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【摘 要】 目前注浆技术已成为一门新兴发展的交叉技术应用学科。本文分析了土建施工中注浆技术工作特点,并以实例探讨了压密注浆技术在土建施工中为某选煤厂带来的经济效益。
【关键词】 土建施工;特点;注浆技术;具体应用
注浆施工属于隐蔽性作业。在注浆作业过程中,特别是在注浆结束后,应进行适当的检查和试验,了解注浆的效果。注浆设计时,就应该制定适当的调查、试验、观察、记录等计划,提出设想并验证其可行性,把注浆前的设想与注浆作业的实际施工情况及注浆后的地基改良程度进行比较。
一、土建施工中注浆技术工作特点
针对注浆技术在土建行业中发挥的重要作用,首先分析了注浆技术本身的工作特点,主要包括以下几个方面。一般的注浆技术都较简单、易操作,且设备轻巧、方便,能够在复杂的环境中非常具有适应性的工作。在进行注浆施工工程作业中它可以影响的范围是极少的,然而对于扩散范围的规模却十分明显,同时在加固方面也具有良好的效果。在一般的施工过程中以及施工完成后所采用的注浆材料一般都具备环保型,这样有助于建筑产品整体质量的把握。在注浆工作中要严格控制注浆的压力把压力控制在一定的范围内,以免出现较大的压力在一定程度上对建筑产品造成损失和破坏。在使用注浆材料技术上都会采用综合性强耐老化的材料,这样的粘结性能较好,不会造成环境污染。同时最重要的是在注浆技术的工作过程中要保护好工作人员的个人安全问题以及环保意识,注意提高防火的安全管理,选择一些耐压注浆的设备和配件,有效避免意外造成的损失和伤亡等问题。必须深入了解注浆材料的特征和主要性能,将不符合标准的材料排除出去,这样对保证注浆技术在土建行业中的具体应用具有重要作用。
二、关于实例分析
某选煤厂为了将生产能力由5.90Mt/a提升到10Mt/a,由于产业升级改造中80%以上的工程是对老厂房内的设备换型,故技术改造前选煤厂采用压密注浆技术对原钢筋混凝土框架结构多层厂房的地基进行加固处理。压密注浆技术的使用避免了在厂房内挖深基坑影响相关设备安全运行的情况,并大大提高了地基的承载力,消除了浅层回填土的不均匀沉降和不稳定问题,即使直径为6m、高度为6m、自重达160t的介质桶也可在浅基础上运行,有力地保证了技改和生产同时进行,实现了技改和生产的双赢。
1.压密注浆技术。压密注浆施工方案如下:用潜钻钻机钻孔至设计深度,若钻孔时遇到障碍钻不下去时可移位200mm再次成孔;用振动器将注浆管压入钻孔设计深度,并用封孔胶泥将注浆管和注浆孔间的间隙封闭;用双液注浆泵先注外围的两排注浆管,使其形成帷幕,防止后注入的浆液外溢,注浆时要间隔一个浆管跳注,两个浆管的注浆间歇要大于3h,以防孔间串浆。当水泥浆从注浆管周围冒出时要及时停止注浆,并用封孔胶泥对冒浆处进行封堵,待水泥浆稳定时再次注浆;注浆完毕后用胶泥将注浆管等上口封闭,防止水泥浆由此处冒出影响地基处理效果;七天后进行土工试验,确定浅层土体承载力。
2.压密注浆技术在土建施工中的应用
(1)介质桶基础压密注浆。技术改造需要在厂房一层安装两个直径为6m、高度为6m、自重达160t的介质桶,通过查阅原厂房设计图纸和地质报告后发现厂房一楼的回填土深达4.25m。若将介质桶的基础坐落在原状土上,势必要挖一个深4.25m的大坑,再加上1∶0.3的放坡系数基坑,将对四周的泵基础和配电室造成破坏,甚至可能迫使生产停止。为保证生产和技改同时顺利进行,通过对原厂房内的回填土深度,基础的形式、大小、位置及埋深,原厂房地质勘察报告等资料调研,结合现有成熟的地基处理方法,在充分考虑厂房内情况的基础上,该厂决定采用压密注浆技术进行土建施工。使用电动空压机和双液注浆泵通过注浆管将高密度的水泥浆注入回填土内,将4.25m以内的回填土固化。这样既解决了回填土承载力不足的问题,又消除了回填土沉降超标的问题,可实现边生产边技改。
