CN101886385A - 长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺 - Google Patents

长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN101886385A
CN101886385A CN 201010238461 CN201010238461A CN101886385A CN 101886385 A CN101886385 A CN 101886385A CN 201010238461 CN201010238461 CN 201010238461 CN 201010238461 A CN201010238461 A CN 201010238461A CN 101886385 A CN101886385 A CN 101886385A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pile
jet
grouting
hole
long
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201010238461
Other languages
English (en)
Other versions
CN101886385B (zh
Inventor
何世鸣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Construction Material and Geological Engineering Co.
Beijing Urban Construction Science and Technology Promotion Association
Co., Ltd of SINOMA Geological Engineering Survey Institute
Original Assignee
何世鸣
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 何世鸣 filed Critical 何世鸣
Priority to CN2010102384614A priority Critical patent/CN101886385B/zh
Publication of CN101886385A publication Critical patent/CN101886385A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101886385B publication Critical patent/CN101886385B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

一种长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺,在相邻的两根护坡桩之间确定桩位,钻引孔,旋喷搅拌钻进和旋喷搅拌提钻形成帷幕桩。旋喷搅拌钻进和旋喷搅拌提钻采用长螺旋旋喷搅拌桩钻具,工艺步骤(1)高压清水:首先从上至下旋喷搅拌钻进至设计孔底,然后定喷提升钻具到孔口,最后再定喷到孔底;(2)高压水泥浆:首先旋喷搅拌提升钻具到孔口,然后定喷下到孔底,最后再提升钻具定喷至设计标高成桩。本发明的有益效果是:采用“三遍水三遍浆”工艺,能将引孔后留在新孔与已施护坡桩之间的原状土冲洗掉,使水泥浆与护坡桩紧密结合不留缝隙,从而提高止水帷幕的强度和止水效果;升降钻具的速度变频器控制,提高了生产效率,节约了能源。

