房屋建筑土木工程施工中的注浆技术分析
常斌
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引言
在房屋建筑土木工程施工中,地基沉降、结构渗漏、构件裂缝等问题时常出现,这些问题不仅影响建筑的正常使用,还可能威胁结构安全。注浆技术作为一种高效、灵活的工程处理手段,能够通过特定工艺将浆液注入相关介质,改善其物理力学性能,从而有效解决上述诸多问题。
一、注浆技术的基本理论概述
1.1 注浆技术的定义与核心原理
注浆技术是指在房屋建筑土木工程施工中,通过专用设备将配置好的浆液按设计压力和流量注入岩土体、混凝土结构缝隙或地下空洞等介质中,利用浆液的物理化学特性改善介质力学性能或阻断介质间水力联系的工程技术。其核心原理围绕 “介质改良” 展开,具体表现为四大作用:填充作用通过浆液填补介质中的孔隙、裂隙等空间缺陷,减少介质空隙率;胶结作用利用浆液固化后的粘结力,将松散颗粒或破碎结构胶结成整体,提升结构完整性。
1.2 注浆材料的分类与特性
注浆材料按化学性质可分为三大类:水泥基浆液以水泥为基材,包括普通硅酸盐水泥浆、水泥 - 水玻璃双液浆等,具有成本低、强度高、环保性好等特点,适用于大多数地基加固和结构修补,但流动性较差,对微小裂隙可灌性有限。化学浆液如丙烯酰胺类、聚氨酯类等,具有流动性优异、可灌性强的优势,能渗透至 0.1mm 以下缝隙,但其成本较高,部分材料存在毒性残留风险,多用于精密防渗或细微裂缝处理。
1.3 注浆设备的组成与功能
注浆设备由核心系统与辅助系统构成:核心设备包括注浆泵与钻孔机械,其中注浆泵是动力源,活塞泵适用于高压注浆场景,如劈裂注浆;螺杆泵则适用于低压、高黏度浆液的输送,如水泥基浆液灌注。钻孔机械根据施工场景选择,地质钻机用于地基深层钻孔,手持锚杆钻机则适用于墙体等浅层结构钻孔。辅助设备中,浆液搅拌机需具备高速搅拌功能,确保浆液均匀性。流量计与压力表实时监控注浆参数,避免压力骤升导致结构破坏。输浆管路需采用高压橡胶管,并配备止回阀防止浆液回流。设备选型需匹配注浆工艺,高压喷射注浆需搭配专用高压泵与旋转喷头,而渗透注浆则可采用常规低压注浆机组。
二、房屋建筑施工中注浆技术的主要应用场景
2.1 地基处理工程
地基处理是注浆技术应用最广泛的领域,核心目标是改善地基土的承载性能与稳定性。针对软土地基,采用劈裂注浆工艺通过高压将水泥 - 水玻璃浆液注入土体,形成网状浆脉分割并挤压软土,松散砂土地基则适用渗透注浆,利用水泥浆液的渗透胶结作用,将砂土颗粒粘结形成整体结构,有效解决砂土液化问题,北京某地铁沿线建筑地基处理中,对于地基不均匀沉降引发的建筑倾斜,采用纠偏注浆技术,通过在沉降较小一侧的地基中分段注入高浓度水泥浆,利用浆液固化膨胀产生的顶推力调整地基应力。
2.2 地下结构防渗工程
地下结构防渗需构建连续、低渗透性的止水体系。地下室防水中,针对施工缝或混凝土裂缝的渗漏,采用聚氨酯化学注浆工艺,浆液遇水后迅速膨胀形成弹性密封体,基坑围护防渗则多采用高压喷射注浆形成防渗帷幕,确保开挖安全。对于地下管线穿越结构形成的缝隙,采用水泥、水玻璃双液注浆快速封堵,有效防止地下水倒灌。
2.3 结构缺陷修复工程
