劉 偉 胡登先

(中機(jī)國(guó)際工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，湖南 長(zhǎng)沙 411101)

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)建筑工程施工技術(shù)和工藝水平的不斷提升與發(fā)展，在建設(shè)施工中的注漿施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，得益于技術(shù)自身具備的多種突出功能和優(yōu)點(diǎn)，使得其在建筑工程領(lǐng)域得到了非常廣泛的普及應(yīng)用。注漿施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)其能夠快速有效的填補(bǔ)及加固建筑工程中裂縫難題，增強(qiáng)建筑物的安全性及后期使用效果，還在于它可以極大的延長(zhǎng)建筑物的使用年限，也對(duì)我國(guó)建筑工程行業(yè)及相關(guān)施工技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步起到了較大的推動(dòng)作用。

1 注漿施工技術(shù)種類分析

常見(jiàn)的注漿施工技術(shù)類型包括靜壓注漿技術(shù)、高壓噴射注漿技術(shù)及復(fù)合注漿技術(shù)三種。靜壓注漿技術(shù)也可叫做劈裂灌漿技術(shù)，在軟土地基建筑施工中應(yīng)用最為廣泛，基于劈裂作用的原理，利用壓力把比重比較大的混凝土注入地基中，同時(shí)混凝土也會(huì)在壓力的作用下沿著地基應(yīng)力場(chǎng)內(nèi)應(yīng)力最小的地方進(jìn)行延伸及劈裂，進(jìn)而形成形狀沒(méi)有規(guī)則的凝結(jié)體以擠壓密實(shí)四周的土體。應(yīng)用靜壓注漿施工技術(shù)進(jìn)行軟土地基施工時(shí)所形成的混凝土凝結(jié)體能夠起到很好的支撐作用，以增強(qiáng)地基的承載能力，減小地基沉降發(fā)生的可能。高壓注漿技術(shù)主要是通過(guò)鉆機(jī)把安設(shè)了噴嘴的注漿管鉆進(jìn)土層中預(yù)定的位置，再選用高壓設(shè)備把制好的漿液或混凝土從噴嘴里高速噴出來(lái)對(duì)土體進(jìn)行沖擊和破壞，同時(shí)按照既定的速度提升鉆桿，促使?jié){液或混凝土和碎土密切結(jié)合在一起，進(jìn)而凝結(jié)牢固成為一體。高壓注漿技術(shù)應(yīng)用在淤泥、粉土、軟塑、碎石土及素填土等地基施工中的情況比較多，同時(shí)，因?yàn)楦邏鹤{技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中有著較高的機(jī)械化，所以在像高層建筑、地鐵工程和高速公路軟基加固處理等現(xiàn)代工程建設(shè)中是非常常見(jiàn)的一項(xiàng)施工技術(shù)。復(fù)合注漿技術(shù)是把靜壓注漿技術(shù)和高壓注漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有效融合在一起而形成的一項(xiàng)新技術(shù)，在建筑工程中應(yīng)用的時(shí)候，通常先是選用高壓旋噴注漿技術(shù)把漿液噴成一個(gè)柱狀體，再選用靜壓注漿技術(shù)來(lái)對(duì)高旋噴施工效果進(jìn)行提升，優(yōu)化處理加固好的柱體漿液，可以很好的防止?jié){液出現(xiàn)固結(jié)收縮，進(jìn)而使得注漿施工效果得到進(jìn)一步優(yōu)化。

2 注漿施工技術(shù)特點(diǎn)分析

2.1 工藝操作簡(jiǎn)單便捷

注漿施工技術(shù)可以適用于各種環(huán)境下的作業(yè)，能夠結(jié)合建設(shè)工程現(xiàn)場(chǎng)的要求應(yīng)用在各個(gè)施工環(huán)節(jié)和部位，工藝的操作實(shí)施簡(jiǎn)單而便捷。比如，它可以在不影響建筑墻面的情況下進(jìn)行小范圍的修復(fù)被損壞墻面和基礎(chǔ)路面。相比于傳統(tǒng)的加固技術(shù)，注漿施工技術(shù)在建筑施工中應(yīng)用的過(guò)程中還具有很強(qiáng)的填補(bǔ)及加固效果，加固效果更加穩(wěn)定而可靠，較大程度提高了建筑工程的質(zhì)量水平及安全性。

2.2 施工過(guò)程環(huán)保節(jié)能

注漿施工技術(shù)在應(yīng)用中不僅產(chǎn)生的廢料和垃圾較少，而且施工范圍和施工中的噪聲也相對(duì)小很多，所受限制的條件也要少很多。建設(shè)施工中，注漿施工過(guò)程通過(guò)壓入環(huán)氧材料進(jìn)行加固，不僅有著很好的環(huán)保性，還可以通過(guò)壓力作用把漿液注入到指定的施工位置，起到很好的粘結(jié)作用，這樣的操作施工能夠在很大程度上減輕施工對(duì)土層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞，同時(shí)也能有效的增加建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命。

現(xiàn)場(chǎng)潛孔鉆掘施工圖見(jiàn)圖1。

3 施工技術(shù)過(guò)程

注漿施工是指將固化的漿料澆筑到裂紋或孔中，然后通過(guò)填充、滯緩和擠壓來(lái)改善力學(xué)性能。注漿施工技術(shù)中的噴射方式是采用液壓或氣壓噴射裝置在路面打洞，通過(guò)管道將水泥漿注入地基中，通過(guò)注入土壤中的水泥漿促使土壤發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)，它們與土壤顆粒之間的縫隙和裂縫在被擠壓和壓縮后，引起水泥漿和土壤顆粒之間的離子交換，達(dá)到土壤顆粒團(tuán)聚并降低路基孔隙率的施工效果。

