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建筑工程中高壓噴射注漿施工技術(shù)
高壓噴射注漿法是在注漿法的基礎上，應用高壓噴射技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一項新的地基加固方法。高壓噴射注漿法具有適用范圍廣，施工簡(jiǎn)便，耐久性好等特點(diǎn)，不失為眾多地基處理方法中的一種好的地基處理方法。下面是小編搜集整理的相關(guān)內容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要:介紹了高壓噴射注漿施工的特點(diǎn)，從單管、二重管、三重管和多重管等方面，闡述了高壓噴射注漿的施工方法，并分析了注漿施工對土層與固結體的作用，給出了高壓噴射注漿施工技術(shù)的適用范圍。
關(guān)鍵詞:高壓噴射注漿，土層，固結體，施工技術(shù)
一、高壓噴射注漿施工技術(shù)簡(jiǎn)介
在我國現階段的建筑工程中，多采用高壓噴射注漿技術(shù)進(jìn)行相關(guān)工程的建設工作。這種方法首先利用相關(guān)的設備機器打好孔洞，然后通過(guò)噴射壓力為20MPa～40MPa的噴射設備為水或其他漿液的噴射過(guò)程提供能量，使其能夠連續高速的噴出。通過(guò)這種方法，可以得到建筑工程項目所要求的固結體，其固結體的形成機理是利用高壓流的沖擊來(lái)分離土層顆粒，使得較大的顆粒與漿液混合凝固。高壓噴射注漿施工技術(shù)所凝固成的固結體因高壓噴射嘴運動(dòng)形式的不同而呈現出不同的形狀。通常采用旋噴法時(shí)，形成圓盤(pán)狀固結體;對于旋提噴法，則一般呈圓柱狀固結體;采用定噴法時(shí)，形成薄板墻狀固結體;采用提擺法時(shí)，形成墻板狀固結體。綜合而言，高壓噴射注漿施工技術(shù)以其自身具有的優(yōu)點(diǎn)而在建筑等工程領(lǐng)域得到較為廣泛的應用。
二、高壓噴射注漿施工技術(shù)方法
在我國的建筑工程中，考慮到地形多變、構造復雜等實(shí)際因素，高壓噴射注漿技術(shù)可以大致分為四類(lèi)，即單管、二重管、三重管和多重管高壓噴射注漿施工技術(shù)方法。
2.1單管高壓噴射注漿施工技術(shù)方法
在高壓噴射注漿施工技術(shù)方法中，單管高壓噴射注漿施工技術(shù)方法是最基本的一種方法，其工作過(guò)程按照廣義的高壓噴射注漿技術(shù)的原理進(jìn)行。單管高壓噴射注漿施工技術(shù)方法顧名思義，在具體的施工過(guò)程中只有一個(gè)管道，水或其他漿液通過(guò)這個(gè)管道，再經(jīng)特殊噴嘴到達所要求的土層中，通過(guò)相關(guān)的凝結作用，對建筑工程的地基進(jìn)行物理性質(zhì)方面的改善優(yōu)化，從而形成了工程所要求的地基土體。通常情況下，由于漿液與土層顆粒的相互粘結作用，因此這種方法對建筑工程的地基優(yōu)化改善的結果是，形成性能較好的樁體，其厚度一般為0.6m～1.2m。
2.2二重管高壓噴射注漿施工技術(shù)方法
從技術(shù)原理來(lái)說(shuō)，二重管高壓噴射注漿技術(shù)方法的根本原理與單管法相同，只不過(guò)進(jìn)行了一定程度上的擴展。其施工過(guò)程是按照建筑工程的設計要求在地基上打出兩個(gè)孔洞，然后使用二重管代替單管作業(yè)，在相關(guān)設備儀器的支持下，完成施工。二重管技術(shù)方法中，兩個(gè)噴射管的作用各不相同。一個(gè)噴射管是將準備好的漿液噴射到地基的內部，從而改變優(yōu)化原地基土體的性質(zhì)，其過(guò)程與單管高壓噴射注漿技術(shù)相似。另外一個(gè)噴射管的作用則是噴射高壓的空氣流，使其到達所要求的土層，改變壓強，增大地基土體內部的空氣壓力，從而加強物質(zhì)間的粘合力，進(jìn)一步的改善和優(yōu)化地基土體性質(zhì)。在高壓噴射設備的壓力方面，內管也就是噴漿管的壓力，一般大于20MPa，外管也就是噴氣管的壓力，一般為0.7MPa。
2.3三重管高壓噴射注漿施工技術(shù)方法
