土木工程注浆施工技术方法及要点分析

土木工程注浆施工技术方法及要点分析

秦明东

桂林电子科技大学广西桂林541004

摘要:随着科学与经济的发展,建筑物的高度不断增加,城市中的高层建筑越来越多,为防止施工中的建筑物发生安全事故,施工企业须重视土木工程中的注浆施工技术,不断提高建筑结构的力学性质和水理性质,进而消除建筑裂缝寄安全隐患,有效提高建筑整体的质量。本文主要针对实际建筑结构工程的施工过程,对注浆法的施工技术方法和要点进行了阐述,希望这样做的目的既能起到对建筑结构的加固作用,又能有效地提高建筑结构的承载能力。

关键词:土木工程;建筑结构;注浆技术;方法;要点

引言

随着我国经济技术的发展与人们生活水平的提高,各类基础设施得到了大规模的兴建,不得不说,这给人们的生活和社会生产带来了很大的便利,但我们也不能够忽视其所带来的问题。首先,建筑结构建设是施工过程中的重要环节,并且建筑结构的施工不同于施工中的其他环节,它具有一定的特殊性。建筑结构的施工团队必须要有足够高的专业水平,能够很好地把握建筑结构施工的特点以及相关的施工技术,否则,在工程的后续使用过程中定然会出现这样那样的问题,影响居民生活和社会生产,严重的可能还会导致人员的伤亡。如何提高建筑结构施工质量,这是施工团队一直在思考的问题。而现阶段,建筑结构施工中普遍存在的裂缝、脱空、水泥浆脱落等问题严重地影响着建筑结构施工质量,成为影响建筑结构安全的隐患。随着人们更加深入的研究,注浆法就此诞生。注浆法的运用可以对建筑结构工程起到进一步加固的作用,能够有效地解决施工过程中出现的裂缝等问题,大大提高了建筑结构的承重能力,成为保证建筑结构施工质量的关键因素。

1注浆法概述

1.1注浆加固原理分析

注浆法能够对建筑结构起到加固作用的原理是:当建筑结构在施工过程中出现裂缝或者是空隙,施工人员向裂缝和空隙中注入的浆液起到了黏合裂缝以及填补空隙的作用。注浆过程中注入浆液要按照注浆的规范要求一步步进行,而不是简简单单地注入浆液就行。如若罔顾施工的要求及标准实施注浆,则不可能达到对建筑结构加固的预期目的。在实施注浆法的过程中,需要在注入浆液的同时对浆液施加一定的压力,并且要很好地掌握所用到的化学原理,利用液压与气压技术来完成对裂缝和空隙的填充以起到加固的作用,提高建筑结构的承载能力,进而提高整个项目的工程质量。

1.2注浆材料的选择

结构施工过程中常用的注浆材料有水泥浆、粘浆、水泥黏土浆、水泥砂浆、水玻璃液浆、水泥-水玻璃液浆六种,其主要特征以及使用范围见表1。

表1结构施工中注浆材料的主要特征及应用范围

2注浆法在建筑结构工程中的施工技术要点

2.1注浆加固技术的施工步骤

在实施注浆施工过程中,必须对基础加固的方法进行明确区分。其主要固定技术的施工流程中包含认真仔细地检查钻孔工作,准确应用具体位置,并且要按照统一的标准安置浆管,接着做好堵孔口工作。接着使用相应设备搅拌桨,对其进行过滤留以备用。最后对整体工序检查完毕,完成所有步骤后再进行注浆封口施工。

2.2对注浆加固技术施工技术探究

在结构加固中应用注浆法,施工工艺合理控制是能否完善整体结构的关键性指标。在此基础上,确定钻孔施工中应当选择88mm发热钻头,在钻头初始打孔进入到黏性土中,应额外保护其孔壁,并且使用导管护住孔壁,才能使用捞砂筒完成对取砂成孔的工序,如图1所示。此外,还要讲搅拌施工工作做好,在搅拌桨筒中倒入适量的水并进行搅拌,直至搅拌均匀,接着在其中添加一定的水泥持续搅拌6min以上,即可完成相应的过滤工作。