(2)在主厂房一楼地面上用潜钻型钻机钻注浆孔,钻孔范围比介质桶的混凝土基础宽500mm,孔径为100mm,孔间距为500mm,深度为5.25m(进入4.25m回填土以下的原状土1m深处)。注浆管采用直径42mm、厚度为3mm、标号为Q235的焊接钢管,管端头加工成封闭的尖头,注浆管在地面下1000mm以下部分每300mm水平环向割四个直径10mm的注浆孔,以利于浆液渗入土层。注浆完毕后注浆管留置在浆孔内,使用C25混凝土将注浆管和注浆孔间的缝隙封闭。采用42.5级的普通硅酸盐水泥,按照0.5∶1的水灰比,掺入3%的微膨胀剂和3%的速凝剂(水玻璃),在2MPa压强下用电动空压机和双液注浆泵向每一根注浆管注浆。注浆量约为需处理土体体积的15%,当压力保持到恒定值时停止注浆。正式施工前要进行试验注浆,以确定浆液的配合比、注浆量、注浆压力等施工工艺参数。
(3)采用压密注浆施工方案时要做好如下几方面工作:第一制定方案前必须充分了解场地内的回填土深度和性质,周边基础的位置和大小,场地的空间大小等情况,防止注浆管碰撞原有基础、现场无法摆放钻孔设备等情况的出现。第二当注浆压力一直上不来时可采用间歇注浆方法,间歇半小时再注浆,使前一次注的浆液硬化后堵住裂隙,这样后一次注的浆液就不会外溢从而保证注浆效果。
(4)压密注浆技术在止水帷幕施工中的应用。通过调整压密注浆时的速凝剂(水玻璃)和水泥比例还可实现注浆快速凝结的目的,工程通过使用水泥和水玻璃的1∶1配合在技术改造中实现注浆一个小时后土体立即固化的目的。每个注浆孔有效加固范围为直径1.5m的圆面积,当取注浆孔间距为0.5m时注浆,注浆影响范围互相叠加可达到止水帷幕的效果,从而实现在地下水位以下人工挖桩孔的目的。工程利用该原理在铁路编组站间仅4.5m宽的施工场地内进行人工挖孔桩,既保证了铁路正常行车,又完成了直径1.8m的人工挖孔桩基础施工。
3.应用效果
(1)土样试验结果。介质桶基础压密注浆七天后,该厂聘请勘察单位对注浆区内土样进行分层环刀取样,并进行单轴抗压强度试验。经压密注浆处理后的回填土承载力达到甚至超过设计要求的150kPa,该技术的应用很好的解决了技术改造中的难题。该方案的土体处理结果相对较保守,因为注浆完毕后注浆管留置在浆孔内,充当进入持力层的微型桩,这样可更有效提高基础承载力。这种回填土处理方法很好的解决了回填土作为天然地基的施工难题,具有推广应用价值。
(2)效益分析。常規大开挖施工会对主厂房内其他正在使用的设备造成破坏,甚至可能导致部分设备停产。压密注浆技术因设备小、工艺简单、施工工期短等优点可实现边生产边施工,从而实现技术改造和选煤生产的双赢。按160t介质桶的基础施工工期20d、该厂每天生产精煤8000t、吨煤加工费80元、影响生产能力的10%计算,采用该技术后仅施工期间就可节省精煤加工费128万元。
随着土建工程施工技术的不断进步,新的注浆方法以及施工工艺邓会研制开发出来,促进注浆技术快速发展,使得注浆技术得到完善,最终注浆技术广泛用在工程建设中。
参考文献:
[1]孙浩宇,司刚.浅析建筑施工中注浆技术的应用[J].华章,2011(20):266.
