【摘要】注漿技術(shù)是房屋建筑土木工程施工過程中的重要技術(shù)之一,具有使用簡單、材料環(huán)保、施工質(zhì)量高、經(jīng)濟效益高等特點,在實際的應(yīng)用過程中能夠有效預(yù)防和治理裂縫,提高房屋建筑土木工程施工質(zhì)量,有效保證工程的安全和穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】房屋建筑;土木工程;裂縫;注漿
【中圖分類號】TU745" " " " 【文獻標(biāo)志碼】A" " " "【文章編號】1673-6028(2023)23-0115-03
1 工程概述
某房屋建筑工程總建筑面積為2.36萬㎡,為典型的鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu),本工程所在區(qū)域土層分布不均勻,東部和東北部土質(zhì)密實度比較大,南部和西南部土質(zhì)比較松軟,雖采用了鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ)進行加固,但隨著時間的推移,西南角位置出現(xiàn)了大量不規(guī)則裂縫。通過現(xiàn)場勘察分析,發(fā)現(xiàn)引發(fā)裂縫的主要原因是基礎(chǔ)發(fā)生了不均勻沉降,需要利用注漿技術(shù)進行處理,以保證本工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
2 注漿技術(shù)的原理和優(yōu)勢
注漿技術(shù)是一種在建筑結(jié)構(gòu)、地基加固、隧道工程、水利工程等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的技術(shù),其原理是在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部注入一定的漿液,通過漿液的凝固和擴散,形成一種具有強度和穩(wěn)定性的固結(jié)體,從而達到加固和修復(fù)建筑結(jié)構(gòu)的目的。注漿技術(shù)具有以下優(yōu)勢:①施工方便快捷:注漿施工簡單、快速,不需要大型機械設(shè)備,可以在狹小的空間內(nèi)進行施工。②加固效果顯著:注漿技術(shù)可以快速地加固和修復(fù)建筑結(jié)構(gòu),提高其承載能力和穩(wěn)定性,防止結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞和變形。③耐久性強:注漿材料具有良好的耐久性和抗老化能力,可以長期保持加固效果。④適應(yīng)性廣:注漿技術(shù)適用于各種建筑結(jié)構(gòu)、地基、隧道、水利工程等領(lǐng)域,具有廣泛的應(yīng)用前景。⑤環(huán)保性好:注漿材料一般為水泥、聚合物等環(huán)保材料,不會對環(huán)境造成污染。
注漿技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛,例如在建筑結(jié)構(gòu)加固方面,可以用于地基加固、墻體加固、柱加固、梁加固等;在地基處理方面,可以用于地基沉降、地基沉降引起的裂縫處理、軟弱地基加固等;在隧道工程方面,可以用于隧道支護、隧道襯砌加固等??傊{技術(shù)是一種簡單、快捷、有效的建筑結(jié)構(gòu)加固和修復(fù)技術(shù),具有廣泛的應(yīng)用前景。
3 注漿技術(shù)的應(yīng)用要點
3.1 施工方案必選