结构缺陷修复需兼顾强度恢复与耐久性提升。混凝土结构裂缝修复根据裂缝宽度选择工艺:宽度 >0.2mm 的结构性裂缝采用环氧树脂浆液低压注浆,利用其高强度和粘结力恢复结构整体性;宽度 <0.2mm 的微裂缝则用丙烯酰胺类化学浆液,借助其高渗透性实现深层封堵,砌体结构加固中,通过压力注浆将水泥浆注入砖砌体灰缝,浆液填充灰缝空隙并渗透至砖体微孔,使墙体抗剪承载力提升 30%-50% ,南京某民国建筑修复工程中,此技术成功解决了青砖墙体风化松动问题。
2.4 特殊施工场景辅助
特殊场景需针对性解决施工干扰与安全防护问题。既有建筑周边新建工程中,采用管棚注浆技术在新建结构与既有建筑之间形成刚性隔离层,既有建筑增层改造中,对原地基采用压密注浆进行补强,通过浆液挤压使地基土密实度提高,满足新增荷载要求,成都某多层住宅增层工程中,该技术确保了改造后建筑沉降差控制在规范允许范围内。
三、房屋建筑施工中常用注浆工艺与施工技术要点
3.1 渗透注浆工艺
所谓渗透注浆就是利用浆液的可渗透性和外加压力作用,在渗透介质中可自然渗入介质孔隙的一种注浆方法,适用于渗透性较强的砂土类、碎石类等,其工艺要点是利用低压注浆避免对原介质造成破坏,在施工注浆时压力控制需要考虑的要点是压力过大扰动介质、压力过小影响浆液扩散。
3.2 劈裂注浆工艺
劈裂注浆是利用高压强行劈开黏土地基、密实性岩体,形成浆脉和填充缝隙,对软黏土、淤泥质土地基进行加固处理,工艺是充分利用介质抗拉强度小的特点,通过逐级控制压力得到有序劈裂;初始压力应保证能达到注入浆液,压力突然下降时说明存在劈裂通道,控制压力恒定,继续注浆;注浆速率应适宜,防止产生浆液损失过多的现象。
3.3 压密注浆工艺
压密注浆利用高压力的浓浆注入地基中,通过浆体体积挤压地基土,形成一定范围的密实区,而浆液固化后形成刚性的桩体,可以用于填土、杂填土地基的加固。在压密注浆中,应注意注浆时注入土体的浆液体积,根据土体孔隙率计算注浆量,因此压密注浆的注浆孔宜采取“跳打”的方式施工,以免因连续注浆造成土体侧向挤出,形成浆体溢出;压密注浆过程中要控制提升速度和注浆压力相对应,以保证形成的压密注浆桩体均匀密实,使桩体的承载力满足所设计的荷载需要。
3.4 高压喷射注浆工艺
高压喷射注浆是利用高压水泥浆射流切削、搅拌地基土后,喷成连续水泥土固结体,主要用于深基坑防渗帷幕及地基补强。按照喷射形式分为旋喷、定喷及摆喷,房屋建筑上使用较多的是三重管旋喷工艺,即采用水、气、浆三者同轴喷射而实现全断面搅拌。在进行喷射时喷射压力需要配合喷射速度,保证形成后固结体强度一致。钻机需要具备垂直性,否则桩体会出现倾斜的现象,会影响到防渗效果。
结语
房屋建筑工程土木工程施工过程中注浆技术具有至关重要的价值地位,该技术的理论比较完善,适用性比较广泛,工艺比较丰富。借助于注浆材料、设备与工艺的选择,运用合理的注浆技术可以实现房屋建筑工程中地基问题、防渗问题、结构修复问题的解决。本文通过对特殊地质适应性技术的研究,通过新材料的应用,实现了节能环保目的,实现了房屋建筑工程施工过程中的智能化技术管理,以实现房屋建筑工程的高质量化、绿色化发展,推动施工技术的应用,实现更大的工程效益。
参考文献
[1]赵峰山.房屋建筑土木工程施工中的注浆技术分析[J].上海建材,2024,(04):95-98.
[2]杨家兴,潘建旭,梁泽锋.房屋建筑土木工程施工中的注浆技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(36):120-122.