图1钻机钻进原理示意图

2.3注浆法加固技术的浆量控制

在整体设计中,必须确定控制注浆量,明确细分到预留备用部分的数量,并且要按照设计要求进行合理控制。针对注浆加固技术来说,必须多使用纯压注浆的方式展开。利用罐管从上到下经过空口展开封闭工作,最后浆液才能彻底填充桥梁的基础。在完成注浆的封孔工作中,时限为24h,应当严格检查其空口。进而有效避免浆液在填充期间缺乏足够深度的问题,以免工程施工质量达不到预期效果。

2.4合理运用注浆方法

在土木工程建筑中,不同的建筑结构有不同的注浆施工方法,因此,要根据具体情况,选择合适的注浆方法,从而保证土木工程的施工质量和安全。

2.4.1地下室施工

土木建筑的主要问题是裂缝和渗漏,地下室建筑是结构裂缝的常见部位,如果不够细致地处理地基工程,那么就可能产生地下室渗漏现象。因此,技术人员要根据实际情况,采取合适的控制和施工方法,对地下室进行注浆施工。对地下室的具体施工步骤如下:技术人员应确定地下室裂缝的具体位置,再对裂缝钻孔。钻孔时,应控制钻孔深度与混凝土板的厚度相一致,并且要使钻孔设施与裂缝保持一定的角度,不可垂直于混凝土的表面。然后用压缩空气或者高压水清理所钻的孔洞,为确保注浆材料结合的紧密性,应在所钻孔洞安装注浆管口,不能留下缝隙,以免影响注浆施工质量;之后进行高压注浆和二次补灌,修补裂缝。应分别注浆,不能多个孔洞同时注浆,以免造成建筑的施工质量问题;完成施工后,技术人员要清理和检查施工现场,确保没有漏补的裂缝后,再将注浆孔清除,还原地下室。

2.4.2墙体施工

在土木工程建筑中,墙体施工技术主要用于易产生裂缝的墙体。墙体部分的裂缝大多是施工不规范所造成的,受温度影响,分为女儿墙裂缝和楼板裂缝。利用灌浆技术处理女儿墙的裂缝和渗漏问题,技术人员应先在楼板与墙体结构间进行钻孔,然后向所钻孔洞注入浆液,普通注浆材料不能有效地处理这类问题,应根据楼板变形膨胀较小的特性,选择粘结力较强并且具有抗剪度灌浆材料。此外,门窗是墙体另一渗漏和裂缝的多发部位,为确保建筑工程墙体施工的质量,应在门窗的四周钻孔,着重加固窗框底部。对土木工程建筑注浆材料的选用尤为重要,施工人员应根据墙体位置选择合适、质量可靠的浆液混合物,施工人员注浆后要有效控制浆液的干缩程度,以防再次渗漏,实现对墙体的有效控制。

2.4.3混凝土施工

土木工程中混凝土的结构主要是梁、柱等承重部位,技术人员主要通过注浆技术及时处理建筑工程施工中的混凝土结构裂缝、渗漏问题。具体而言,应严格控制混凝土结构的孔位设置,孔间距为30cm-40cm,钻孔的直径控制在0.8mm-1.2mm范围内,孔间距和孔深还要视建筑物实际而定。此外,还要通过在裂缝两侧涂抹环氧胶的方法,保证浆液可以沿裂缝均匀分布。为确保注浆材料切实进入裂缝之中,还要在浆液固化后检测裂缝,以保障建筑物的使用安全和居民的生命财产安全。

3土木工程注浆施工的常用方法

要根据施工的建筑类型和地理位置的具体情况,选择合适的注浆方法。通常情况下,土木工程的注浆施工技术有两种常用方法,分别是高压喷射法和劈裂灌浆法,以下对两种方法进行简捷分析。

3.1高压喷射法

淤泥、淤泥土质、碎石以及人工填土等建筑工程中,一般采用单管、双管、三管以及多管高压喷射的注浆方式。地下水流较缓慢时,能够有利于浆液迅速凝固,可选用高压喷射注浆法。此外,当建筑施工地粗粒径块石或植物根茎较少时,也可以采用高压喷射法。高压喷射法是通过钻机和高压水流,在裂痕内喷射浆液,其可有效改善建筑物墙体的变形,从而提升建筑工程的稳定性。

