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摘要:社会的进步发展使得我国城市建设步入到一个全新的发展时期,城市化进程的加快使得各个高楼建筑增多,人们对房屋建筑的地基承载力也开始提出更高的要求。高压旋喷桩是利用高压射流技术、喷射化学浆液来破坏地基原有的土质,并将其和化学浆液混合、固结在一起,形成具备一定强度的、不透水的加固体。在这个过程中桩间土地也会被高压喷射浆液机密,桩体和桩间土地在共同作用下会形成一个复合地基,由此充分提升整个工程地基的承载力。基于此,本篇文章对房屋建筑基础施工中高压旋喷桩的应用进行研究,以供参考。
关键词:房屋建筑;基础施工;高压旋喷桩;应用与研究
引言
高压旋喷注浆技术具有施工效率高、质量高的特点,同时具有减少资源浪费和控制经济成本的作用,因此得到了广泛的应用。在房屋建筑基础施工作业过程中,由于不同地区的地质结构有所差别,土壤性质的差异会对施工作业的开展带来不同的影响,因此在高压旋喷注浆技术应用过程中,要对这些潜在影响因素进行充分分析,结合实际问题制定相应的施工计划,使高压旋喷注浆技术的优势得到充分的发挥。
1高压旋喷桩技术原理
高压旋喷桩主要是利用钻机来将特殊的喷嘴注浆管输送到特定的位置上,在喷嘴注浆管到达指定位置上的时候,高压脉冲会将水泥浆液通过钻杆下方的喷射装置来向四周扩散。在高压的作用下水泥浆液会顺利进入到周围的土体中。钻杆的设计符合规范的标准,在使用的时候会始终保持较高的速度旋转,浆液在喷出之后会形成高速度、高压的喷射流,浆液振动速度加快,在此期间还会借助高压喷射流来替换周围的土地,挤密桩周围土地,确保水泥砂浆和粘土、砂砾土的充分融合。高压旋喷桩技术适合应用在各个类型的土层中,对不同土层中土质的处理效果良好。从实际应用情况来看,高压旋喷桩技术可以实现对房屋建筑的有效加固,也能够作为房屋防渗漏水的重要技术形式,还可以作为整个工程施工的临时支持措施。
2高压旋喷注浆技术的操作流程
2.1前期准备
高压旋喷注浆技术应用的前期工作,主要是对施工现场的地形地质情况进行全面勘察,并对相关的勘察数据进行统计整理,在数据分析的基础上制定相应的施工方案。另外,施工企业应基于项目的现实需要,选用恰当的施工机械与建材,并对建材与机械实施质检。同时做好施工现场的清理,为后续工作的开展提供便利。
2.2施工方法和施工记录
在钻孔验收合格后进行高喷台车就位,下入喷管前需要进行地面试喷操作,检查设备是否处于正常的运作状态。在下入或者拆卸喷射管的时候还需要对喷嘴采取必要的保护措施,目的是防止出现堵塞的现象。在喷头下放到孔底部的时候需要沿着轴线的方向完成静喷处理,在孔口返出浆液之后检查浆液的比重,如果达到了设计数值正常提升喷管和旋转,喷射过程定时检测原浆、返浆比重。在喷灌浆液的过程中还需要密切把控各项参数的设置,在发现异常情况的时候要在第一时间采取措施予以处理。常见的处理异常的措施包含液体的搅拌、回浆比重的调整、拌合浆液速度的把控、拌合浆液数量的调整等,在所有参数指标达到规范的标准之后再进行后续的施工。
2.3注浆
注浆工作开展过程中,施工人员要按照既定的配比进行泥浆配制工作。由于不同施工区域的地质结构和水文气候情况差异较大,因此在泥浆配制过程中要结合实际情况,对配制数据进行科学的调整。在泥浆配制环节,为保障泥浆的质量,注浆前要开展试运行操作,对注浆设备的运行情况进行全面检查,确保后续注浆操作的稳定性和安全性。当前,比较常见的注浆方法有二重管法和单管法,不同类型的注浆方法对桩基直径的大小有不同的要求,其喷射压力也有一定的差异。施工人员需要严格按照既定的工艺标准,始终遵循从下到上的喷射原则开展喷射注浆工作。
