一、技术来源
工程中当采用钻孔法花管注浆时,钻孔法花管注浆因钻孔孔径大于花管直径,故花管与钻孔孔壁之间存在空隙,注浆过程中浆液沿着空隙从孔口冒出,从而影响注浆效果。故探寻一种新的封孔方法,该方法既能不使用泥浆,又能达到封孔注浆效果,简化注浆工艺,提高施工效率,减少场地污染,具有较大的工程实践意义。本技术为我公司基于多年地基处理工程实践经验自主研发,已通过多个大型项目验证,形成了成熟工艺体系。
二、基本原理
该技术的核心创新在于采用高性能橡胶复合材料制成的充气式止浆气囊,替代传统泥浆封孔工艺。其工作原理是通过空压机对止浆气囊进行充气,使其在钻孔内膨胀,与钻孔壁紧密贴合,实现对钻孔与花管之间环状空隙的密封。这种动态密封机制能够有效阻止注浆过程中浆液沿孔壁上溢流失,确保浆液在注浆压力作用下充分渗透到土体孔隙中。同时,利用止浆气囊可重复充放气的特性,实现分段、逐层注浆,确保每个加固段都能获得均匀、密实的加固效果,从而显著提升地基的整体性、均匀性和承载能力。
三、工艺过程
施工准备:测放孔位,机械钻孔;
组装试验:组装注浆花管,对止浆气囊进行充气试验;
下沉就位:花管下沉至设计深度,可用PLA保鲜膜包裹防止堵孔;
充气封孔:使用空压机对气囊充气至工作压力,使其膨胀贴合孔壁;
注浆作业:通过花管注入浆液,气囊阻止浆液上冒;
分段上提:完成该段注浆后放气,将花管上提至下一注浆段;
完成加固:重复充气、注浆步骤,直至完成全部加固。
四、技术特点
高效封孔:止浆气囊柔韧性强、密封性好,可重复使用,封孔效果可靠;
分段注浆:支持动态分段注浆,适应不同地层加固需求,提升加固均匀性;
模块化设计:止浆气囊、止浆环、进气钢管等构件标准化,组装便捷;
环保施工:无需封孔泥浆,避免泥浆制备、回收及环境污染问题;
操作简便:工艺步骤简化,施工人员经过短期培训即可熟练掌握。
五、技术水平
本技术通过模块化密封构件系统和可降解PLA保鲜膜的创新应用,实现了花管注浆工艺的技术升级。解决了传统泥浆封孔存在的工期长、污染大、效果差等问题。通过动态封孔与分段注浆的结合,实现了精准、高效、绿色的地基加固,技术处于行业领先水平。
六、能源消耗
本工艺主要能耗来源于钻孔、空压机充气和注浆设备运行,能耗较低,且由于施工周期缩短,整体能源消耗较传统工艺降低约20%~30%,节能效果显著。
七、节能减排状况
本技术通过杜绝泥浆污染、缩短工期降低能耗以及核心构件重复利用,实现了显著的节能减排效益。
八、技术应用条件
地质条件:适用于砂土、粉土、粘性土、人工填土等多种地质类型;
设备要求:需配备空压机、注浆泵、金属花管、止浆气囊等;
人员要求:施工人员需经过专项培训,掌握气囊操作与注浆控制技术。
九、应用实例
案例一:东华能源(茂名)烷烃资源综合利用项目(一期)公用工程建筑地基处理项目
项目概况:公用工程建筑地基处理,地质条件复杂,易发生不均匀沉降;
技术应用:采用本技术进行注浆加固,成功解决软基沉降问题;
效果评价:经第三方检测,地基承载力、抗压强度等指标均满足设计要求,验收通过。
案例二:山西兰花科技年产20万吨己内酰胺一期工程项目
项目概况:储罐区软土地基,对稳定性要求高;
技术应用:采用本技术进行精准注浆加固;
效果评价:各项技术指标优于设计要求,地基承载力提升约40%,大幅减少工后沉降,满足大型储罐基础对地基稳定性的特殊要求。
十、经济效益
直接经济效益:施工周期缩短30%以上,人工与材料成本降低约20%,显著降低综合工程造价;
间接经济效益:降低污染治理与后期维护费用,提升工程质量和耐久性,具有广阔的市场应用前景和极高的行业推广价值。
(来源:中国石油和化工勘察设计协会) |