供了扎实稳定的支持条件。在现有的技术发展条件下,注浆施工技术在岩土工程中的应用效果主要表现在如下几个方面:第一,发挥防水、防渗以及堵漏等技术功能。借由适当的注浆施工材料对岩土工程项目实施注浆施工处理,能够实现对岩土工程项目中,岩层结构内部现有水流现象的完全性阻断,降低岩土层地质结构实际的渗透性,显著减少或消除地下水层对岩层结构的渗透现象,优化提升岩土工程实际具备的抵抗渗透能力。第二,发挥固结功能和稳定功能。注浆施工技术材料对岩土层地质结构具备显著的固结技术效应,能够有效优化和改善岩土地质结构的力学性能,提升地下掩体工程结构的机械承载力。提升边坡性岩土结构的稳定性,显著降低岩土层结构的压缩性,增加岩土层结构实际具备的变形模量水平,大限度避免岩土层结构中的土质形态发生下沉现象。第三,发挥回填加固技术功能。注浆施工技术在岩土工程施工项目中的引入运用,能够实现对岩土工程主体结构中存在孔洞以及缝隙结构实现有效填充,确保岩土工程主体部分具备的结构力学效能水平实现有效提升,综合性技术承载力实现显著优化。在确保工程地基结构实际具备的刚度水平显著提升条件下,能够有效避免其地基结构发生塌陷。注浆技术有以下特点:

2.1隐蔽性

和其他工程项目相比,岩土施工工程具有更高的隐蔽性。这一施工的对象是岩体或者地下结构,这就使得其施工环境和相关工序都比较隐蔽,可能会出现上一步完成的成果很快就被下一步工序掩盖掉,如果只看外观的话,基本是看不出施工成果的全部面貌的。

2.2复杂性

导致岩土工程施工这一特点的原因主要有两点:一个是岩土施工工程要用到很多大型的机器和辅助设备,要运输这些机器设备需要用到各种车辆,这就要求施工现场三通一平。但是实际现场人员比较多,机械种类也很多,主要是岩石工程涉及的工种比较多的原因,这些都会使得施工现场难以达到三通一平这个标准;第二点是这一工程的施工程序和对象相对来说比较复杂。由于岩石每一项都有不同之处,因此使得施工条件也有所不同,这时就要用到不同的施工技术,这直接导致了施工工艺的不确定性,技术人员容易和操作者在施工工艺这一问题上产生意见分歧。

2.3不可逆性

由于岩土施工工程具有以上两种特点,这就使得其具有不可逆性,施工产物一旦定型就很难再返修。例如施工时注浆的过程,在注浆完成后,工程质量也就差不多定型了。如果后期检测发现有什么问题或者发现相关检测没有达到标准,这时也很难再去完善注浆质量。

3注浆技术在岩土工程中的发展

3.1工作面注浆

近年来,我国研发出了一种新型注浆技术,这就是工作面注浆,传统注浆技术使用的是地质钻机,新型技术使用的是电钻和风镐,它钻进的深度不是很深,只有5m左右,而且孔径也很小,但是其速度非常快。而且相对传统技术来说新技术的优点比较明显,例如使用的设备比较简单,具有较强的针对性,不管在什么样的岩石缝隙都能进行注浆工作。

3.2监控技术自动化

在岩土工程中,注浆施工监控技术逐渐实现自动化,特别是监控和检测注浆的效果这一方面。例如,在注浆施工前后都要监控和检测土体的渗透性变化,同时也要进行漏水与注水试验等。随着岩土工程相关技术的不断创新,今后会有新的注浆材料、先进的施工技术和设备不断产生,进一步加强岩土工程中的防渗堵漏、基础加固等工作。