三重管高壓噴射注漿施工技術(shù)方法的工作原理與單管和二重管相似，都是通過(guò)改變內部構造而達到目的，增強漿液與土層顆粒的粘結力，從而改善和優(yōu)化地基土體的性質(zhì)。只不過(guò)在三重管高壓噴射注漿施工技術(shù)方法中，使用的是三重管，分別將漿液、高壓空氣和高壓水流噴射到地基土體的內部。在三重管高壓噴射注漿施工技術(shù)的實(shí)施過(guò)程中，要格外注意三個(gè)噴射管的啟動(dòng)順序，否則會(huì )影響土層顆粒與漿液的結合程度，從而對工程質(zhì)量造成影響。三重管技術(shù)在高壓設備的壓力方面，噴漿管壓力一般為0.5MPa～3MPa之間;噴水管壓力在20MPa～30MPa之間;噴氣管壓力在0.5MPa～0.7MPa之間。
2.4多重管高壓噴射注漿施工技術(shù)方法
多重管高壓噴射注漿施工技術(shù)方法的原理是通過(guò)多重管?chē)娚涓邏核�，對所施工的土體進(jìn)行較大程度的破壞，減少土體顆粒聚集的現象，同時(shí)要利用真空泵快速的將形成的泥漿抽出。在反復的進(jìn)行操作后，在施工土體的內部，會(huì )形成一個(gè)相對較大的空間，然后應用超聲波設備進(jìn)行相關(guān)的測量分析，從而確定相關(guān)的填充材料，最后在施工處形成柱狀的固結體。多重高壓噴射注漿施工技術(shù)方法在高壓設備的壓力方面，噴漿管壓力一般為1MPa～3MPa;噴水管壓力在20MPa;噴氣管壓力在0.7MPa。
三、高壓噴射注漿施工技術(shù)方法的作用
3.1噴射流對土層的作用
通過(guò)對建筑工程中高壓噴射注漿技術(shù)的研究與應用探討，發(fā)現其對于土層有以下幾種作用:
1)在高壓噴射流的作用下，土層受到外力沖擊，使土層顆粒遭到破壞，并且隨著(zhù)高壓噴射的進(jìn)行過(guò)程，沖擊處周?chē)耐翆右查_(kāi)始受到影響，從而達到破壞土層的作用。通常情況下，高壓噴射流的大小直接影響著(zhù)土層的破壞程度，同時(shí)對固結體的體積產(chǎn)生影響作用。
2)高壓噴射流的能量會(huì )隨著(zhù)噴射進(jìn)程而減弱，破壞作用也會(huì )相應的減小，但在這時(shí)會(huì )產(chǎn)生一種作用于土層的擠壓力。也就是使得部分土層顆粒之間的間隙被漿液填滿(mǎn)，進(jìn)而增強土層顆粒之間的粘合力，優(yōu)化所形成的固結體性質(zhì)。
3)在高壓噴射流的沖擊過(guò)程中，噴射流的脈動(dòng)負荷會(huì )打破土粒間的平衡狀態(tài)，使土層顆粒變形。在噴射過(guò)程中由于噴射流作用而形成的反作用力，會(huì )促進(jìn)對地基土層的破壞作用，這也就是水楔效應現象。
4)在高壓噴射過(guò)程中，噴射流的沖擊作用相當于一種反復錘擊土層的力，使得土體的內部進(jìn)一步被破壞，加劇了土層的破壞作用，我們將高壓噴射注漿施工過(guò)程中的這種技術(shù)效果稱(chēng)作水塊的沖擊力。
5)在高壓噴射過(guò)程中，被沖擊的土層表面有時(shí)會(huì )出現壓力變動(dòng)的情況，導致該處產(chǎn)生較大的壓力差，發(fā)生空穴現象�？昭ìF象發(fā)生時(shí)，由于高壓噴射流的影響，會(huì )使得松軟土層遭到破壞，從而促進(jìn)對地基土層的破壞程度。
6)在二重管高壓噴射注漿方法中，由于漿液只從一個(gè)管道噴出，而另一個(gè)噴射管?chē)娚涓邏嚎諝�，因此在噴射過(guò)程中，當噴射流破壞土層后，高壓氣流可以迅速搬運土層顆粒，使得高壓噴射流繼續對未破壞土層進(jìn)行破壞，這樣就降低了能量損耗，使高壓噴射流更好的破壞土層，提高工作效率。這種作用方式也被稱(chēng)為氣流攪動(dòng)。
3.2固結體的性能
我國建筑工程中的高壓噴射注漿施工過(guò)程，常用的硬化劑是水泥。在高壓噴射注漿過(guò)程中，除了少部分的土層顆粒以外，絕大多數的土層顆粒間隙都被水泥漿填滿(mǎn)，與水泥進(jìn)行了充分混合，并且隨著(zhù)噴射注漿過(guò)程的進(jìn)行，會(huì )有各種水化物結晶產(chǎn)生。在高壓噴射注漿施工過(guò)程后期，由于各種作用，使得土層顆粒的致密性提高，最終形成的固結體具有良好的性能。
3.3固結體的狀態(tài)
