趙 劍
(深圳百勤建設工程有限公司,廣東 深圳 518000)
巖土加固是工程建設過程中的重要環(huán)節(jié),其主要指的就是對工程中一些軟弱或不穩(wěn)定的巖層進行加固處理,以提升巖層的承載力,保證后續(xù)工程施工建設的整體質量。近年來,隨著工程建設規(guī)模和類型的增多,巖土加固工程也成為現階段工程建設的一項重點。對于巖土加固工程而言,現階段有很多的加固工藝,但是最常用的是注漿工藝。
巖土加固工程,泛指的就是對工程建設中存在的軟弱或者不穩(wěn)定巖層的加固處理。其主要目的為通過應用相關加固技術,實現對劣質巖土的處理,以提升其承載力水平,最終實現整個建筑工程質量的全面提升[1]。隨著現代建筑技術的不斷發(fā)展,越來越多的技術被應用到巖土加固工程中,最具代表性的技術為:錨固技術、注漿技術、土釘墻技術、噴射混凝土技術、預應力錨索技術和超前支護技術等。其中,注漿技術是現階段巖土工程施工過程中最常用的一種工藝。
注漿工藝是指利用壓力,將可以固化的漿液通過鉆孔的方式注入巖土孔隙中,改善其力學性能。注漿工藝可以應用到工程建設中,其主要具有以下優(yōu)勢:使用范圍廣、加固效果好、施工操作簡單等[2]。隨著近年來工程建設規(guī)模擴大,注漿工藝也被廣泛應用建筑工程加固中。
將注漿工藝應用到巖土加固工程中,具有非常積極的意義。首先,注漿工藝可以有效解決隱蔽脆弱巖土加固問題。通常,巖土作為自然地理環(huán)境中較為重要的組成部分,其本身具有顯著的隱蔽性,加之受現代勘察設備和技術的制約,在工程勘察階段,極易漏掉甚至是無法對巖土缺陷進行勘察,如果在未全面勘察出巖土缺陷的情況下進行施工,極易影響后續(xù)的建設質量。而將注漿工藝應用到實際的巖土工程加固過程中,合理應用流動漿液,不僅可以有效避免大面積開挖對巖土造成的損壞,還可以保證巖土內部隱蔽區(qū)域的漿液巖與巖土充分黏結,提升巖土工程的穩(wěn)定性[3]。
巖土工程具有復雜性,工程施工難度較大。通常,施工單位會采取很多手段來提升巖土工程的牢固性,以降低巖土工程施工的復雜性。其間,注漿工藝具有非常顯著的優(yōu)勢。簡單來說,注漿工藝對施工環(huán)境要求不是特別高,應用范圍比較廣,還可以將漿液作用于每一層巖土工程面上,這樣就可以顯著提升巖土工程施工的穩(wěn)定性,有效保證工程質量。
巖土工程具有較強的自然地理環(huán)境屬性,與周圍環(huán)境聯系密切,因此其施工不可避免地會存在很多自然影響因素。為了降低周圍環(huán)境對巖土工程的影響,巖土加固工程可以應用注漿工藝,通常,注漿工藝通過鉆孔將漿液置入巖土層中,這不僅可以有效降低對周圍巖土工程的影響,還可以保證工程加固效果,有效提升建筑質量[4]。
注漿機械設備是開展注漿施工的重要基礎,其主要由鉆進機械設備、注漿泵、傳輸管以及漿液噴嘴組成。通常,注漿工藝往往會應用一些輔助設備,如地質分析設備、物探設備以及攪拌機等。在實際的應用過程中,施工單位應根據具體的巖土工程類型、注漿目的以及注漿方式,合理選擇注漿機械設備,以保證注漿工藝的高效應用。
鉆進機械設備是注漿機械設備的重要組成部分,通常,在應用注漿工藝時,巖土加固工程可以根據實際情況進行選擇。比如,地面工程可以使用上百米或者上千米的大型鉆機,地下工程可以使用百米以下的小型鉆機。需要注意的是,如果注漿工藝為“工作面注漿”,則不宜采用上述兩種設備,宜采用電鉆和風鎬來進行鉆進施工[5]。
注漿壓力泵也是注漿工藝中較為重要的一項設備,可以保證注漿工藝的應用效果。注漿壓力泵一直都是制約注漿工藝發(fā)展的一項難題,但是隨著現代科學技術的不斷發(fā)展,新一代超高壓注漿泵已經研發(fā)并投入使用,很好地解決了注漿壓力小、注漿效率低這一問題。不僅如此,經過多年的實踐與探索,與超高壓注漿泵相匹配的高壓傳輸管、漿液噴嘴以及鉆進機械也得到更新換代,這樣可以有效保證注漿效率和質量。
注漿材料指的就是注漿漿液,在巖土加固工程施工中,目前常用的注漿漿液有兩種,一種為普通漿液材料,一種為化學漿液材料。普通漿液材料主要指的是水泥漿、黏土泥漿、砂漿等;化學漿液材料指的是高分子漿液材料。
普通漿液材料更多地應用于一些巖土加固要求較低、巖土砂粒粒徑較大的巖土加固工程中,通常選擇相應的普通材料,應用攪拌機完成材料制備,其間應對其稠度、強度等進行有效控制,保證后續(xù)注漿工作順利開展。
化學漿液出現和應用的時間相對較短,初期,其主要應用于塔克斯系統,隨著相關技術的日益成熟,其應用范圍愈發(fā)廣泛,木素系統、丙酰胺系統、脲醛系統、甲凝系統等都已經可以應用化學漿液[6]。化學漿液更適用于工程地形中砂粒粒徑較小的巖土加固工程,其普遍具有時間可控性和可注性強、材料黏度低、凝固強度高等優(yōu)勢。
在確定好注漿設備和注漿漿液后,人們需要合理選擇注漿工藝。現階段,巖土工程注漿工藝主要有三種,即劈裂灌漿法、高壓噴射注漿法以及復合注漿法。
劈裂灌漿法,它是現階段巖土加固工程中應用頻率最高的一項注漿施工工藝,其主要原理就是通過對專業(yè)化設備的應用,在巖土層面注入漿液,實現對巖土孔隙的填充,其間施工人員需要確定土層空隙厚度和注入漿液厚度,同時做好設備準備工作,最后完成相應的劈裂灌漿操作。
高壓噴射注漿法,應用時需要做好注漿管、高壓設備以及前期預試驗等準備工作,然后進行灌漿施工。需要注意的是,灌漿期間一定要對漿液壓力進行控制,如果出現溢出現象,應立即停止注漿操作[7]。
復合注漿法,是指將高壓旋噴技術和靜壓技術相結合,完成注漿施工,應用時要先使用高壓旋噴注漿法進行注漿,待樁體形成后,再使用靜壓注漿技術,最終將漿液注入巖土層中,完成巖土加固。除此之外,應根據巖土工程項目的不同來選擇合適的注漿施工工藝,保證注漿質量。
當前,人們可以將注漿工藝應用到巖土工程加固中,以有效提升巖土工程的穩(wěn)定性。應用時,施工單位應重點從注漿機械設備、注漿材料及其制備、注漿具體施工工藝三個方面入手,準確把握注漿工藝,從而有效提升巖土加固工程的整體質量。