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        土木工程中灌漿施工的技術(shù)和方法探析

        2015-08-15 00:51:34彭吉紅江西中煤建設(shè)集團(tuán)有限公司江西南昌330001
        江西建材 2015年22期
        關(guān)鍵詞:凝固時(shí)間粘土漿液

        ■彭吉紅 ■江西中煤建設(shè)集團(tuán)有限公司,江西 南昌 330001

        灌漿施工技術(shù)是一種新型的工程技術(shù),主要是通過在建筑物、土壤或者巖層中設(shè)置相應(yīng)的鉆孔和灌漿通道,將預(yù)先配置好的漿液按照一定的壓力,利用灌漿設(shè)備關(guān)注到存在縫隙或者開裂的地基中,對其進(jìn)行加固。在土木工程中應(yīng)用灌漿施工技術(shù),能夠?yàn)楣こ痰氖┕ぬ峁┚薮蟮谋憷?,保障工程質(zhì)量,施工技術(shù)人員應(yīng)該從實(shí)際需求出發(fā),合理選擇灌漿材料和施工技術(shù),確保灌漿施工的順利進(jìn)行。

        1 土木工程常用灌漿材料

        在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的帶動(dòng)下,各種新的工藝技術(shù)和建筑材料不斷涌現(xiàn),并且得到了日益廣泛的應(yīng)用和推廣,土木工程灌漿材料的種類也在不斷增加,比較常見灌漿材料包括:

        1.1 粘土漿材

        一般情況下,粘土漿材多選擇粘土或者亞粘土,具有良好的吸水特性,遇水直接崩解,粘結(jié)力和穩(wěn)定性強(qiáng)。在土木工程建設(shè)中,不同的建筑需要灌漿的部位也有著很大的差別,因此在對灌漿材料進(jìn)行選擇時(shí),應(yīng)該區(qū)別對待,對粘土漿材進(jìn)行合理配置,經(jīng)浸泡、攪拌及篩濾處理后,進(jìn)行拌合。而從大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析,為了對灌漿效果進(jìn)行有效控制,應(yīng)該盡可能減少純粘土漿材的使用,可以在其中加入適量的水泥,以提高粘土漿材的實(shí)際應(yīng)用效果。

        1.2 水泥基漿材

        水泥基漿材是土木工程中一種非常重要的灌漿材料,主要是選擇硅酸鹽水泥熟料以及二水石膏等原料,經(jīng)研磨粉碎后,添加相應(yīng)的減水劑、膨脹劑、速凝劑等輔助材料,所形成的一種混合漿液水泥。這種漿材水泥粒徑小,能夠有效滿足土木工程中對于灌漿材料質(zhì)量和性能等方面的要求,能夠有效減少和避免水泥灌漿中出現(xiàn)的開裂現(xiàn)象,提升漿液的質(zhì)量和強(qiáng)度。

        1.3 化學(xué)漿材

        與上述兩種漿材相比,化學(xué)漿材具有自身獨(dú)有的特性,通常不分層,不存在沉淀物,而且粘度較低,能夠人為控制漿液的固化時(shí)間。在進(jìn)行裂縫灌漿施工時(shí),可以進(jìn)行原位修復(fù)止水,適用于一些地下隱蔽工程。不過,化學(xué)漿材存在一定的缺陷,不僅成本相對較高,而且存在一定的毒性,一般用于工程缺陷的修補(bǔ)。

        2 土木工程灌漿施工技術(shù)

        在土木工程灌漿施工中,其技術(shù)要點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

        2.1 灌漿壓力

        灌漿壓力實(shí)際上可以看做是漿液地層中擴(kuò)散的動(dòng)力,對于灌漿施工的加固和防滲效果有著巨大的影響,應(yīng)該得到足夠的重視。在對灌漿壓力進(jìn)行確定時(shí),應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場勘查數(shù)據(jù),掌握施工現(xiàn)場的地質(zhì)地形狀況,對灌漿材料、灌漿方法等進(jìn)行明確,同時(shí)立足土木工程的實(shí)際情況和設(shè)計(jì)施工要求,確保灌漿壓力能夠滿足灌漿施工的質(zhì)量要求。從灌漿材料方面考慮,化學(xué)漿材所需的灌漿壓力小于水泥基漿材;從地層深度考慮,淺部地層所需的灌漿壓力小于深部地層;從滲透系數(shù)考慮,滲透系數(shù)越大,則所需的灌漿壓力越小。