在注漿施工過(guò)程中，應(yīng)注意把控灌漿施工的先后順序。首先，當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)的地基為軟土?xí)r，注漿施工過(guò)程中應(yīng)該使灌注樁之間保持適當(dāng)?shù)氖┕らg隔距離，否則將會(huì)影響灌漿的質(zhì)量。在進(jìn)行第一次注漿前，應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)確保注漿管不堵塞，注漿初期壓力需要達(dá)到施工技術(shù)要求。正常情況下，采用2級(jí)～3級(jí)水壓機(jī)進(jìn)行初始注漿，壓力和水壓作為注漿管道疏浚的參考標(biāo)準(zhǔn)，再通過(guò)高壓泵和預(yù)埋管把水泥漿倒入樁底。在初次注漿時(shí)，必須嚴(yán)格控制注漿量、注漿壓力和注漿速度，在注漿過(guò)程中對(duì)灌注樁的上抬量進(jìn)行記錄。對(duì)于第二次注漿，要求漿料的調(diào)配遵循先稀后稠的原則進(jìn)行，再采用雙液注漿機(jī)把配置好的水玻璃由注漿管高壓注入到孔底交融，最后將孔底封堵，具體注漿施工工藝流程如圖2所示。

3.1 注漿施工前期準(zhǔn)備工作

注漿施工前需要測(cè)試土壤的塑性極限、液體極限和最佳水分的含量指標(biāo)等數(shù)據(jù)參數(shù)，根據(jù)路基的土壤質(zhì)量選擇孔距，設(shè)計(jì)注漿布局，計(jì)算物料量，根據(jù)灌漿布局進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置好找平點(diǎn)和控制點(diǎn)的參數(shù)與指標(biāo)。

3.2 孔布局和鉆孔工序

在修筑地面的塌陷處，要求灌漿孔呈梅花樁狀進(jìn)行排列，孔距保持為1.0 m，整個(gè)表面和空間都連接有加固土層，布局的范圍必須超過(guò)路基沉降區(qū)的指定位置，并將鉆孔盡量靠前放置，這樣就不會(huì)干擾其他已經(jīng)放置的鉆孔。施工中采用XY-1 100 m的鉆機(jī)，通過(guò)沖擊法形成鉆孔，施工時(shí)要保持水平線上固定住鉆機(jī)底座防止入口變形。

3.3 地下管道和注漿工藝

通過(guò)交替振動(dòng)沉降片器，將直徑為20 mm的高壓花管浸沒(méi)在入口中。如果灌漿管的底部出現(xiàn)孔狀的情況，則需要將水泥砂漿以大約1 MPa的注入壓力倒入高壓注入設(shè)備中。施工要求從路基沉降的外部開(kāi)始，在環(huán)形外殼中采取每隔一行的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行灌漿。澆筑過(guò)程中，必須始終注意孔內(nèi)和孔周圍漿料的上升及孔周圍的流速狀況，如果道路上有灌漿凸起現(xiàn)象發(fā)生應(yīng)立即采取平整措施，再進(jìn)行后續(xù)灌漿，等待水泥漿固化之后，漿液的收縮效應(yīng)就可以填補(bǔ)好仍保留在路基當(dāng)中的裂縫。正確的注漿管路連接示意如圖3所示。

3.4 配套設(shè)備設(shè)施質(zhì)量要求

注漿施工技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中還需要提高配套設(shè)備設(shè)施的質(zhì)量，因?yàn)樵诠酀{過(guò)程中的質(zhì)量直接取決于鉆孔過(guò)程中遇到的成孔技術(shù)，灌漿過(guò)程要求深度設(shè)計(jì)，以確保設(shè)計(jì)深度滿足灌漿的特定要求。為了充分發(fā)揮注漿作用并有效解決路基工程中可能存在的沉陷問(wèn)題，需要預(yù)見(jiàn)并解決可能存在的諸多問(wèn)題。

4 注漿技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)道路建設(shè)中的應(yīng)用

道路建設(shè)施工期間，注漿技術(shù)可以很好的增強(qiáng)道路的抗負(fù)載性能及整體穩(wěn)固性，降低道路出現(xiàn)裂縫的概率。一般情況下，道路受外部環(huán)境溫度、重力和摩擦力的影響而增大膨脹倍數(shù)。當(dāng)?shù)缆钒l(fā)生裂縫問(wèn)題后，需要應(yīng)用注漿技術(shù)加以處理時(shí)，必須要結(jié)合路面的受力情況來(lái)明確受力點(diǎn)，配制的漿液則必須要保持良好的流動(dòng)性及粘結(jié)性。

5 結(jié)語(yǔ)

鑒于注漿施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出的諸多優(yōu)越性，其操作簡(jiǎn)便、綜合性能強(qiáng)，而且能有效加固路面并使其保持良好的穩(wěn)定性，同時(shí)還具有一定的環(huán)保性。因此，相關(guān)企業(yè)及技術(shù)人員在應(yīng)用注漿技術(shù)施工時(shí)要充分考慮建設(shè)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，確定合理的注漿施工方案，提高施工效果。同時(shí)，我們也要進(jìn)一步加大注漿施工技術(shù)和工藝的研究力度，進(jìn)一步創(chuàng)新提高注漿施工技術(shù)的新水平和新高度，有力促進(jìn)建筑工程領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)和工藝實(shí)現(xiàn)更大的進(jìn)步和發(fā)展。