土建施工中注浆技术的发展

1、土建施工中注浆技术的发展注浆方法最早是法国一名工程师在 1802 年应用于水闸工 程。此后 , 注浆法成为坝基帷幕、地铁、隧道、以及建筑地基加 固中一种广泛使用的方法。 在此理论基础上 , 我国在 1994 年研究 开发出了灌注桩后注浆技术。此项技术最先提出的初始目标, 是针对解决泥浆护壁钻孔灌注桩存在的桩底沉渣和桩侧泥皮的固 有缺陷。灌注桩后注浆技术是灌注桩施工的一种辅助工艺, 它的基本原理是利用钢筋笼底部和侧面预先埋设的注浆管 , 在成桩后 2-30d 内进行高压注浆 , 浆液通过渗入、劈裂、填充、挤密等作 用与桩体周围土体结合 , 固化桩底沉渣和桩侧泥皮 , 起到提高承 载力 , 减少沉

2、降等效果。后注浆技术包括桩底后注浆、桩侧后注 浆和桩底、 桩侧复式后注浆。 目前以桩底后注浆技术使用较为广 泛一、注浆技术对土建病害的适应性 对于已建成的建筑出现裂缝和局部渗漏问题， 采用注浆的方 法能满足不破坏原混凝土结构和已装修的饰面的要求。 尤其是已 装修的房屋处理， 原则应以最低限度不影响原砼结构和已装修的 饰面为基础， 采用注浆的方法能满足以上的原则。 做到施工影响 范围小，加固影响范围大，可达到“一注见效，长久保安”的目 的。注浆方法处理是在压力的作用下， 将流动性的“粘结剂”压 入被加固体中，具有粘结效果好，封密性好。如压入的是环氧材料对钢筋还具有一定的抗锈蚀性的保护功能，粘结强

3、度往往大于砼自身的拉、剪应力。注浆方法尤其适用于受周边施工环境的限 制无法采用常规方法施工的部位，具有操作简单，快捷的特点。 如文物建筑的彩描、雕刻花梁，无法替换的琉璃瓦面等裂缝的补 强加固处理；受周边设施限制，无法拆除变动的部位。在防水方 面，由于注浆是把浆液注入到砼内缝中，使其充填密实粘结，因 此在提高砼防水性方面较优于“穿衣”性的防水效果。对出现蜂窝、老化、蚀变性的砼，采用注浆方法是最为理想的方法，能使 强度下降的砼得到固结改性，提高强度，延长使用寿命。二、注浆技术的应用优势特点注浆技术应用于建筑施工中，以其独特的优势在经过一段历 史时期的考证之后，逐步被人们所接受和采纳的， 进而得到广

4、泛 应用。尤其是将注浆技术应用在处理房屋病害上，具有别的方法无法比拟的优势特点。工艺简单、设备轻巧、便于操作，适应 复杂环境能力强。注浆法操作容易，快捷；对受周边施工环境和 设施制约不能正常施工或无法拆除变动的部位尤其适用。注浆施工范围影响小，处理扩散范围大，加固效果明显。注浆法可保 证在最小的范围限度内处理装修好的房屋，原砼结构及已装修的饰面不受影响。具备施工影响范围小，大范围影响加固的特点， 可一注见效，长时间保安。防水效果相较与别的方法更有优势。 注浆是把浆液注进砼内缝，把它充填密实粘结，所以在防水方面， 比穿衣性的防水效果更容易提升砼防水性。砼的注浆补强材 料，综合力学性能良好，粘结性

5、能好，材料耐老化且无污染。注 浆法处理是在压力作用下，在被加固体中压进流动性的粘结剂， 因此，粘结效果好、封密性好。如果压进的是环氧材料还可保护 钢筋具一定的抗锈蚀性， 粘结强度一般都比砼自身的拉、 剪应力 大，而且十分环保，无污染，在施工中大力提倡。注浆法可有 效提高砼的固结改性，延长寿命。注浆方法应用于发生蜂窝、老化、蚀变性的砼最为理想，可 强化强度下降的砼固结改性，提升其强度从而延长使用寿命。三、灌注桩后注浆技术的施工要求 工程概况。该工程为框架 -剪力墙结构 , 建筑面积为 8000m2, 主楼10层，地下设有一局部地下室，主体建筑高度41.5m。基础 采用钻孔灌注桩，设计桩径为100

