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摘要:土木工程的灌浆施工技术是这几年土木工程最新的创造结果。经济的不断发展使我国的基础设施建设的数量也不断的增加,当然对建筑工程施工的技术和质量的要求也在提高,灌浆方法就是土木施工工程中的新技术,而且随着建筑工程的发展灌浆技术方法也得到了广泛的普及。本文主要对土木工程灌浆方法及施工相关问题进行了简要分析。
关键词:土木工程;灌浆技术;要求
引言:在进行土木工程施工中,施工的质量通常和施工场地的地质条件有很大的关系。在岩溶地区进行施工,施工的质量是非常难进行控制的。在岩溶地区进行施工,施工人员只能根据自身的经验进行施工,在面临严重漏水情况下进行施工对施工的技术要求是非常严的,正确使用灌浆技术不仅可以保证施工的质量,同时对施工的成本也是很好的控制
一、土木工程灌浆材料
1、粘土浆材
粘土浆材往往选用粘土或者亚粘土,具有遇水崩解,吸水膨胀的性质,稳定性、粘结力较好。灌浆部位不同,灌浆使用的材料要求也不同纯粘土浆配置起来很简单,只需将土料经过浸泡、搅拌、筛滤净化后拌和而成。而为了保证灌浆效果,很少采用纯粘土浆材,一般要掺入水泥,拌制时要控制好水泥的用量。
2、水泥基浆材
灌浆水泥一般是以硅酸盐水泥熟料以及适量的二水石膏作为主料,经过细细研磨,再辅以性能调节剂混合组成。而水泥基浆的稳定性不好、注入能力有限,容易受水的冲刷而稀释,因而影响了注入效果。
3、化学浆材
化学浆材的有点包括:(1)不分层,无沉淀;(2)粘度非常低;(3)固化或胶凝时间可以人为控制;(4)可用泵灌入裂缝,填充渗漏水,具有原位修复止水结构或单独构建防渗帷幕之功能,特别适用于地下隐蔽工程的施工;(5)固化或胶凝时体积收缩很小:(6)固化物或胶凝体本身不渗水:(7)固化体或胶凝体耐久性良好。但与此同时,化学浆材也具有毒性高、经济性差、耐久性差的缺点,因而化学浆材一般被用于工程缺陷的修补。
二、灌浆技术的施工要求
1、灌浆的压力因素
对于灌浆压力的理解,其实质就是浆液在地层中的扩散动力,灌浆压力对灌浆的加固和防渗效果具有很大的影响。同时,灌浆压力的功能发挥也会受到很多的因素制约,例如地层条件、选用的灌浆材料以及灌浆方法等。所以,灌浆压力在不同的工程中的应用,需要根据工程的实际情况而定。从灌浆材料的角度来考虑,化学灌浆产生的压力比水泥基灌浆的压力小;从地层深度考虑,浅部地层的灌浆压力比深部地层的压力小;从渗透系数考虑,渗透系数大的的地层比渗透系数小的地层的灌浆压力小。
2、扩散半径和有效的扩散距离
在灌浆工程的建设中,浆液的扩散半径以及其有效扩散距离对灌浆工程的质量和进度造成直接的影响,在其他因素的影响下也会产生相应的变化。如果地层渗透系数注入时间以及灌浆压力增大,扩散半径也会相应增大,但如果浆液的浓度和粘土降低,扩散半径和有效扩散距离就会相应增加。而且,在计算扩散半径和有效扩散距离中,可以使用一些合适的理论公式进行计算,在工程的建设中进行检测,将多种涉及因素考虑其中,进行合理的工程试验。
3、浆液的凝固时间
在灌浆工程中,浆液的凝固时间是浆液自身的特性因素。根据不同的工程需要,可以在浆液中加入适量的速凝剂、塑化剂、膨胀剂以及分散剂,从而不断改善浆液的性能以及凝固时间。一般情况下,标准的浆液凝固时间是几秒或是几个小时,在这个范围内的凝固时间都属于合理,浆液的凝固现象属于瞬间的行为,凝固之前的浆液其粘度性能的变化不大。由于灌浆工程在不同工程中对浆体的要求不同,但是浆体本身也具有一些优缺点,需要进行浆体性能的改进,从而不断适应各种工程的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对理想浆液的要求标准是,首先,要保持浆液的初始粘度较低,对其流动性和注入性进行控制,从而使其能够渗透到更为细小的缝隙中。其次,对于凝胶的时间进行合理的调整,确保在合理的范围内完成凝胶。最后,在浆液的灌注中,需要考虑注浆管道、注浆的设备以及混凝土结构物的特性,确保无污染和无腐蚀性,便于清洗。对于原材料的选择,尽量要满足材料源丰富以及价格便宜的要求,促进灌浆技术的方便操作。