3.2劈裂灌浆法

劈裂灌浆技术能够充分填充建筑物实体裂缝空隙,最大程度地提升建筑工程的稳定性。劈裂灌浆技术是通过专业机械设备使水泥浆自由流动,在建筑工程中的应用范围较小。一般情况下,在建筑结构的内部应用劈裂灌浆技术,可起到良好的效果,并且不会对建筑工程产生任何危害。为降低对建筑工程周围环境设施的危害,在建筑工程施工过程中普遍选用后注浆施工技术,相关工作人员接到施工要求后,应提前预埋高压灌浆管,通过高压灌浆泵有效平衡灌浆压力,并将按照水灰比提前配制好的浆液从桩底注入其中,及时将桩底沉渣、清理干净,然后通过压实和加固的方式降低桩柱的变形程度,从而实现最佳灌浆效果。

4结语

总之,注浆技术在建筑工程结构中的运用有效保证了工程的施工质量,降低了建筑物的安全风险,提高了结构的承载能力。同时,注浆技术的操作比较简单,成本又低,在施工过程中的到了普遍的应用,有良好的经济效益,值得推广。

参考文献

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[2]董维.论注浆技术在房屋建筑施工中的应用分析[J].河南科技,2010(16).

[3]张芹.浅谈注浆技术在房屋病害处理中的应用[J].黑龙江科技信息,2013(29).

[4]赵卫东.土建施工总机械成孔灌注桩施工技术要点分析[J].山西建筑,2014(1).

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如锚环、工作锚以及垫环等,再正式开始张拉。

4.2张拉施工

从设计图纸的编号出发,明确张拉顺序,实施张拉施工。具体张拉过程中,要逐级张拉两端,并且要同时张拉两端千斤顶,其中需要由固定人员加以指挥。张拉过程使用的应力应变双控制,按照均匀、逐级增加的速度,张拉预应力钢束。施工过程中,需要重点控制好钢束的伸长值和计算伸长值,确保其符合相应规范要求。

4.3张拉程序控制

首先要张拉钢束,及时消除钢丝松弛状态,全面检查孔道轴线,确保锚具、轴线和千斤顶都处在同一水平线上,还要保证钢丝保持在均匀受力的状态中。对于钢束张拉工作来说,从初应力到103%张拉控制力这一过程,都要依次分级实施张拉活动,控制好每级张拉力的差值,一般其保持在110-140KN范围内。分级张拉箱梁两端的千斤顶,其中需要有专门施工人员的指挥。锚固控制张拉过程中容易产生一定的损失,为有效控制这些损失,需要注重压紧锚塞,及时补充另一端相应的张拉控制力,其后立即压紧锚塞,在此基础上针对钢绞线的伸长值加以测量,轻缓控制好千斤顶回油过程。

4.4压浆

(1)预应力张拉完成后,要进行孔道压浆,应采用真空灌浆技术压浆。压浆采用的砂浆强度等级要与箱梁强度等级相同,水灰比应严格控制,可以在水泥用量中掺入按比例一定量的膨胀剂,使水泥浆具有良好的流动性。

(2)压浆之前,将排气阀关闭并启动真空泵,真空度达到0.1MPa,时间为10分钟,若不符合真空标准,应检查各阀门,并进行处理。

(3)真空度稳定之后,要在压浆端的水泥浆入口处进行压浆,波纹管压浆要持续进行,不得中途停止,储存浆液体积不可低于预应力孔道体积。

(4)管道流出浆液后,要及时关闭真空阀,并打开排气阀,开始压浆。持压过程中,需要逐级打开波纹管的排气管,清除残余空气,确保孔道浆液体积满足要求,待浆液无流动性后,方可裁掉排气阀,压浆阀。