4注浆技术在岩土施工工程中的应用

4.1加固地基

目前在进行地基加固时,会有很多注浆技术可以选择,例如对已有的建筑物发生沉陷的地基进行抬升和加固,对桩底注浆进行加固以及对铁路和公路下沉的加固等。近年来高层建筑的数量越来越多,在一定程度提升了基础的要求与标准,一些地区的地表土质情况不好,地基的承载力也不大,使浅基础形式达不到实际要求,所以它是从基础方式渐渐转向深基础的发展。而桩基础在深基础中是作为应用最广的一种基础形式存在的,它在设计中通常选择端承桩方式。这种方式依照作业方法可以分为灌注桩和预制桩两种。前者具有更高的承载力,没有振动也不会有挤土现象,而还可以近距离接触现有建筑物施工,有较强的适应性,应用比较广泛。

4.2治水防渗

矿山的隧道、竖井等一些地下工程在开采时,一般会选择注浆防渗帷幕和防渗堵漏。注浆法还能用在很多方面,例如坝基坝体进行堵漏防渗,基底涌水涌砂和基坑周围渗水等。在施工中,需要挖开碳质页岩、泥岩、粘土等这些软土质的岩石,软黏土的稳定性太低,主要是因为其具有层理构造和碎屑结构。如果顺着层理方位进行巷道的开凿工作,极易导致垮塌、冒顶等事故。防渗帷幕灌浆工艺的原理是在巷道开始挖掘之前把顶板暴露面围岩进行“加固凝结”处理,这样开挖之后,在顶板防渗帷幕层就会形成“围岩支护体”,有个围岩自承拱的作用,确保后面施工环境的安全。

4.3岩土工程施工过程中常用的注浆技术

(1)压密注浆施工技术。所谓压密注浆施工技术,就是将遵照规范物质比例配置形成的化学性施工浆液,经由搅拌制作而成的水泥施工浆液,运用高压注浆施工技术,同时注入到岩土层结构之中,确保土层结构的实际密度参数水平发生程度显著的优化提升,确保土层地质结构的整体施工技术条件实现优化改善。在具体应用压密注浆施工技术过程中,要优先针对尺寸较大的孔洞和缝隙结构,实施注浆填充处理,在此基础上,运用高压施工技术方法在土体结构内部完成针对微小孔隙结构的填充处理,以实现预期的施工技术活动效果目标。

(2)劈裂注浆施工技术。所谓劈裂注浆施工技术,是在运用高压注浆施工技术工艺基础上,将化学性施工浆液,或者是水泥搅拌制作形成的施工浆液注入到地下土层结构之中,并通过注浆施工技术过程,促进地下土层结构实际具备的技术性能发生程度显著的优化改善。在具体运用劈裂注浆施工技术过程中,设置与土体地质结构相对应的剪切裂缝技术结构,必须严格调查和参照地下土体结构实际具备的强度参数表现状态,并在实际完成剪切裂缝的设置施工操作环节基础上,沿着裂缝结构的分布线结构完成注浆作业技术环节,并且在浆液加工活动的开展过程中,具体形成地下土体的骨架结构。在现有的技术条件下,劈裂注浆施工技术的基本操作步骤如下:第一,钻孔直观环节,通常应当将孔径尺寸控制在90.00cm上下,且在实际钻孔作业过程中要保证佳的垂直度,将不同钻孔结构之间的彼此距离控制在1.30m左右,排列形状呈现近似梅花形。第二,注浆环节。将预先制作形成的施工浆液,注入到单向阀管与钻孔壁结构之间的缝隙中,发挥填充技术效应,要促使注浆施工材料在孔内技术结构中实现开环技术状态。第三,单相阀管插入,且确保选用管径尺寸恰当的塑料管。第四,分层注浆施工环节,在双向密封注浆芯管插入后,应当接续开展分层注浆施工环节。

5灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用

工艺分析随着我国经济的进一步发展,工程建筑行业也面临着前所未有的挑战,很多兴建的工程项目无法在理想的地质条件下完成,原有的桩基施工技术无法解决具体地质条件为施工所带来的复杂问题,或是原有施工技术的应用会对整体工程造成质量隐患。面对诸如此类问题的所带来的种种挑战,灌注桩后注浆技术应运而生。灌注桩后注浆施工技术实用性强,覆盖面广,几乎可以实现在各种地质条件下的合理应用,且在各个具体施工环节呈现出不同的技术优势。现为充分显现灌注桩后注浆施工技术在实际建筑工程施工中的影响力,对灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中应用的具体环节做以下解析。

