淺談土建工程中高壓噴射注漿施工技術的運用

張紅超

(中鐵四局集團機電設備安裝有限公司)

淺談土建工程中高壓噴射注漿施工技術的運用

張紅超

(中鐵四局集團機電設備安裝有限公司)

高壓噴射施工技術是當前應用廣泛的一種注漿技術，其能夠根據工程實際情況選擇不同的施工方法，具有施工工藝簡單、地基工程耐久性能好等諸多優點。本文將對高壓噴射注漿施工技術在工程中的應用做出具體的分析。

高壓噴射注漿 建筑施工

一、概述注漿法工作原理和特點

1、高壓噴射注漿法工作原理

靜壓注漿技術是高壓噴射注漿的基礎，這種方法在地基的加固方法中屬于化學處理方法。其原理首先對施工位置進行鉆孔，然采用高壓噴射設備將混凝土注漿灌注到相應的位置，這些漿液在高壓的情況下，對地下組織進行沖擊，因此會在很小的范圍內快速的產生較大的壓力。注入的漿液能夠快速的形成固體，形成的樁體具有結構密實，以及防止滲透的作用，改變底下土質的結構特點，將土的性質能夠快速的改變，因此達到對地基的加固效果，因此這項技術在目前在很多軟土地基的施工中會大范圍的進行使用。

2、高壓噴射注漿技術的基本特點

高壓噴射注漿法可以使用非常小的小孔，在小孔連續的噴射條件下，次年改成比較大的固定結體，這項技術的優點是能夠采用較高速度的噴射流，將土層中的大部分固體結構的物體進行快速的包裹，從而達到有效的固定作用，由于目前基本上采用的是封水措施，因此在施工上是非常方便。另外采用高壓噴射注漿技術在操作過程中存在壓力較小以及對于周圍環境較小的特點，因此我國目前在廣泛的進行推廣，此外，高壓噴射注漿法，采用的是混合的材質，因此在混合上存在一定的技術要求。

二、高壓噴射注漿技術的主要機理

1、地基的重新復合機理：對復合地基而言，由于復合地基和單一的地基在結構上存在很大的區別，因此在灌注的過程中，復合地基在施工中存在一定的差異。由于復合地基最大的缺陷是存在較大的沉降，而沉降最大的影響因素是因為水分的滲漏造成的，從這個角度上面來講，采用高壓噴射技術能夠有效的防止地下水分的滲漏，形成防滲帷幕，對復合地基進行有效的加固，從而進一步的加大復合地基的穩定性。 2、加固機理：這項技術主要是采用非常高的壓力噴射的液體，對土壤中固體物質進行快速的包裹，最后形成固體，從而對地基進行有效的保護。形成的固體結由于土質的差別可能在結構形狀上產生非常大的差異，但是由于固體結的強度隨著厚度在不斷的增加，一般地基采用這項技術進行加固以后，承載力能夠有效的提高，在溫度不是較低的情況下，這項工程能夠對地基進行持久性的保護。

3、漿液的配置機理：一般對于漿液的配置主要是采用的兩種成分，分別包括主要成分和配制成分。在主要成分中我們經常所說的水泥，以及泥沙是主要成分，當然主要材料可以是單一的一種材料，也可能是多種成分。但是一般在施工的過程中基本上都是采用的幾種材料的符合材料，這樣能夠有效的加強漿液的穩定性。當然，漿液在經過了一系列的物理變化以及化學變化以后才能夠從液態轉變為固態。一般在建筑中使用的水泥材料較多，但是在公路建設的過程中經常可以看到化學類的漿液。

三、高壓噴射注漿技術的施工方法

高壓噴射注漿施工技術根據采用方法的不同可以分為以下多種類型：

1、單管高壓噴射注漿施工技術

單管高壓噴射注漿施工技術是最原始的高壓噴射注漿施工技術，其施工原理與上文中所講述的高壓噴射注漿施工技術的方法一模一樣，與其他高壓噴射注漿施工技術不同的地方在于，單管高壓噴射注漿施工技術采用的高壓設備與深入到鉆孔孔底的特殊類型噴嘴只有一個單獨的管道，其施工技術就是通過將漿液通過單管以及特殊類型噴嘴噴射到松軟的土體中，在地基土體內部形成漿液與土體顆粒相互粘結的新地基土體，通過漿液凝結完畢以后的粘結性形成對地基土體物理性質的有效改善。