5.混凝土养护

通过以下两类方式开展混凝土养护工作,可以提升混凝土的总体质量。(1)自然养护。通过喷淋洒水、包裹膜、喷洒养护剂或者浇水等方式加以养护,其主要是达到潮湿和保温方面的养护目标,避免混凝土模板接缝处过于干燥的情况出现。包裹混凝土过程中,使用草帘、麻布也可以起到一定作用。(2)蒸汽法养护。按照静止、提高温度、恒温和降低温度的不同环节加以处理,实现养护目标[4]。

6.结束语

高速公路项目建设数量和规模扩大,现浇预应力技术发挥重要作用,其施工情况也逐步增多。预应力箱梁施工工艺复杂,容易受到较多因素影响,因此控制好施工质量非常重要。

参考文献

[1]李仲华.实例分析桥梁现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术要点[J].城市建筑,2016(32):289-290.

[2]俞建辉.王建国,浅谈路桥施工中的质量控制要点[J].中国高新技术企业、2010(3).

[3]李义邦.浅谈现浇预应力箱梁施工中的质量控制要素[J].科技信息、2008(25).

[4]许尚.预应力混凝土现浇箱梁施工技术及常见问题分析

[4]JTJ041-2000.公路桥涵施工技术规范[S]

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测合格后,要依据施工方案定位放线,测量立杆的间距,设定检测控制点。搭设中随时检查架体外观,特别要注意垂直度,控制垂直度的偏差不能超过规定标准。水平与竖向剪刀撑要保证规范设置,符合设计要求。对于具备条件的施工,扣件式钢管模板支撑架施工的检测可以借助无线传感器来检测安全性,针对施工专项方案,在立杆薄弱位置安装无线传感器,以检测变形位移。如果架体受力过大或发生失稳时,立杆的变形超过安全数值时,无线传感器会有报警信号发出,显示屏可以显示测试点的动态变化情况,可明确架体失稳的具体部位,能避免架体失稳后发生坍塌事故。

顶部要采用可调式托撑来实现支撑,支撑方式对于立杆的稳定性产生影响。立杆的间距可适当缩小,立杆在轴心受压条件下可以提升承载力。立杆承载力的会对支撑体系的承载能力产生作用。立杆要采用对接方式,不能简化为搭接。立杆的承载要复核,计算要考虑到轴心受压。但立杆钢管加载荷载后会弯曲变形,立杆搭接后,两钢管难以保证处于同一直线上,立杆不能实现轴心受压,承载力会降低,所以选用传力直接的钢管。但在施工时,立杆节点易发生受力集中现象,立杆的整体刚度会受到影响。

施工监管还要关注扣件式钢管模板支撑架放线的准确,保证扫地杆、剪刀撑支托设置的规范性,自由长度、垂直度要加强检测。扣件式钢管模板支撑架搭设区域应先完成浇筑墙,保证柱体与竖向结构的搭接,在支撑体系和梁柱结构间要有拉结点与连墙件。数量与刚度要满足安全要求。框架结构中荷载较大连墙件的设置要选择抱柱方式。但是抱柱不规范会导致连墙件的受力不好,支撑架的整体稳定性受到影响。另外要严格检查是否存在荷载超过设计荷载问题,制订应急预案,在支架上方不能过多集中堆放材料,施工中的监督检查要动态化,注重检查施工人员与支撑架的变化。

2.6拆除环节也要加强管理

扣件式钢管模板支撑架施工最后的工序是拆除,这个阶段的管理工作也特别重要。拆除要依据相关的流程进行,拆除也要有审批手续,现场要有监护措施,要放置设置警告、提示标志、警示牌等。拆除也要保证统一指挥,无关人员不能停留在现场,避免受到安全伤害。

3.结束语

建筑扣件式钢管模板支撑架施工属于危险性施工项目,施工单位要重视,对于施工技术强化管理,依据规范组织施工,并加强施工中的监督检查,还要依据规定编制专项方案与施工应急预案,只有在管理上重视,施工上的合规,才能有效减少安全问题的发生。

参考文献

[1]陈海浪,王欢,张增峰,等.基于ANSYS的扣件式钢管模板高支撑架计算分析[J].浙江建筑,2009(26):38-43.

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[4]胡凯山.扣件式钢管模板支撑架结构力学性能研究[D].杭州:浙江大学建筑工程学院,2007.

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