三、土木工程灌浆的施工方法
1、自重法
这种方法比较常用,灌浆的原理主要是根据流动性较好的特点,灌浆在一定的范围内自由地流动。自重法在土木工程的灌浆工作中过于依赖浆液自身的流动性,因此如果浆液的浓度掌握不合理,会造成短时间内无法快速完成灌浆工作,这是灌浆中的一大弊端。
2、压密法
这种方法依靠的是强大的压力,将压力注入到高浓度的浆液中后,浆液会在灌浆管内形成灌浆泡,受强大压力的影响,灌浆会被挤入到地表层,浆液呈现形状大多数是脉状或条形状,压密灌浆方法比较适合粘性土。
3、渗透法
渗透灌浆法在施工中较多的应用在沙砾层中,这种灌浆方法在地层结构上没有任何的改变,在这基础之上将灌浆的材料灌倒砂砾层的空隙内。渗透灌浆法类似于填充灌浆法,二者均是在不改变地层结构或者工程结构的前提下所进行的灌浆操作,这种灌浆方法需要技术人员具有丰富的灌浆经验,娴熟的技术和耐心。
4、劈裂法
霹雳灌浆法应用最多的是在颗粒细小的粉砂土和淤泥中,霹雳灌浆法主要是依靠较高的压力,在渗透性较低的地层灌浆中,充分利用浆液自身的力和特性,不断克服地层自身的应力和抗剪抗拉强度,由于高压的作用,地层内的水会形成较大的冲力,从而发生劈裂作用,劈裂作用发生后会使地层的结构和受力点发生变化,这样一方面会导致,地层的地表结构发生物理变化,出现大幅度的裂隙;另一方面,如果地层表面有轻微的裂隙,劈裂作用发生后会加剧裂隙的尺度,从而为灌浆带来极大地可靠性。
5、电动化学法
电动化学法充分利用了电极的原理,其具体操作步骤为:第一,在施工前期,根据施工的需要进行电极位置的确定,找到最适合的电极距,从而确保施工的有效性和可行性;第二,选择有效的灌浆管,灌浆管的选择依据是要有良好的导电性,而且灌浆管要有孔隙;第三,进行灌浆管的安装衔接,安装时一定要注意注入压力与电渗的方向一致,灌浆管的一端接到直流电源的正极,另一端接到直流电源的负极;第四,由于电渗的作用,孔隙中的水会通过正极流向负极,这样会降低地层的含水量,拓宽了浆液的流入截面。
四、灌浆施工的注意事项
1、严格控制浆液浓度
在灌浆施工中,应定期严格检查裂缝情况,并结合监测结果合理调整浆液浓度。一般而言,浓度较低的浆液具有较好的流动性,但也极易从灌浆范围散出,造成不必要的浪费,且易在收缩过程中使岩石缝面和水泥之间产生缝隙;浓度高的浆液流动性能较差,难以迅速有效地灌入微细裂缝,最终会影响灌浆质量。
2、严格检查灌浆施工质量
鉴于水利水电工程的灌浆施工大都在水下进行,且大都属于隐蔽性较强的工程,因而在工程竣工后,应重点做好以下几项质量检查工作:一是加强对原始记录的检查和灌浆资料的分析;二是采用钻设检查孔的方式对固结灌浆和帷幕灌浆进行岩心钻取检查,重点检查其胶结情况,并对检查孔进行压水试验,从多方确保灌浆施工质量。
五、结束语
随着人们物质生活水平的不断提高,人们对建筑物安全性的要求也越来越高,所以一定要增强建筑物的建设强度,耐久性和安全性。因此在土木工程中一定要提高技术,加强工程灌浆的实际应用,在灌浆过程中,一定要根据施工要求采取最有效的灌浆方法,只有这样才能使建筑工程的质量和安全得到保证
参考文献
[1]孙敏.刍议土木工程灌浆方法与施工技术[J].中国新技术新产品,2016(05).
[2]杨国亮.土木工程中灌浆施工的技术与方法[J].华人时刊,2016(02).
论文作者:刘存海
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/15
标签:浆液论文; 地层论文; 土木工程论文; 压力论文; 工程论文; 粘土论文; 方法论文; 《建筑学研究前沿》2018年第21期论文;