5.1注浆管与安装施工

目前灌注桩后注浆施工技术所用注浆管多为镀锌管或是无缝焊管制成,其管壁直径一般控制在⌀25mm~⌀30mm之间,当然在针对具体工程时结合工程具体的工程实况进行选用,例如对桩身大于50m的桩则要顾及注浆管内壁可能存在的摩擦阻力给注浆操作所带来的负面影响。在注浆管的实际制作过程中,分别按照注浆管端花管、注浆管身直筒以及注浆管上端丝扣接口3部分进行制作安装。其中花管段的制作安装有以下2项细节需要引起注意,首先,在注浆管端花管侧壁设计时,多将出浆孔设计为梅花形,直径一般控制在6~7mm,其次,采用塑料或是橡胶材质的薄膜花管段进行缠绕,外用硬质丝带捆扎,以避免注浆管在注浆时可能发生的渗浆漏浆等现象。

5.2灌注桩压水实验

为了检查注浆管与单向阀门的阻塞情况,一般在灌注桩浇筑完毕5d内,对灌注桩进行压水实验,同时通过此实验,单向阀周围残存的水泥泥浆以及泥渣也将被清理排除。以下此类情况出现时,应对建筑工程灌注桩浇筑施工提前进行压水试验,用以保证其较厚的混凝土覆盖层可以被冲开。压水实验应由具有相关技术资质的人员进行操作并精确记录注浆管路的疏通状况及冲破压力值。

5.3注浆管的安装与下放

注浆管安装的技术工艺关键就是各段注浆管之间的精准对接,采用焊接连接时则要确保焊缝的连续性、盈实性以及密闭性。在整个过程中,要严格按照对应的相关规范进行施工,以保证注浆管的密闭性性与整体性。

5.4灌注桩注浆

此项施工技术的结尾步骤就是对灌注桩进行注浆操作,同时也是整个施工过程中最为重要的一环,注浆的顺利进行与否直接关系到此项施工技术的整体施工质量,所以灌注桩注浆施工的顺利完成极为重要。于注浆之前应统筹考虑影响施工质量的因素有注浆压力、所注浆液的水泥用量和浆液水灰比等,诸如此类的各种因素都将直接决定注浆施工的最终质量。其次,对于注浆施工的操作也应由专业施工人员,严格按照相关规范进行实际施工操作。

5.5灌注桩注浆时序

灌注桩成桩后2~30d内,就应进行注浆施工,实际施工作业点和已经成孔的施工点的距离是在施工过程中应按照规范严格控制的,且彼此之间的直线距离一般不低于8m。除此之外,灌注桩注浆的顺序应按照实际施工土质的不同实际安排,对于已经饱和的土层,应由桩侧至桩端的顺序进行,而对于未饱和的土层,则是由桩端至桩侧进行注浆操作,除此之外对多断面桩侧灌注桩注浆应由上至下进行。在灌注桩实际注浆施工过程中,桩端与桩侧施工时间的间隔应控制在不低于2h,过高或者过低皆不适宜,面对具体工程施工时更应结合实际施工情况进行整体考虑。灌注桩施工中另外一个需要注意的就是避免对于同一根桩的不同注浆管进行不等量的注浆操作。

6结束语

综上所述,注浆技术作为岩土工程施工的关键技术,不但可以提高工程的安全等级,对工程质量也有很大意义,因此其施工质量一定要引起施工人员的重视。结合实际现场情况,通过合理的施工工艺,提高工程质量,促进岩土施工工程的发展。

参考文献:

[1]昝欣林.注浆技术在岩土施工工程项目中的应用分析[J].建材与装饰,2015(13).

[2]李彝.岩土施工工程项目中注浆施工技术应用探究[J].建材发展导向:上,2016,14(21):316-317.

[3]陈金龙.浅谈建筑岩土施工工程项目中的注浆技术[J].城市建设理论研究:电子版,2016(11).

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