就案例而言,適用的注漿施工方案有三種,包括高壓注漿、靜壓注漿以及復(fù)合注漿,每種注漿施工技術(shù)都有其獨特的應(yīng)用條件和優(yōu)缺點,在實際應(yīng)用中需要結(jié)合實際情況,進行合理選擇。
方案一:高壓注漿。高壓噴射注漿技術(shù)是通過注漿壓力將漿液輸送到鉆孔內(nèi),以克服地層的應(yīng)力和抗拉性能,使其在垂直方向上沿平面產(chǎn)生劈裂,從而提高地基的可灌注性。在目前,深基坑工程建設(shè)中,常采用高壓噴射注漿技術(shù),以增強深基坑的穩(wěn)定性及安全性。
方案二:靜壓注漿。該注漿方法依據(jù)地基的實際情況進行施工,通常應(yīng)用于松軟的地基中。注漿所使用的泥漿材料本身具有較大的重量和壓力,在注入地基內(nèi)部后能夠擴展并擴大影響范圍。在與空氣接觸后,泥漿逐漸凝固。在實際施工中,凝固所形成的凝結(jié)體因其與空氣接觸面的情況及其影響程度的不同而存在顯著差異。某些特定形式的凝結(jié)體能夠發(fā)揮出結(jié)構(gòu)骨架的作用,從而提高建筑物的周邊、地基土層和巖層的穩(wěn)定性,增強地基的承載能力,并減少地基沉降所導(dǎo)致的數(shù)值差。
方案三:復(fù)合注漿。復(fù)合注漿是靜壓注漿和高壓噴射注漿兩種技術(shù)的結(jié)合,是一種常見的注漿方法。復(fù)合注漿技術(shù)的應(yīng)用流程包括以下步驟:先進行水泥灌注,使其在圓柱體中形成柱狀結(jié)構(gòu)。然后再通過靜壓對地基進行注漿,使地基基層的成分得以延伸和填充,提高覆蓋度,避免出現(xiàn)遺漏點。目前,復(fù)合注漿技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛,不限于建筑地基的加固,還應(yīng)用于細砂和粉土的施工中。
3.2 選材和定位
為最大限度發(fā)揮出注漿技術(shù)在加固房屋建筑土木工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面的作用和價值,所選擇的注漿材料應(yīng)具有良好的力學(xué)性能,尤其是抗拉強度、抗老化能力不應(yīng)低于設(shè)計要求。此外,所選擇的施工注漿材料還要具有良好的滲透性,能夠在重力的作用下滲流到細小的裂縫中,并且還要具有良好的黏結(jié)性能、親水性能、擴散性能。比如水泥注漿材料,水泥具有良好的自身穩(wěn)定性,而且凝固后還能形成具有一定強度的膠結(jié)體,但水泥遇水后會釋放出水化熱,增大水泥體積,會對原有的建筑結(jié)構(gòu)造成一定的破壞,為解決這一問題,需要嚴格控制好水泥用量,并通過多次配比試驗,加入適量的外加劑,以提升漿液性能,保證注漿效果[1]。
對需要進行注漿處理的裂縫進行全面調(diào)查分析,精確定位每條裂縫所在的位置、特點、成因、深度、長度、寬度等,以便為正式注漿施工提供有效的參考和指導(dǎo)。
3.3 鉆孔
在實施注漿技術(shù)施工之前,需要根據(jù)注漿施工方案在特定位置進行鉆孔,實際測量孔的角度和間距。結(jié)合房屋建筑的實際需求,控制設(shè)備操作的角度,將誤差降至最低,控制在2cm以內(nèi)。施工人員鉆孔時,應(yīng)嚴格按照建設(shè)方案的標(biāo)準進行,確保水平線垂直,以避免因工作誤差引發(fā)的工程質(zhì)量問題或安全風(fēng)險。在注漿施工準備過程中,鉆孔設(shè)備應(yīng)不間斷施工,同時注意孔洞的深度應(yīng)滿足施工建設(shè)的需要[2]。鉆孔工作整體完成后,應(yīng)對孔洞的深度和距離進行驗收檢查,并在確認符合建設(shè)方案后,著手進行注漿作業(yè)。
3.4 布管