高壓噴射注漿施工技術(shù)根據所用方法和高壓噴嘴運動(dòng)形式的不同，會(huì )產(chǎn)生不同的固結體狀態(tài)，以滿(mǎn)足不同的設計要求和目的。但縱觀(guān)高壓噴射注漿技術(shù)在各工程領(lǐng)域中的施工過(guò)程，其固結體的形態(tài)總體上歸納為板墻狀、圓柱狀以及扇形狀。通過(guò)對高壓噴射注漿技術(shù)所形成的固結體觀(guān)察可以發(fā)現，這種技術(shù)形成的固結體四周略顯粗糙，這是因為在高壓噴射過(guò)程中，受到噴射速度、土層構造等因素的影響。再者在高壓噴射注漿技術(shù)所形成的固結體中，不可避免的存在氣泡，因此與混凝土塊相比，質(zhì)量比較輕。高壓噴射注漿施工技術(shù)方法所形成的固結體外圍有一層致密性較高的保護殼，因此透氣、透水性能較差，但利用這一特點(diǎn)可以使高壓噴射注漿技術(shù)廣泛的運用在水利工程中。在一些常見(jiàn)的建筑工程的施工中，常利用這種技術(shù)所形成的固結體強度較高的特點(diǎn)，來(lái)進(jìn)行地基工程的施工建設。
四、高壓噴射注漿施工技術(shù)方法的適用范圍
4.1土質(zhì)條件范圍
高壓噴射注漿施工技術(shù)與傳統的注漿技術(shù)相比，確實(shí)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但我們也不得不正視其存在的局限性。在現階段的建筑工程施工中，高壓噴射注漿技術(shù)主要應用于粘性土、淤泥質(zhì)土體等土質(zhì)條件的地基施工建設中。如果要在介質(zhì)含量較為復雜的土體中開(kāi)展工程建設，例如含有塊石、堅硬粘性土等土體，則要進(jìn)行科學(xué)嚴謹的試驗測定相關(guān)的數據和條件，根據所擁有的資料來(lái)進(jìn)行判斷能否使用這種方法，切忌盲目開(kāi)展工程建設。如果在某些地區進(jìn)行試驗時(shí)發(fā)現，漿液在該地區無(wú)法凝固，而且加入其他物質(zhì)以后也無(wú)法達到施工要求標準，則說(shuō)明該地區無(wú)法使用高壓噴射注漿施工技術(shù)方法進(jìn)行工程建設。
4.2工程建設使用范圍
研究其使用范圍，發(fā)現主要圍繞著(zhù)地基強度的提高和地下工程為中心開(kāi)展。一是要提高地基的承載力;二是要采取相應的措施來(lái)應對各種可能會(huì )發(fā)生的問(wèn)題，例如滑坡與坍塌的防護工作、復合式地基的施工防護工作、軟基的加固強化工作等;三是要做好施工現場(chǎng)周?chē)慕ㄖこ添椖康谋Ｗo工作，以免影響周?chē)ㄖ男阅芎蛪勖?四是對于某些特殊地形的建筑工程項目，要綜合考慮其影響因素，做好相關(guān)的防護工作，例如在堤壩、港口處開(kāi)展建筑工程建設時(shí)，要做好防滲防水的工作。
五、結語(yǔ)
縱觀(guān)工程項目的建設，高壓噴射注漿施工技術(shù)不僅在建筑工程領(lǐng)域，在某一些工程領(lǐng)域也有相應的應用。掌握并創(chuàng )新高壓噴射注漿技術(shù)的方法，注意其使用的限制要求，對于發(fā)展高壓噴射注漿技術(shù)以及在相關(guān)領(lǐng)域的應用具有重要的促進(jìn)意義。雖然現階段高壓噴射注漿技術(shù)也面臨著(zhù)一些問(wèn)題和限制，但我們要用正確的眼光看待問(wèn)題，在技術(shù)應用過(guò)程中，把握正確的尺度，不斷創(chuàng )新，改善優(yōu)化，促進(jìn)高壓噴射注漿技術(shù)的發(fā)展和我國建筑工程領(lǐng)域的進(jìn)步。
參考文獻:
[1]張金根.高壓噴射注漿技術(shù)及其在公路工程中的應用[J].廣東公路交通，1994(1):128-129.
[2]萬(wàn)友明.高壓噴射注漿技術(shù)及其在公路工程中的應用[J].湖南城建高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報，2003(3):206-207.
[3]靳德嘉，李秀峰，高照宇.解決“橋頭跳車(chē)”問(wèn)題的方法———高壓噴射注漿[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2008(12):182-183.
[4]許德慧，李永紅，隆威.高壓噴射注漿在人工挖孔樁護壁工程中的應用[J].西部探礦工程，2002(3):66-67.
[5]黃斌，賴(lài)正金.高壓噴射注漿施工技術(shù)在道路工程軟基處理中的應用[J].江西建材，2013(6):99-100.
[6]王彥馨.道路工程軟基處理中高壓噴射注漿施工技術(shù)的運用[J].江西建材，2015(9):111-112.
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