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房屋建筑土木工程施工中的注浆技术分析

作者

李志

中冶建工集团有限公司 四川成都 610000

1 注浆技术的分类

1.1 静压注浆技术

静压注浆是一种在建筑物、构筑物等工程建设中应用的一种新方法,它通过向软土中灌注泥浆来进行填料、夯实,从而提高其承载力与稳定。该方法可有效解决地基承载力的缺乏,防止由于差异沉降引起的建筑变形、开裂等安全问题,为建筑工程的安全运行奠定地基。

1.2 复合注浆技术

在房屋建设领域,高压旋喷可以通过高速的水动力作用快速加固地基,而静压注浆是在不能完全充填的部位进行精细的补强,从而达到组合注浆的协同作用。组合注浆方法将二者的优点结合起来,克服了单个注浆工艺的局限性。在将复合注浆方法用于房屋和民用工程的施工中,需要对其进行严格的工艺控制,确保其施工的质量和效果,从而实现本工程的地基加固。

1.3 高压喷射注浆技术

高压喷射注浆技术利用高压泵将浆液通过喷嘴高速喷射,冲击破坏土体结构,同时将浆液与土颗粒强制混合,形成连续固结体。该技术适用于砂层、粉土层及软弱夹层的地基加固,具有施工速度快、加固效果显著的特点。高压喷射形成的固结体强度高、渗透性低,能有效提升地基承载力和抗渗性能。施工过程中需控制喷射压力、提升速度等参数,确保固结体均匀性和完整性。

1.4 压密注浆技术

压密注浆技术通过注浆管将浆液注入土层孔隙,利用浆液的压力挤密周围土体,改善其物理力学性质。该技术主要用于松散砂土、回填土等低密度地层的加固,可显著提高土体密实度和承载力。浆液填充孔隙后形成网状胶结结构,增强土体整体性和稳定性。施工时需根据土层特性调整浆液配比和注浆压力,避免浆液过度扩散或压力不足导致的加固效果不均。

2 注浆技术在房屋建筑土木工程中的应用优势

2.1 施工简便灵活

注浆技术采用小型化专业设备即可完成施工,对作业空间要求较低,特别适合在既有建筑改造或空间受限的工程环境中应用。该技术可根据现场地质条件变化实时调整注浆压力、浆液配比等技术参数,通过分段注浆等方式灵活应对不同工况需求。施工过程无需大型土方开挖,工序简单高效,能有效缩短工期并降低施工组织难度。

2.2 加固效果好

注浆浆液在压力作用下能充分渗透至地层细微孔隙中,通过与土颗粒的物理化学反应形成高强度固结体。该技术可针对性地加固软弱夹层、溶洞等地质缺陷,显著改善土体力学性能。形成的加固体与原结构紧密结合,有效提高地基整体性和均匀性,控制差异沉降。

2.3 防水防渗性能强

注浆材料可形成连续致密的防水帷幕,封堵地层中的渗流通道。固化后的浆体具有优异的抗渗性和耐久性,能长期抵御地下水侵蚀。该技术可根据工程需要选择不同性能的化学浆液,实现定制化的防水设计方案,解决传统防水工艺难以处理的复杂渗漏问题。

2.4 对周围环境影响小

注浆工艺的环境友好特性主要体现在其低扰动施工本质上,通过精确控制注浆压力和流量,可完全避免传统加固方法产生的结构振动波传导。封闭式浆液输送系统配合负压收集装置,能够实现施工粉尘零外溢,且所有材料均采用无毒环保配方。