在實施進一步的注漿作業(yè)之前,預(yù)先制備注漿管道是必要的步驟。在此過程中,應(yīng)特別關(guān)注管道的焊接工藝。如果焊接環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,可能導(dǎo)致在后續(xù)的灌注工作中,管道無法承受漿液的壓力而造成破裂,這將對灌注工作產(chǎn)生嚴重影響,甚至可能影響整體工程進度。本工程注漿施工中采用了直徑約為25mm的注漿管,通過套筒連接方式進行連接,并確保在管道的兩端進行焊接。在準備灌注管和鋼筋籠時,應(yīng)注意長度控制,一般來說,灌注管長度應(yīng)略長于鋼筋籠,兩者的差值應(yīng)保持在8.5cm以內(nèi)。對于灌注管長出的部分,應(yīng)使用扎帶進行綁扎,并保持扎帶間距為2cm。
完成上述準備工作后,就可以進行管道鋪設(shè)。管道應(yīng)超出建筑基坑范圍2m,以確保灌注工作能夠有效地穩(wěn)定巖層。在灌注管的頂部施加重力,以保持其嚴密性,有效防止其他雜質(zhì)流入管道內(nèi)。將噴漿所用的噴頭放置在管道的底部,隨后進行鉆孔作業(yè)。根據(jù)工程實際需求,在噴頭壓力承受范圍內(nèi),最大限度地滿足灌注要求,并于注漿管管口位置安裝一個注漿閥門,方便注漿施工。本工程注漿管安裝如圖1所示。
3.5 水壓測試
在實施注漿作業(yè)之前,必須進行水壓試驗,這一步驟的重要性在后續(xù)管道承載能力中得以體現(xiàn)。通過提前對注漿管道進行壓力測試,可以了解管道的密封性和防水性能,從而防止因?qū){液材料性能不了解或管道測試不到位而導(dǎo)致無法順利進行實際灌漿工作。在實際測試中,首先在管道內(nèi)持續(xù)注入高壓水流,對管道防水性能和嚴密性進行測試,持續(xù)注入時間達5分鐘以上[3]。在此過程中對水流壓力也需進行一定程度控制,以防止因水壓過高而對管道材料產(chǎn)生副作用。待到測試結(jié)束后,要確保管道內(nèi)部無雜質(zhì)殘留,為后續(xù)注漿工作奠定良好的工作基礎(chǔ)。
3.6 注漿
注漿是整個注漿技術(shù)施工的核心,通過高壓注射漿液的方法來填補裂縫空間,以達到補充裂縫,控制裂縫,避免裂縫進一步擴展的目的。本工程現(xiàn)場注漿過程中,嚴格按照施工計劃中的施工地點,將鉆機和噴射器的位置設(shè)定在正對轉(zhuǎn)盤的方向上,將誤差角度降低到最小,在機器設(shè)備安裝完畢后,再進行注漿,必須對注漿的壓力和注漿量進行嚴格的控制,確保整個施工過程的科學(xué)性和合理性。在注漿工作結(jié)束后,需要對注漿地點展開后續(xù)保護工作。因為水泥長時間暴露在空氣中,會受到陽光、日曬、風(fēng)吹雨淋等因素的影響,導(dǎo)致水泥面產(chǎn)生開裂、塌陷。所以,要對這些問題及時處理,保證水泥面平整,保證不會對后續(xù)的房屋建筑工程產(chǎn)生影響。本工程注漿施工如圖2所示。
因為各種建筑物的建造方式都不一樣,所以在灌漿工藝的選擇上也是有區(qū)別的,如果在工程中找到了更合適的灌漿工藝,則要在相同的鉆孔工藝下,將孔洞的直徑調(diào)整到100 mm之內(nèi),垂直度偏差不能超過1%,孔間距的要求要根據(jù)工程的實際需要來決定。采用劈裂法灌漿工藝時,在孔道中填充泥漿后,再將劈裂管放入,而且孔道與孔道之間要有一定的距離,鉆孔要有良好的密封性能,根據(jù)不同的施工要求,設(shè)置一個科學(xué)的壓力閥。例如,對房屋的門窗進行灌漿,其中的壓力要控制在0.1~0.3 MPa范圍內(nèi),根據(jù)房屋的具體情況和資料,制定出一個更合理的灌漿方案,以最大限度上保證注漿施工效果。
3.7 封孔