6、0mn及1200mn两种类型，设计桩 长为 23-30m, 桩端持力层位于中、微风化花岗岩层。设计方案对 此采用了钻孔灌注扩底桩，桩径为1200mm扩底端桩径为2400mm, 桩长为30m单桩极限承载力为14800KN尽管按照这样常规的 处理能够满足剪力墙基础布桩以及承载力的要求 , 但是由于当地 施工力量欠缺 , 施工队伍并未配备钻孔灌注扩底桩施工机械 , 且 对该施工技术也尚未能熟练掌握 , 必须到外地另外聘请具备资质 条件的施工队伍 , 所以单桩施工费用十分昂贵 , 工程造价大大上 升, 而且在施工管理上也造成不便 , 施工工期相应延长。 经设计人 员讨论分析 , 修改了原设计方案 ,

7、采用灌注桩后注浆技术 , 这样不 但可以在桩径不变的情况下提高承载力 , 而且施工简便 , 可以保 证施工质量 , 缩短工期。在实际施工方案中 ,灌注桩采用了反循环 钻孔,泥浆护壁,每桩埋设两根 1# 注浆钢管,注浆终止实行注浆 压力及注浆量双控，注浆压力为1Mpa,在保证一定泵压下，送浆量 控制在 0.01m3/min 左右, 注浆量每根桩为 900-1000kg 水泥。1. 最佳注浆时间 根据中国建科院开发的泥浆护壁灌注桩后注浆成套技术资料显示 , 后注浆可在成桩后 2-30 天内实施。事实上 , 由于注浆是 通过高压注入 , 这就要求桩本身强度要足够。 如果注浆过早 , 有可 能因为桩身

8、强度过低而破坏混凝土自身结构 , 或由于桩侧阻力不 足导致浆液溢出地面 ;注浆过晚,则可能会因桩身泥皮硬化而影 响浆液向上泛浆挤入桩身周围的土体 , 以致浆液向远处散溢流失 甚至引起串孔现象。 所以在确定施工方案时一定要根据桩的设计 强度来推算确定最佳注浆时间。2. 质量要求与检验 成桩质量标准按现行桩基验收技术规范进行。 后注浆施工操作及质量标准可执行中国建科院企业标准 灌注桩后注浆技术规 程。施工过程中 , 应经常对后注浆的各项工艺参数进行检查。 如对于注浆管 , 须检查其长度、材质、接口的质量等等。发现异 常及时整改。完成桩基工程后 , 按现行标准进行单桩竖向承载力 及桩身完整性检验。

9、承载力检验应在后注浆 20d 后进行。浆液中 掺入早强剂时可提前进行。后注浆施工完成后应提供下列资料 : 材质检验报告、试注浆记录、设计工艺参数、后注浆作业记录、 后注浆桩检验及特殊情况处理记录。3. 效益分析 桩基完成后试桩报告表明 : 采用后注浆技术的灌注桩试验压力加载到14800KN时，总沉降量为22.91mm,沉降量不大，且Q-S 曲线平缓 , 无明显陡降段 ,S-lgt 曲线呈平行规则排列。 综合分析 , 该桩极限承载力达到设计要求。1）承载力分析 : 本工程同直径普通灌注桩单桩极限承载力为8250KN，采用后注浆后单桩极限承载力达到14800KN,承载力增幅达到 80%;2）沉降量

10、分析 : 根据桩试验报告显示 , 同直径普通灌注桩达到极限承载力的桩顶沉降量为13.09mm,在同级荷载下采用后注浆的灌注桩桩顶沉降量为 9.51mm,减少沉降幅度达27%3）经济效益分析 : 采用后注浆技术灌注桩和钻孔灌注扩底桩 的工程造价比较如下表所示。注: 后注浆灌注桩施工费用为工程决算价 , 钻孔扩底灌注桩 施工费用为外地施工队伍报价。由上表可以看出 , 只从桩的施工费用上就可以节省 44%的造 价, 而且施工过程简捷方便 , 避免了外请施工队伍 , 施工工期也相 应缩短 , 这其中也大大提高了本工程的经济效益。结束语灌注桩后注浆技术可以大幅度提高桩承载力 , 减少桩的沉降 , 在工程应用上可获得很大的经济效益和社会效益。正因如此 , 此 项技术在应用推广中越来越受到重视 ,也必然在不断完善 , 不断 改进中发