3 注浆技术在房屋建筑土木工程中的应用要点

3.1 地基加固

注浆技术在地基加固工程中的应用是一个系统性的过程,需要综合考虑地质条件、工程要求和施工工艺等多个因素。在实施前,必须进行全面的地质勘察,包括土层分布、地下水位、渗透系数等参数的测定。根据勘察结果,科学设计注浆参数,包括注浆孔的布置形式(梅花形、矩形等)、孔距、排距、注浆深度等关键参数。对于不同的土层特性,需要采用差异化的注浆工艺:在砂性土层中,宜采用渗透注浆;在粘性土层中,可采用劈裂注浆;对于杂填土或软弱夹层,则适用压密注浆。注浆材料的选择直接影响加固效果,普通硅酸盐水泥浆适用于一般地层加固,超细水泥浆能更好渗透细颗粒土层,化学浆液则用于特殊要求场合。施工过程中,要严格控制注浆压力,既要保证浆液有效扩散,又要防止压力过高导致地面隆起或邻近建筑物受损。

3.2 墙体裂缝处理

墙体裂缝注浆修复作为建筑结构维护的重要技术手段,其工艺原理和操作要点需要从材料科学、结构力学和施工技术三个维度进行系统性理解。从材料特性角度分析,环氧树脂之所以适用于结构裂缝修复,在于其固化后形成的三维交联网络结构具有与混凝土相近的弹性模量,能实现应力有效传递;而聚氨酯材料的分子链中含有柔性链段,赋予其良好的变形协调能力,更适合温度变形引起的活动裂缝。在力学传导机制方面,注浆孔 45° 倾斜布置不仅优化了浆液流动路径,更重要的是使注浆体在裂缝面形成锯齿状咬合结构,大幅提升修复界面的抗剪强度。施工工艺的控制要点体现在浆液流动性与固化时间的精确匹配。低压慢注工艺的本质是通过控制黏度时变特性,使浆液在重力驱动和毛细作用的双重机制下完成对微细裂缝的完全填充。对于宽度小于 0.2mm 的微裂缝,需特别考虑表面张力效应,此时需采用低黏度改性浆液并辅以真空辅助渗透技术。贯穿裂缝的双面注浆不是简单的重复施工,而应通过交错布孔形成三维灌注网络,确保修复体在厚度方向的连续性。裂缝表面处理工序中的开槽深度控制存在技术矛盾:过浅会影响结合强度,过深则可能削弱构件截面。经验表明,V型槽的深度控制在裂缝深度的 1/3-1/2 区间,且槽底半径不小于 smm 时,可兼顾机械嵌锁效应和应力集中控制。在特殊环境下的修复工程,如高温高湿或腐蚀性环境,还需在注浆材料中掺入特种添加剂,包括硅烷偶联剂改善界面粘结,纳米二氧化硅提升抗渗透性等。监测系统的设置应当超越简单的裂缝观测层面,而需建立包含应变计、湿度传感器在内的多参数监测体系。通过埋入式光纤传感技术,可实时获取修复区域的应变场分布,结合大数据分析预测长期性能演变。从全寿命周期角度看,优质的裂缝修复不应仅停留在封闭缺陷层面,更应通过恢复结构的整体性来延长建筑物使用年限,这要求修复方案必须包含对原结构失效模式的准确诊断和针对性补偿。

3.3 地下室防渗

地下室防渗注浆工程需要建立完整的防水体系,根据渗漏情况采取差异化的治理方案。在施工前,必须查明渗漏原因和水源方向,区分是结构缺陷还是施工缝渗漏,是点状渗漏还是面状渗漏。对于施工缝、变形缝等特殊部位,需要设计专门的注浆方案,如采用可重复注浆的止水针头系统。注浆材料选择应考虑地下环境的耐久性,聚氨酯浆液适用于动态裂缝防水,丙烯酸盐浆液对混凝土粘结性好,水泥基浆液则成本较低。面状渗漏治理通常采用分层注浆工艺,先施工浅层孔形成止水帷幕,再逐步加深注浆深度。注浆压力应分级提升,初始压力以浆液能注入为准,后期适当提高压力保证浆液扩散半径。对于高水压渗漏点,可采用"堵排结合"的方法,先降低水位再实施注浆。重要工程应进行注水试验验证防水效果,必要时实施二次补浆。防水系统完成后,建议建立长期监测机制,定期检查地下室湿度变化,确保防水效果的持久性。

