注浆施工是通过注浆管将浆液导入到指定桩基中的一个过程,通常在安装完设备后进行,这个浆液流动的过程,在专家眼里可以分为三个阶段,经过分阶段的拆解,可以清楚的明白每个施工的该做的步骤与改取得效果,这在灌注桩施工中有很重要的意义,浆液注入到粘土中的浆液通常是一个先压密后劈裂的过程, 注浆浆液在软粘土中的流动过程可分成下面三个阶段:
第一阶段一一鼓泡压密阶段浆液由注浆泵加压后,通过联管进入注浆管内,然后流入地层。由于这时浆液所具备的能量不大,不能劈裂地层, 因此浆液最初都聚集在注浆孔口附近,形成沿注浆管的椭球形泡体,随着后继浆液的不断注入, 泡体向四周发展或上下泡体相互连通,或相邻泡体相互接触,这一阶段的特点是:时间短, 起压快。
第二阶段一一劈裂流动阶段
当压力大到一定程度时 ( 启裂压力值 ) ,浆液就沿地层的结构面产生劈裂流动。此时由于泵的供浆量小于该时的吃浆量, 因此压力自动降落到直至供浆与返浆平衡。如果注浆孔邻近土层交界面被浆液劈裂成片状体,或者地层中存在孔洞,浆液将沿劈裂裂缝和孔洞流动,并自然地寻找地层软弱处劈裂发展。这一阶段的基本特征是:压力值先是很快降低, 维持在一低压值左右摆动,但是由于浆液在劈裂面上形成的压力推动裂缝迅速发展,而在裂缝的最前端出现应力集中,所以这时压力虽然低, 却能使裂缝迅速发展。
第三阶段一一被动土压力阶段
裂缝发展到一定程度, 注浆压力又上升, 由于裂缝的发展,压力的上升, 地层中大小主应力方向开始转化, 水平向主应力转化为被动土压力状态, 这时需要有更大的注浆压力才能使土中裂缝加宽,出现第二个压力峰值 ( 土体极为松软或注浆孔深很浅时,可能不出现 ) 。由于此时水平向应力大于垂直向应力,地层开始出现水平向裂缝,当注浆液沿注浆管壁向上冒浆至地面时,压力值又重新下降。
一些工程利用注浆管采用的填充注浆方式、方法、注浆压力及地质条件相适应。填充注浆应具有良好的膨胀性和耐压性能,在最大注浆压力下能可靠地封闭注浆孔段,并且易于安装和卸除。
注浆材料和浆液制配
1、 填充注浆所用的水泥为普通硅酸盐水泥,水泥标号为 35R。所用水泥质量必须符合质量标准,不得使用受潮结块的水泥。
2、 制浆材料必须称量,称量误差应小于 5%。
3、 各类浆液必须搅拌均匀并测定浆液浓度。
4、 使用低速搅拌机时, 纯水泥浆液的搅拌时间应不少于 3 分钟;使用高速搅拌机时,应不少于 30 秒。浆液在使用前应过筛,自制备至用完的时间应小于 4 小时。
5、 拌制细水泥浆液和稳定浆液应加入减水剂和采用高速搅拌机。搅拌时间应通过试验确定,细水泥浆液自制备至用完的时间应小于 2h。
6、 集中制浆站应制备水灰比为 1:1 的纯水泥浆液。输送浆液流速宜为31.4~0m/s。各注浆地点应测定来浆密度,调制使用。