2、二重管高壓噴射注漿施工技術

二重管高壓噴射注漿施工技術則是對單管高壓噴射注漿施工技術的一次延伸，其能通過鉆機在地基土體上按照設計好的位置同時鉆出兩個鉆孔，然后使用二重注漿管同時深入到鉆孔孔底，啟動高壓噴射設備以后其中一個噴射管對地基土體內部噴射準備好的施工漿液，達到有效改善地基土體內部物理性質的目的。另一個噴射管則能對地基土體噴射壓縮空氣，通過空氣對土體的壓力加強土體與漿液的粘結力，更進一步的對地基土體內部構造進行破壞，也促使地基土體的改善效用更加明顯和進步。在二重管高壓噴射注漿技術應用的過程中，噴射漿液的注漿管被稱為內管，其設置的高壓噴射設備壓力一般大于20MPa，噴射空氣的注漿管被稱為外管，其設置的高壓噴射設備壓力一般為0.7APa。

3、三重管高壓噴射注漿施工技術

三重管高壓噴射施工技術顧名思義，是使用工程鉆機同時對地基土體進行作業，鉆出三個鉆孔之后分別將三重管深入到鉆孔孔底，三個注漿管分別對地基土體噴射出注漿、高壓空氣、高壓水流三種不同的介質，使地基土體在注漿、高壓空氣以及高壓水流的共同作用下改變自身固有的物理性質，土體顆粒中的粘結力大大增強，達到滿足工程地基土體性質要求的目的。值得注意的是，在應用三重管高壓噴射注漿施工技術的時候，應該先啟動高壓噴射設備中噴射高壓空氣與高空水流兩個注漿管，由其對地基土體造成一定的破壞以后再啟動注漿管，使施工漿液與土體完美的結合。

4、多重管高壓噴射注漿施工技術

多重管高壓噴射注漿施工技術則是在地面鉆出一個鉆孔，將多重管放入鉆孔并深入到孔底，先使用高壓水流噴射對地基土體的顆粒聚集現象以及物理性質進行相應的破壞，在土體內部形成一股泥漿流后立即使用真空泵從多重管中抽出。在經過反復的抽出和高壓水流的注射以后，在地基土體中形成一個空曠的較大空間，根本裝設在噴嘴附近的超聲波傳感器對空曠空間的直徑和形狀進行測量和反饋，然后根據工程要求選用相應的漿液、砂礫 以及礫石等相關材料對地基內部的空曠空間進行填充工作，在地基土體內部形成一個充滿填充物的柱狀周結體。

四、高壓噴射注漿法的適用工程類型

1、根據建筑工程土質條件進行分析

根據建筑工程的土質條件進行分析，高壓噴射注漿施工技術方法能夠適用包含淤泥、淤泥淤泥質土、粉土、人工填土以及碎石土等諸多雜質土體類型的地基工程建設中；對于建筑工程地基土體中含有較多的大顆粒或者直徑較大的塊石、土體性質較為堅硬的粘性土、土體中含有大量的植物根莖以及土體中含有較多的有機雜質等情況，應該根據工程的設計情況以及對土體使用高壓噴射注漿施工技術的實驗結果來確定是否使用高壓噴射注漿施工技術以及高壓噴射注漿施工技術在工程地基中的具體使用方法和使用程度；對建筑工程中出現地下水流速過大，漿液無法在注漿管周圍凝固的情況，對沒有填充物的巖溶地段凍土以及對水泥有嚴重腐蝕的地基，都不應該使用高壓噴射注漿施工技術。

2、高壓噴射注漿施工技術的具體功能和適用工程范圍

首先，高壓噴射注漿施工技術能夠有效的提升建筑工程地基強度，其主要包含以下二個方面：

（1）高壓噴射注漿施工技術能夠加強盾構法和頂管法的后座，形成反力后座基礎。

（2）高壓噴射注漿施工技術能夠對建筑物的沉降情況進行改善，加固建筑物的持力層或者軟弱下層。

其次，高壓噴射注漿施工技術能夠運用在擋土圍堰及地下工程建設的過程中，并起到以下作用：

(1)高壓噴射注漿施工技術能夠有效的防止基坑底部隆起，增大基坑底部土體的摩擦力和粘聚力。

(2)高壓噴射注漿施工技術能夠有效的保護鄰近構筑物，保護地下工程建設不受到相關地基松土情況的影響。

（3)高壓噴射注漿施工技術能夠錨固建筑基礎。減少設備基礎振動，防止砂土地基液化降低土的含水量。

五、結語

綜上所述，高壓噴射注漿施工技術具有非常廣泛的使用范圍，適用于對軟弱地基土體的加固工程，能夠適應不同工程中的土體情況。施工單位在應用高壓噴射注漿施工技術時，應該根據工程的實際土體情況以及具體要求選擇合適的施工方法，保證地基工程的施工質量。

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1007-6344（2015）05-0256-01