4 注浆技术施工过程中的注意事项

4.1 浆液配制

注浆浆液配制过程需要建立严格的质量控制体系,确保各组分精确计量和充分混合。在配制前应对所有原材料进行质量检验,水泥要确保无结块、在保质期内;外加剂需检查包装完整性和有效期;水质应符合拌合用水标准。根据工程需要选择适合的水灰比,常规水泥浆水灰比控制在0.5-1.0 之间,化学浆液则需按照厂家提供的配比执行。对于重要工程,建议先进行实验室配合比试验,通过测试浆液的流动性、凝结时间、抗压强度等指标确定最优配比。搅拌过程采用专业搅拌设备,先干拌粉料30 秒,再缓慢加入规定水量,总搅拌时间控制在3-5分钟。搅拌过程中要监测浆液比重,确保配比准确度。对于双液型化学浆液,必须设置独立的搅拌和输送系统,避免提前混合反应。浆液应在初凝前使用完毕,一般水泥浆使用时限不超过 2 小时,快凝型化学浆液更应随配随用。夏季高温时要采取降温措施,冬季施工需考虑添加防冻剂。对于长距离输送的浆液,要在输送管路中设置循环装置防止沉淀离析。

4.2 注浆压力控制

注浆压力管理需要建立科学的监测和调控机制,配备高精度压力表和自动记录仪。初始注浆压力应根据地质勘察报告确定,一般土层中控制在 0.3-1.0MPa ,岩层可适当提高。注浆过程中实施分级升压法,每级提升 0.1-0.2MPa ,稳压5-10 分钟观察压力变化。采用智能控制系统,当压力超过设计上限时自动报警并切断浆液供应。对于深孔注浆,需考虑浆液自重压力影响,不同深度段采用差异化压力控制。在软弱土层中注浆要特别防止劈裂压力过大造成土体扰动,可采取间歇注浆方式,即注注停停,让浆液有充分时间渗透。对于串浆现象要及时处理,采取跳孔注浆或调整浆液凝胶时间。在建筑物附近注浆时,要设置沉降观测点,实时监测建筑物变形。遇到压力骤降情况,可能是遇到地下空洞或裂隙,应适当增加注浆量;若压力持续上升而注浆量很少,则可能是管路堵塞或已达到饱和状态。

4.3 施工安全

注浆施工安全管理需要建立完善的责任制度和应急预案。所有操作人员必须经过专业培训,熟悉设备性能和安全规程。高压注浆设备要取得特种设备使用登记证,定期进行安全检测。注浆泵与注浆孔口之间设置安全阀和卸压装置,防止压力超限。施工现场划分明确的操作区域,高压管路沿线设置警示标志,禁止非操作人员进入危险区域。电气设备必须符合防爆要求,潮湿环境使用安全电压。化学浆液储存要远离火源,配置专用通风设备。操作人员配备全套防护装备,包括防化服、护目镜、防毒面具等。建立现场急救站,备有冲洗设备和急救药品。每天施工前进行安全交底,特殊工况实施作业许可制度。夜间施工要保证充足照明,雨天做好防滑措施。对邻近建筑物和地下管线要采取保护措施,如设置隔离桩、监测点等。制定完善的应急预案,定期组织演练,确保突发情况能及时有效处置。

结束语

注浆技术在房屋建筑土木工程施工中具有重要的作用和广泛的应用前景。通过合理选择注浆材料和注浆方式,掌握注浆技术的应用要点和施工注意事项,可以有效地解决房屋建筑中的地基加固、墙体裂缝处理、地下室防渗等问题,提高工程质量和结构安全性。施工人员应不断学习和掌握注浆技术的新知识和新方法,提高自身的技术水平,为房屋建筑土木工程的发展做出贡献。

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