在注漿操作大體告一段落之后,需對殘留的孔道進行封孔處理,以防止?jié){液在尚未冷卻凝固時通過孔洞流失。若發(fā)現(xiàn)有漿液滲漏現(xiàn)象,應(yīng)立即采取補漏措施,以避免因漿液的不完整而導(dǎo)致巖層加固效果達不到預(yù)期。在所有工序結(jié)束之前,將對注漿效果進行全面檢測,待確定其達到預(yù)設(shè)建設(shè)標(biāo)準之后,才會進行最后的封孔工作。
4 房屋建筑注漿施工中需要注意的問題
注漿技術(shù)需要結(jié)合實際情況合理有效選擇合適的注漿工藝和材料,保證注漿技術(shù)能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用。同時在注漿技術(shù)應(yīng)用過程中制定針對性較強的治理措施和方法,從而有效地提高房屋建筑土木工程施工質(zhì)量。以下幾個關(guān)鍵問題需要特別注意:
(1)材料準備階段需要重視注漿材料的質(zhì)量和數(shù)量。這些材料必須符合施工的規(guī)范和設(shè)計要求,以確保注漿作業(yè)順利開展。同時,為了確保材料穩(wěn)定性,需要對其進行充分的攪拌,避免材料出現(xiàn)沉淀或者不均勻現(xiàn)象。
(2)注漿設(shè)備的選擇與維護同樣重要。設(shè)備選擇應(yīng)根據(jù)施工要求和注漿材料的性質(zhì)來確定,以確保其適應(yīng)施工環(huán)境和高效穩(wěn)定工作。在設(shè)備使用前,應(yīng)進行細致檢查和維護,以確保設(shè)備正常運轉(zhuǎn),避免因設(shè)備故障而影響施工進度和效果。
(3)注漿工藝是另一個關(guān)鍵問題。注漿工藝需要根據(jù)施工要求和注漿材料的性質(zhì)來確定,這涉及注漿的壓力、流量和時間等因素。在注漿過程中,需要嚴格控制這些參數(shù),以防止出現(xiàn)注漿不均或者壓力過大等問題,從而影響房屋建筑的結(jié)構(gòu)安全。
(4)注漿施工的安全問題也至關(guān)重要。在施工期間,施工團隊?wèi)?yīng)嚴格遵守相關(guān)的安全規(guī)定,確保施工過程的安全性。所有施工人員必須佩戴個人防護用品,如安全帽、防護眼鏡等,防止意外傷害。同時,施工現(xiàn)場的通風(fēng)和排氣設(shè)施也應(yīng)保持良好狀態(tài),以確保施工環(huán)境的安全和健康。
(5)施工質(zhì)量是衡量一個工程成功與否的關(guān)鍵因素。在注漿施工完成后,施工團隊需要對施工質(zhì)量進行檢查和驗收,確保注漿效果和質(zhì)量符合設(shè)計要求。此外,施工記錄和相關(guān)資料的保存也十分重要,這些資料可以為后續(xù)維護和管理提供依據(jù)和參考。
5 結(jié)語
綜上所述,結(jié)合實際案例,研究了房屋建筑土木工程施工中的注漿技術(shù),研究結(jié)果表明,在實際的應(yīng)用過程中需要明確注漿技術(shù)應(yīng)用的要點,明確注漿技術(shù)應(yīng)用過程中存在的問題和不足,根據(jù)實際情況合理有效地解決和處理。在實際的應(yīng)用過程中要充分發(fā)揮注漿技術(shù)的作用和優(yōu)勢,充分保證房屋建筑土木工程施工質(zhì)量和安全性。在實際應(yīng)用過程中要嚴格按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準進行操作,并根據(jù)實際情況及時處理施工現(xiàn)場存在的問題和不足,從而有效地提高房屋建筑土木工程施工質(zhì)量和安全性。
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[作者簡介]李明(1990 —),男,河南洛陽人,本科,工程師,研究方向:無機非金屬材料工程。