在全部的注浆工作都完成后,还要对地基进行科学的养护,并对停止使用的注浆设备进行清洗,这样不仅能够大幅延长注浆设备的使用寿命,还能降低地基基础处理工程的建设成本。
2.4灌浆材料及配比
(1)灌浆材料:本次高压旋喷灌浆加固处理工程所用的水泥为强度等级P.O42.5MPa及以上的普通硅酸盐水泥,可根据现场实际情况需要加入适量的外加剂及掺合料。外加剂及掺合料的用量,应通过现场试验后确定。(2)旋喷灌浆用水泥浆为现场机械搅拌,水灰比要求控制在(0.8∶1)~(1.0∶1);水泥渗入量须不小于300kg/m。
3高压旋喷桩加固机理
高压旋喷桩的加固机理可以从以下3个方面进行解释。(1)浆液冲切破坏土体。利用高压泵产生较大的压力对土体进行冲切破坏,当浆体充满土体孔隙时,在压力作用下会逐渐进入土体裂隙或者薄弱部分;此时动水压力会变成静水压力,进一步促使土体发生剥落。(2)浆液与土颗粒的拌合。大块土颗粒由于冲切作用变成小颗粒,在钻孔机具搅拌作用下与浆液充分拌合,并随着喷头移动逐渐凝固形成柱状体。(3)搅拌桩的硬化。得益于水泥水解和水化反应,生成水化硅酸钙包裹在土颗粒周围,凝结硬化形成较高强度结构体;随后,Si、Al、Ca离子之间发生硬凝反应,生成不溶于水的稳定结晶化合物,进而增大土体强度;钙离子与带电荷的土颗粒表面吸附的Na+、K+等会进行离子交换作用,加强颗粒之间的联结力,降低土体的渗透性和胀缩性。
4工程质量检验
高压旋喷灌浆加固处理完成28d后,由业主委托有相应检测资质的检测单位对该楼岩溶软弱层的灌浆质量进行检验。检验内容包括:旋喷固结体的整体性和均匀性、有效直径及其强度。检验方法可采用钻孔取芯、标准贯入试验、动力触探等方法进行检验。经检测单位检测,钻探取芯看,采取上来的芯样呈短柱状、团块状,水泥浆在溶洞充填物中分布较均匀,局部孔段(空洞部位)为纯水泥柱;从重型圆锥动力触探试验的锤击数看,每贯入10cm锤击数7~10击,局部孔段的锤击数超过20击,其复合地基承载力特征值fspk≥220kPa,满足设计要求。
5高压旋喷注浆技术的优势
在地基基础技术处理工作中,对高压旋喷注浆技术进行灵活运用,不仅能提升整个注浆作业的机械化水平,还可以大大减轻工作人员的负担,改善工作质量和效率。从施工流程来看,该技术的应用能对浆液的灌注速度和灌注量进行有效的控制,大大降低冒浆问题出现的概率。高压旋喷注浆技术的应用还能显著的缩短施工工期,降低后续作业的维护成本,大幅提升经济效益。施工作业人员可以通过网络多媒体,加强施工过程中的交流和沟通,以此来实现对工作流程的优化。此外,要加大对创新型技术的研究力度,并且投入更多的资金来引进更加先进的技术设备,从而不断优化高压旋喷注浆技术。
6结束语
综上所述,通过借助高压旋喷桩方法处理工程地基,整个建筑工程地基的承载力能够满足整个工程的设计要求,也在很大程度上解决了工程地基不均匀沉降的问题。且从实际施工情况来看,该技术在使用的时候体现出了施工速度快、施工周期短、加固效果好、对场地适应强的优点,在提升施工质量的同时还能够保证工程施工现场的安全。
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