谈高压喷射灌浆技术施工工艺

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  摘要:在建筑施工的过程中,防渗漏是重要的环节,目前我国采用的防渗技术主要是高压喷射技术,这种技术的造价低、强度大、安全性和可靠性强的特点,因此被广泛应用到桥梁、道路、高层建筑的施工之中。本文从高压喷射灌浆技术的施工工艺出发,重点阐述了技术在生产和生活中的应用,以及对社会的经济发展产生的积极作用。
  关键词:高压喷射灌浆 作用 优势 施工要点 注意事项
  提到高压喷射灌浆技术,很多人不大熟悉,这种技术的主要原理是利用高度的压强进行射流的冲击,破坏地层结构的过程,在加压的同时,灌入水泥浆和混合浆,保证浆液的有效渗透,并与混凝土相互混合,形成符合建筑施工要求的凝结体,从而达到加固地基和防止渗透的目的。
  1 灌浆的概念及作用
  灌浆是建筑中的重要环节,按照一定的比例,配置流动性和胶凝性较好的液体,从建筑的钻孔的缝隙中直流而入,这种过程也叫注浆,实质上是指将液体灌入到墙体之中,通过渗透、扩散和填充保证墙体的硬化和凝固,凝固后的墙体坚固耐用,防渗能力极强。总的来说,灌浆的作用主要体现在以下几个方面:
  第一,填充作用。在浆液进入到孔隙之后,可以有效的防止水流通过,保证建筑整体结构的坚实,提高其密实程度。在浆液被压入到孔洞之后,地层会对整个的建筑产生一定的挤压,哪怕是小型的颗粒也难以进入到缝隙里面,整个底层的性能和密实程度会明显提高。第二,粘合作用。灌浆的作用还体现在胶凝性方面,其性质可以使得脱落的岩块和建筑物有效的粘合在一起,使其整体的承载能力增加,保持建筑的稳定性。第三,固化作用。众所周知,水泥和混凝土遇水会发生固化现象,而灌浆的最大作用是增加水泥和混凝土的固化作用,会使各种材料发生化学反应,从而形成坚固的岩石体。
  2 高压喷射灌桨技术的优势
  2.1 适用范围广。目前,我国主要的灌浆方式是高喷灌浆,在实施工程建筑之前,这种技术还可以用于材料的检测过程,而在施工之后,高喷灌浆可以用于建筑物的日常维修,保持其坚固性。
  2.2 施工简便。一般高喷灌浆的过程只需要灌入到孔洞内,其直径为50毫米即可,因此,可以在最短的时间内形成固结体,形成新的建筑物。
  2.3 固结体形状可以控制。在实际的工程实施过程中,尤其是喷射的过程中,高喷技术可以随时提升速度和变换角度,对不同的孔径也可改变流量,保证整体的设计形状。
  2.4 料源广阔、价格低廉。高喷技术使用的原材料主要是水泥,其他的化学材料是辅助用品,因此,价格低是高喷的优势所在,同时在水泥的加工过程中,可以加入适量的煤灰,这可以有效的降低材料的成本,保证基本的性能。
  2.5 设备简单、管理方便。高压喷射灌浆全套设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少,能在狭窄和低矮的现场施工,且施工管理简便:在单管、二重管、三重管喷射过程中,通过对喷射的压力、吸浆量和冒浆情况的量测,即可间接地了解其效果和存在的问题,以便及时调整喷射参数或改变工艺,保重固结质量。在多重喷射时,更可以从屏幕上了解空间形状和尺寸后再以浆材填充之,施工管理十分有效。
  3 高压喷射灌桨的工艺与施工要点
  3.1钻孔 造孔过程中做好充填堵漏,使孔内泥浆保持正常循环,返出孔外,直至终孔。跟管钻进,边钻进边跟入套管,直至终孔。钻进时应注意保证钻机垂直,偏斜率应≤1%。
  施工中需注意,当孔深达到设计深度时,应提取岩芯,经检验认可后方可终孔。终孔后要测斜验收,合格后搬迁孔位。
