高压喷射注浆法 _生活百科

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高压喷射注浆法【高压喷射注浆法】高压旋喷注浆法始创于日本，它是在化学注浆法的基础上，採用高压水射流切割技术而发展起来的。高压喷射注浆就是利用钻机钻孔，把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后，以高压设备使浆液成为20Mpa以上的高压射流，从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体。部分细小的土料随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力，离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列。浆液凝固后，便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成複合地基，从而提高地基承载力，减少地基的变形，达到地基加固的目的。
基本介绍中文名：高压旋喷注浆法
作用：提高地基承载力，减少地基的变形
类别：旋转喷射；定向喷射；摆动喷射
起源地：日本
适用範围：工程新建前，工程修建中
适用範围旋喷注浆法以高压喷射流直接破坏并加固土体，固结体的质量明显提高。它既可用于工程新建之前，也可用于工程修建之中，特别是用于工程落成之后，显示出不损坏建筑物的上部结构和不影响运营使用的长处。特徵以高压喷射流直接冲击破坏土体，浆液与土以半置换或全置换凝固为固结体的高压喷射注浆法，从施工方法，加固质量到适用範围，不但与静压注浆法有所不同，而且与其他地基处理方法相比，亦有独到之处。高压喷射注浆法的主要特徵如下：施工位置旋喷施工时，只需在土层中钻一个孔径为50mm或30mm的小孔，便可在土中喷射成直径为0.4~4.0m的固结体，因而能贴近已有建筑物基础建设新建筑物。此外能灵活地成型，它既可在钻孔的全长成柱型固结体，也可仅作其中一段，如在钻孔的中间任何部位。固结体形状为满足工程的需要，在旋喷过程中，可调整旋喷速度和提升速度，增减喷射压力，可更换喷嘴孔径改变流量，使用固结体成为设计所需要的形状。高压喷射注浆法所形成的固结体形状与喷射流移动方向有关，一般分为旋转喷射（简称旋喷），定向喷射（简称定喷）和摆动喷射（简称摆喷）三种形式。旋喷法施工时，喷嘴一面喷射一面旋转并提升，固结体呈圆柱状。主要用于加固地基，提高地基的抗剪强度，改善土的变形性质，也可组成闭合的帷幕，用于阻挡地下水流和治理流沙。旋喷法施工后，在地基中形成的圆柱体称为旋喷桩。定喷法施工时，喷嘴一面喷射一面提升，喷射方向固定不变，固结体形如板状或壁状。摆喷法施工时，喷嘴一面喷射一面提升，喷射的方向呈较小角度来回摆动，固结体形如较厚墙状。定喷及摆喷两种方法通常用于基坑防渗，改善地基土的水流性质和稳定边坡等工程。垂直和水平喷射一般情况下，採用在地面进行垂直喷射注浆，而在隧道、矿山井巷工程、地下铁道等建设中，亦可採用倾斜和水平喷射注浆。耐久性在一般的软弱地基加固中，能预期得到稳定的加固效果并有较好的耐久性能可用于永久性工程。优点料源广阔价格低廉喷射的浆液是以水泥为主，化学材料为辅。除了在要求速凝超早强时使用化学材料以外，一般的地基工程的使用材料广阔，一般使用价格低廉的4.25号普通硅酸盐水泥。若处于地下水流速快或含有腐蚀性元素、土含水量大或固结强度要求高的场合下，则可根据工程需要，在水泥中掺入适量的外加剂，以达到速凝、高强、抗冻、耐蚀和浆液不沉澱等效果。此外，还可以在水泥中加入一定数量的粉煤灰，这不但利用了废材，又降低了注浆材料的成本。浆液集中流失较少喷浆时，除一小部分浆液由于採用的喷射参数不适用等原因，沿着管壁冒出地面外，大部分浆液均聚集在喷射流的破坏範围内，很少出现于土中流窜到很远地方的现象。设备简单管理方便高压喷射注浆全套设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少，能在狭窄和低矮的现场施工。施工管理简便，在单管、二重管、三重管喷射过程中，通过对喷射的压力、吸浆量和冒浆情况的量测，即可间接地了解旋喷的效果和存在的问题，以便及时调整旋喷参数或改变工艺，保重固结质量。在多重喷射时，更可以从萤幕上了解空间形状和尺寸后再以浆材填充之，施工管理十分有效。生产安全高压设备上有安全阀门或自动停机装置，当压力超过规定时，阀门便自动开启泄浆降压或自动停机，不会因堵孔升压造成爆破事故。此外高压胶管（∮19mm的三层钢丝裹绕高压胶管安全使用压力大40MPa，爆破压力120MPa）是不易损坏的，只要按规定进行维护管理，可以说是安全的。无公害施工时机具的振动很小，噪声也较低，不会对周围建筑物带来振动影响及噪声、公害，更不存在污染水域、毒化饮用水源的问题。以谢桥煤矿济河铁路中桥为例。它是由18个箱形框架组成，由于开採原因，该桥地表处已产生较大的沉陷及不均匀沉陷。为保证铁路运输，设计採用一系列加固改造措施，其中，对原桥体进行了在箱型框架结构的垮中加支撑墙的结构加固，但是箱形框架加高后，桥下地基承载力不满足要求，必须进行加固。在几种加固方法中，大部分在箱形框架被施工困难，还会大範围破坏箱形框架桥底版，影响其承载力，故不採用。而高压旋喷注浆法不仅没有以上缺点，且加固费用低、施工工艺简单、施工进度快、施工过程中煤炭运输可正常进行、加固质量和效果可靠等优点，故採用高压旋喷桩方案。