[2]邹存义.对土建施工注浆技术的探析[J].建材发展导向,2013,3(3):165一166.
【关键词】 土建施工;特点;注浆技术;具体应用
注浆施工属于隐蔽性作业。在注浆作业过程中,特别是在注浆结束后,应进行适当的检查和试验,了解注浆的效果。注浆设计时,就应该制定适当的调查、试验、观察、记录等计划,提出设想并验证其可行性,把注浆前的设想与注浆作业的实际施工情况及注浆后的地基改良程度进行比较。
一、土建施工中注浆技术工作特点
针对注浆技术在土建行业中发挥的重要作用,首先分析了注浆技术本身的工作特点,主要包括以下几个方面。一般的注浆技术都较简单、易操作,且设备轻巧、方便,能够在复杂的环境中非常具有适应性的工作。在进行注浆施工工程作业中它可以影响的范围是极少的,然而对于扩散范围的规模却十分明显,同时在加固方面也具有良好的效果。在一般的施工过程中以及施工完成后所采用的注浆材料一般都具备环保型,这样有助于建筑产品整体质量的把握。在注浆工作中要严格控制注浆的压力把压力控制在一定的范围内,以免出现较大的压力在一定程度上对建筑产品造成损失和破坏。在使用注浆材料技术上都会采用综合性强耐老化的材料,这样的粘结性能较好,不会造成环境污染。同时最重要的是在注浆技术的工作过程中要保护好工作人员的个人安全问题以及环保意识,注意提高防火的安全管理,选择一些耐压注浆的设备和配件,有效避免意外造成的损失和伤亡等问题。必须深入了解注浆材料的特征和主要性能,将不符合标准的材料排除出去,这样对保证注浆技术在土建行业中的具体应用具有重要作用。
二、关于实例分析
某选煤厂为了将生产能力由5.90Mt/a提升到10Mt/a,由于产业升级改造中80%以上的工程是对老厂房内的设备换型,故技术改造前选煤厂采用压密注浆技术对原钢筋混凝土框架结构多层厂房的地基进行加固处理。压密注浆技术的使用避免了在厂房内挖深基坑影响相关设备安全运行的情况,并大大提高了地基的承载力,消除了浅层回填土的不均匀沉降和不稳定问题,即使直径为6m、高度为6m、自重达160t的介质桶也可在浅基础上运行,有力地保证了技改和生产同时进行,实现了技改和生产的双赢。
1.压密注浆技术。压密注浆施工方案如下:用潜钻钻机钻孔至设计深度,若钻孔时遇到障碍钻不下去时可移位200mm再次成孔;用振动器将注浆管压入钻孔设计深度,并用封孔胶泥将注浆管和注浆孔间的间隙封闭;用双液注浆泵先注外围的两排注浆管,使其形成帷幕,防止后注入的浆液外溢,注浆时要间隔一个浆管跳注,两个浆管的注浆间歇要大于3h,以防孔间串浆。当水泥浆从注浆管周围冒出时要及时停止注浆,并用封孔胶泥对冒浆处进行封堵,待水泥浆稳定时再次注浆;注浆完毕后用胶泥将注浆管等上口封闭,防止水泥浆由此处冒出影响地基处理效果;七天后进行土工试验,确定浅层土体承载力。
2.压密注浆技术在土建施工中的应用
(1)介质桶基础压密注浆。技术改造需要在厂房一层安装两个直径为6m、高度为6m、自重达160t的介质桶,通过查阅原厂房设计图纸和地质报告后发现厂房一楼的回填土深达4.25m。若将介质桶的基础坐落在原状土上,势必要挖一个深4.25m的大坑,再加上1∶0.3的放坡系数基坑,将对四周的泵基础和配电室造成破坏,甚至可能迫使生产停止。为保证生产和技改同时顺利进行,通过对原厂房内的回填土深度,基础的形式、大小、位置及埋深,原厂房地质勘察报告等资料调研,结合现有成熟的地基处理方法,在充分考虑厂房内情况的基础上,该厂决定采用压密注浆技术进行土建施工。使用电动空压机和双液注浆泵通过注浆管将高密度的水泥浆注入回填土内,将4.25m以内的回填土固化。这样既解决了回填土承载力不足的问题,又消除了回填土沉降超标的问题,可实现边生产边技改。