        2.2 擴(kuò)散半徑和有效擴(kuò)散距離

        在土木工程灌漿施工中,漿液的擴(kuò)散半徑和有效擴(kuò)散距離對于灌漿質(zhì)量和灌漿效率有著直接的影響,同時(shí)其在其他因素的影響下,也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。假如地層滲透系數(shù)、注入時(shí)間以及灌漿壓力增大,則擴(kuò)散半徑也會(huì)隨之增大,而假如漿液濃度降低,擴(kuò)散半徑與有效擴(kuò)散距離同樣會(huì)相應(yīng)增加。在對擴(kuò)散半徑和有效擴(kuò)散距離進(jìn)行計(jì)算時(shí),可以結(jié)合相應(yīng)的理論公式,然后在工程實(shí)踐中進(jìn)行檢測,充分考慮多方面的影響因素。

        2.3 凝固時(shí)間

        作為漿液自身的特性參數(shù),漿液的凝固時(shí)間通常是固定的,不過根據(jù)工程的需要,可以通過添加膨脹劑、速凝劑、分散劑等,對漿液的性能進(jìn)行改善,改變其凝固時(shí)間。通常情況下,標(biāo)準(zhǔn)漿液的凝固時(shí)間在數(shù)秒到數(shù)小時(shí)之間,而且其凝固屬于瞬時(shí)行為,在凝固前,漿液的粘度性能不會(huì)出現(xiàn)很大的變化。

        考慮到不同土木工程對于灌漿材料的不同要求,以及漿材本身的優(yōu)點(diǎn)和缺陷,在實(shí)際應(yīng)用中,通常都會(huì)對漿體性能進(jìn)行改善,以適應(yīng)不同工程的要求。通常理想的漿液必須保持較低的初始粘度,能夠有效控制其注入性和流動(dòng)性,方便進(jìn)行灌注施工,同時(shí),應(yīng)該能夠?qū){液的凝固時(shí)間進(jìn)行調(diào)整和控制,確保其能夠在合理的時(shí)間范圍內(nèi)完成凝結(jié)。另外,在對漿液進(jìn)行灌注施工時(shí),應(yīng)該注漿管道、注漿設(shè)備等的選擇,在保證無污染、無腐蝕性的同時(shí),也要方便進(jìn)行清洗。

        3 土木工程灌漿施工方法

        在土木工程灌漿施工中,根據(jù)灌漿目的,可以將灌漿方法分為加固灌漿和堵水防滲灌漿兩種,而充分考慮各方面的影響因素后,灌漿施工方法可以細(xì)分為以下幾種:

        3.1 填充灌漿法

        主要是通過填充的方式,利用專業(yè)注漿設(shè)備,將配置好的漿液注入到介質(zhì)的空隙或者裂隙中,對介質(zhì)進(jìn)行改善和加固。在土木工程中,填充灌漿法適用于地下工程結(jié)構(gòu)體壁灌漿,以及存在洞穴或者大裂隙的巖土體工程灌漿施工。

        3.2 滲透灌漿法

        在部分特殊的土木工程中,由于地層條件相對固定,為了不改變土體的總體特性,需要直接將漿液填充到巖土地層的裂隙中。對此,通常會(huì)采用滲透灌漿法,向地層深處進(jìn)行滲透灌漿。該方法適用于砂礫層土體的灌漿施工。

        3.3 壓密灌漿法

        壓密灌漿法需要借助強(qiáng)大的壓力進(jìn)行灌漿施工,其漿液濃度相對較大,在施工中容易在注漿管的兩端形成漿泡,必須通過外部施壓的方式,才能確保漿液進(jìn)入地層,多適用于粘性土層。

        3.4 劈裂灌漿法

        指在低滲透系數(shù)、高壓力的作用下,漿液直接通過地層,在地層內(nèi)產(chǎn)生水利劈裂作用,對地層中原有的空隙進(jìn)行拓展,使得漿液能夠進(jìn)入地層中,實(shí)現(xiàn)灌漿施工的目的。

        4 結(jié)語

        總而言之,在科技發(fā)展的帶動(dòng)下,各種各樣的灌漿施工技術(shù)和方法不斷涌現(xiàn),在土木工程建設(shè)中得到了日益廣泛的應(yīng)用,發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。對此,施工人員和技術(shù)人員應(yīng)該重視起來,做好灌漿施工的技術(shù)管理工作,明確灌漿施工的技術(shù)要點(diǎn)以及各類灌漿方法的優(yōu)點(diǎn),推動(dòng)土木工程建設(shè)的順利進(jìn)行。

        [1]王張平.灌漿施工技術(shù)和方法在土木工程中的應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新,2014,(9):77,80.

        [2]邊彩云.土木工程中灌漿施工的技術(shù)與方法[J].門窗,2015,(3):94.

        [3]楊延強(qiáng).土木工程中灌漿施工的技術(shù)與方法[J].河南科技,2013,(5):159.

        [4]揭林.探索土木工程中灌漿施工的技術(shù)與方法[J].黑龍江科技信息,2014,(12):217.

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