  3.2 下入喷射杆 泥浆固壁的钻孔可以将喷射杆直接下入孔内,直至孔底。跟管钻进的钻孔,有2种情况:①拔管前在套管内注入密度大的塑性泥浆,注满后起拔套管,边起拔边注入,使浆面长期保持与孔口齐平,直至套管全部拔出,而后再将喷射杆下入孔内直至孔底。②也可先在套管内下入管壁均匀的PVC管,直到套管底部,起护壁作用,而后将套管全部拔出,再将喷射杆下入到管底部。
  3.3 高喷施工 施工中所用技术参数因使用高喷的方法不同而不同。所用的灌浆压力不同,提升速度也有差异。对各类地层而言,若使用同一种施工方法则水压、气压、浆压的变化不大,而提升速度变化,是影响高喷质量的主要因素。
  一般情况下,确定提升速度应注意下列问题:①因地层而异在砂层中提升速度可稍快,砂卵(砾)石层中应放慢些,含有大粒径(40cm以上)块石或块石比较集中的地层应更慢。②因分序而异先序孔提升速度可稍慢,后序孔相对来讲可稍快。③高喷施工中发现孔内返浆量减少时宜放慢提升速度。
  此外,还需对进浆量进行控制。除在制浆过程中严格控制水泥用量、保证浆液浓度外,对进水量同样要严格控制,方可保证进浆量。
  3.4 墙体位置的确定 根据设计要求平整好场地,要求场地内地下无障碍物,对某些作业地基软、不平整,有可能引起整机翻倒引起事故的地段,一定要采取防范措施,在平整场地上对墙体中心线进行测量定位。
  3.5 喷墙管理 应控制好掘进速度和灌浆压力、提升速度,送气量的大小应使浆液成沸腾状为宜。灌浆阶段浆液不能发生离析和断浆现象,保证墙体均匀,无夹心层,若发生管道堵塞或因故短暂停机,应迅速抢修。如喷射过程中因发生事故停喷超过1h~2h,就需要做特殊处理方才能继续喷灌,恢复喷射时要求从停喷深度以下0.5m开始提升喷射。
  3.6 质量检测
  3.6.1 防渗墙的渗透性。灌浆施工结束待防渗墙体凝固30d后,将550m的灌浆坝段分为4个检查段,在这4处设置防渗检查试验围井,用注水试验测定封闭围井的渗透性来判断防渗墙质量。从试验结果看,防渗墙质量均达到优或良。
  3.6.2 防渗墙的连续性及厚度。施工结束30d后,采用地质雷达技术对防渗墙的连续性和厚度进行检测,查验防渗是否达到了设计要求的平均厚度,以及防渗墙体方向和垂向深度的连续性是否达到设计要求。
  3.6.3 防渗墙体结石体的强度。分别在检查段之间防渗墙交叉接触位置布置检查孔,在检查孔的中部取样品做物理力学试验,以查验施工是否达到了工程设计要求。
  4 高喷技术施工中需注意的事项
  为保证高喷防渗墙的连续性,则必须要使各孔的凝结体在有效范围内牢固可靠连接上,为此如何选用结构布置形式和孔与孔的距离则很重要。
  高喷形成的凝结体的形状与喷射的形式有关,喷射形式一般有旋喷、摆喷和定喷三种。喷射时若边提升边旋转,则凝结体的形状为圆柱体,若边提升边摆动则形成的凝结体形状为哑铃状,若只提升和定向喷射则可形成板状。在防渗工程中,孔距的选择至关重要,它不仅关系到凝结体能否可靠地连接,而且也影响工程的进度、造价。
  5 结语
  总而言之,灌浆技术是我国在建筑方面普遍使用的一种新兴的技术,这种技术在防渗加固方面都得到了广泛的使用,特别是对于大型的桥梁和水库来说,都可以大大减少地基和侧面的压力,做好防渗和固定工作,因此,在以后的建筑施工过程中,需要大量使用高喷技术,使我国的建筑行业能够长足稳定的发展。
  参考文献
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