(2)在主厂房一楼地面上用潜钻型钻机钻注浆孔,钻孔范围比介质桶的混凝土基础宽500mm,孔径为100mm,孔间距为500mm,深度为5.25m(进入4.25m回填土以下的原状土1m深处)。注浆管采用直径42mm、厚度为3mm、标号为Q235的焊接钢管,管端头加工成封闭的尖头,注浆管在地面下1000mm以下部分每300mm水平环向割四个直径10mm的注浆孔,以利于浆液渗入土层。注浆完毕后注浆管留置在浆孔内,使用C25混凝土将注浆管和注浆孔间的缝隙封闭。采用42.5级的普通硅酸盐水泥,按照0.5∶1的水灰比,掺入3%的微膨胀剂和3%的速凝剂(水玻璃),在2MPa压强下用电动空压机和双液注浆泵向每一根注浆管注浆。注浆量约为需处理土体体积的15%,当压力保持到恒定值时停止注浆。正式施工前要进行试验注浆,以确定浆液的配合比、注浆量、注浆压力等施工工艺参数。
(3)采用压密注浆施工方案时要做好如下几方面工作:第一制定方案前必须充分了解场地内的回填土深度和性质,周边基础的位置和大小,场地的空间大小等情况,防止注浆管碰撞原有基础、现场无法摆放钻孔设备等情况的出现。第二当注浆压力一直上不来时可采用间歇注浆方法,间歇半小时再注浆,使前一次注的浆液硬化后堵住裂隙,这样后一次注的浆液就不会外溢从而保证注浆效果。
(4)压密注浆技术在止水帷幕施工中的应用。通过调整压密注浆时的速凝剂(水玻璃)和水泥比例还可实现注浆快速凝结的目的,工程通过使用水泥和水玻璃的1∶1配合在技术改造中实现注浆一个小时后土体立即固化的目的。每个注浆孔有效加固范围为直径1.5m的圆面积,当取注浆孔间距为0.5m时注浆,注浆影响范围互相叠加可达到止水帷幕的效果,从而实现在地下水位以下人工挖桩孔的目的。工程利用该原理在铁路编组站间仅4.5m宽的施工场地内进行人工挖孔桩,既保证了铁路正常行车,又完成了直径1.8m的人工挖孔桩基础施工。
3.应用效果
(1)土样试验结果。介质桶基础压密注浆七天后,该厂聘请勘察单位对注浆区内土样进行分层环刀取样,并进行单轴抗压强度试验。经压密注浆处理后的回填土承载力达到甚至超过设计要求的150kPa,该技术的应用很好的解决了技术改造中的难题。该方案的土体处理结果相对较保守,因为注浆完毕后注浆管留置在浆孔内,充当进入持力层的微型桩,这样可更有效提高基础承载力。这种回填土处理方法很好的解决了回填土作为天然地基的施工难题,具有推广应用价值。
(2)效益分析。常規大开挖施工会对主厂房内其他正在使用的设备造成破坏,甚至可能导致部分设备停产。压密注浆技术因设备小、工艺简单、施工工期短等优点可实现边生产边施工,从而实现技术改造和选煤生产的双赢。按160t介质桶的基础施工工期20d、该厂每天生产精煤8000t、吨煤加工费80元、影响生产能力的10%计算,采用该技术后仅施工期间就可节省精煤加工费128万元。
随着土建工程施工技术的不断进步,新的注浆方法以及施工工艺邓会研制开发出来,促进注浆技术快速发展,使得注浆技术得到完善,最终注浆技术广泛用在工程建设中。
参考文献:
[1]孙浩宇,司刚.浅析建筑施工中注浆技术的应用[J].华章,2011(20):266.
[2]邹存义.对土建施工注浆技术的探析[J].建材发展导向,2013,3(3):165一166.