Description

长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺
技术领域
[0001] 本发明属于建筑地基基础施工中的成桩,特别涉及长螺旋旋喷搅拌水泥土桩成桩 的施工方法。用于施工止水(隔水或截水)帷幕桩、护坡桩、基础桩、复合地基桩,尤其在北 京地区较硬土层中更显优势。
背景技术
[0002] 水泥土搅拌桩由于其施工简便、成本低廉,而被广泛应用于地基处理、基坑支护及 止水帷幕桩等领域,但搅拌桩在现有设备条件下施工较硬土层,受到极大限制。单纯旋喷 桩,无论单管双管或三管旋喷,尤其三管旋喷返浆量巨大,在市内施工,仅排污就是一个很 大的问题。在现有设备条件下施工较硬土层,同样受到这样或那样的限制。例如某基坑工 程采用了在每两根钢筋混凝土护坡桩(桩中心间距1.6m)之间设置两根直径600mm的单管 旋喷水泥土桩,基坑开挖后,观测止水效果并不理想,而且个别旋喷水泥土桩垂直度也未能 达到设计要求。为此人们开始积极地改进方法,采用复合的方式解决问题便应运而生。据 查公开号CN1078519专利公开了 “钻孔注浆成桩法及钻具旋喷装置”(92106176. 5)采用了 在长螺旋钻具上设置旋喷装置的方法,扩大了旋喷和长螺旋两种工艺的适用范围。再如公 开号CN2223653专利公开了“喷搅注浆处理地基装置”(95216200. 8),提供了一种用深层搅 拌法和高压喷射法相结合的喷浆处理地基装置,以达到增大地基面积、增大承载力的目的。
[0003] 公开号CN1504613专利公开了 “防水桩挡墙的成型方法及其使用的螺旋钻机”,其 防水桩挡墙的成型方法,包括以下步骤:(1)用螺旋钻机钻孔,钻到设计的旋喷深度时,开 动泥浆泵,调整水泥浆喷嘴的喷射压力和螺旋钻钻杆的钻进速度,使水泥浆喷嘴旋喷水泥 浆,形成扩孔护壁;(2)待钻孔达到设计的钻孔深度时,使钻杆停止转动,此时一边提升钻 杆,一边压灌混凝土,混凝土压灌到设计高度时,形成混凝土桩;(3)根据设计的需要按上 述步骤依次成桩,形成防水挡墙。
[0004] 另一种防水桩挡墙的成型方法,其包括以下步骤:(1)用螺旋钻机钻孔;(2)待钻 孔达到设计的钻孔深度时,使钻具停止转动,调整喷嘴的方向、钻具的提升速度和喷嘴压 力,此时一边提升钻具,一边压灌混凝土,同时定喷水泥浆,定喷到设计高度后,定喷停止, 混凝土压灌到设计高度时,移开钻具,将钢筋笼插入桩孔内的混凝土中至钻孔底部,形成钢 筋混凝土桩;(3)根据设计的需要按上述步骤依次成桩,形成防水挡墙。
[0005] 公开号CN1818228A专利公开了 “桩排式地下防水墙的成型方法及其使用的螺旋 钻机”,桩排式地下防水墙的成型方法,其特征在于包括以下步骤:1)根据设计需要,在地面 上确定每个挡墙桩位置,然后制作形成多个挡墙桩;2)待挡墙桩固化以后,根据二个挡墙 桩之间的间距,用螺旋钻机分别在二个挡墙桩之间的地面上进行钻孔,所钻孔的孔壁分别 与二个相邻挡墙桩的侧壁相切或相距400mm以内;3)当钻孔钻到设计深度后,一边提升螺 旋钻机的钻杆,一边开动泥浆泵,通过钻杆内的注浆管经位于钻杆下部的水泥浆喷嘴向钻 孔内喷射制备好的水泥浆,形成一个与两边相邻挡墙桩相连的水泥土桩;4)按上述步骤依 次在每个挡墙桩之间形成水泥土桩,形成桩排式地下防水墙。[0006] 专利“钻孔注浆成桩法及钻具旋喷装置”(92106176. 5)主要用于形成扩大头;“喷 搅注浆处理地基装置” (95216200. 8),主要用于地基处理,提高承载力;而专利“防水桩挡墙 的成型方法及其使用的螺旋钻机”(02153752. 6),其中防水桩挡墙的成型方法主要用于在 制作钢筋混凝土护坡桩的同时利用旋喷形成防水挡墙。
[0007] 现就“防水桩挡墙的成型方法”(02153752.6)及“桩排式地下防水墙的成型方 法”(CN1818228A)存在的不足进行以下分析:
[0008] 1、可行性差:以北京地区直径800mm护坡桩支护体系为例,桩间距一般1. 5〜 1. 6m常用,桩间净距为0. 7〜0. 8m,采用上述任何一种旋喷方法,其喷射半径至少要达到 0. 4〜0. 45m才可保证形成连接好的“防水挡墙”,保证止水效果,但是从北京地区基坑开挖 来看,还没有一个成功的实例。换言之,该方法在大部分情况下,要形成可靠的“防水挡墙”, 距离实践还有一段距离。
[0009] 2、施工参数不匹配:采用边压灌混凝土边旋喷提升钻具,两者之间需要一个合 适的匹配参数,否则只能保证其中一项的正常效果,如果保证压灌混凝土连续(其泵量固 定),喷射的效果则保证不了,反之亦然。要保证喷射的效果,则压灌混凝土连续就有困难。
[0010] 3、水泥用量偏大,经济效益差:因该工法实质是以旋喷为主的工法,长螺旋钻进置 换了的土大部需要用水泥浆来填充,水泥用量偏大,以直径600mm旋喷桩为例,每米水泥用 量达250〜350kg。
[0011] 4、缺少测量放线定桩位控制步骤:测量放线定桩位步骤是保证桩位准确的前提。 帷幕桩位不准确造成的后果很严重,曾有的工程案例,在地表施工帷幕桩,而护坡桩在地表 下2〜3m,结果帷幕桩打在了护坡桩上。其桩间止水效果就无法保证。
[0012] 5、桩排式地下防水墙的成型方法,其提升速度是螺旋钻机本身的提升速度,实践 证明提升速度快切割作用时间短,不能达到一个“临界”的作用时间,对土层的切割效果是 很差的,即使采用多遍上下,其切割土层效果也不能保证,作用遍数不能代替“临界作用时 间”的效果,从而在已施桩和新施帷幕桩之间不可避免留下空隙。从而使漏水成为不可避 免ο
[0013] 6、由于工艺本身的缘由,在不喷浆直接提升钻具时就形成一个“空洞”。某工程案 例已证明不得已在基坑壁上支模板浇注混凝土填充“空洞”,给施工带来不便。
[0014] 7、未能体现节能效果:现场施工提供的用电量偏小时,采用该设备就显不足,有时 被迫改为并不可靠的普通旋喷桩技术。致使施工质量无法保证。
[0015] 另外,本人在发明专利申请《长螺旋旋喷搅拌水泥土帷幕桩及其施工方法》(申请 号为200810101832. 7)中公开了采用长螺旋旋喷搅拌水泥土帷幕桩的施工方法,主要步骤 是:在相邻的护坡桩之间用长螺旋钻机钻出引孔;利用长螺旋旋喷搅拌桩钻具边钻进边旋 喷水泥浆,边搅拌至设计孔底标高;旋喷搅拌提钻形成帷幕桩成桩:钻具在上返时边旋喷 或定喷水泥浆,边搅拌至设计标高成桩。这种工艺虽然可以形成水泥土帷幕桩,但是也存在 以下缺点:1、引孔后在新孔与已施护坡桩之间留有部分原状土,这就在随后通过旋喷水泥 浆形成的帷幕桩与护坡桩之间产生结构间隙,使得二者之间不能很好的结合,整个止水帷 幕的强度和止水效果大为降低;2、旋喷搅拌提钻的速度为勻速,不能根据地层不同、含水层 位置不同实现分段变速控制,而为了适于任何地质情况都采用相同的、最低的提钻速度,导 致施工效率降低和能源的浪费;3、在钻出引孔后需要回填钻出的虚土,增加了工序,延长了
4工期,也浪费了劳动力。 发明内容
[0016] 本发明的目的就是提供一种长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺,以克服以上现有 技术存在的引孔后在新孔与已施护坡桩之间留有部分原状土,使得二者之间不能很好的结 合,整个止水帷幕的强度和止水效果大为降低;旋喷搅拌提钻的速度为勻速,导致施工效率 降低和能源的浪费;以及在钻出引孔后需要回填钻出的虚土,增加了工序,延长了工期,也 浪费了劳动力的诸多不足。
[0017] 本发明的技术方案是:一种长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺,其工艺步骤包括: 在相邻的两根护坡桩之间确定桩位,钻引孔,旋喷搅拌钻进和旋喷搅拌提钻形成帷幕桩,其 特征在于:所述的旋喷搅拌钻进和旋喷搅拌提钻采用长螺旋旋喷搅拌桩钻具,采用以下“三 遍水三遍浆”的工艺:(1)给钻具施加高压清水:首先从上至下旋喷搅拌钻进至设计孔底, 然后定喷提升钻具到孔口,最后再定喷到孔底;(2)给钻具切换高压水泥浆:首先旋喷搅拌 提升钻具到孔口,然后定喷下到孔底,最后再提升钻具定喷至设计标高成桩;进行上述的定 喷工艺时,钻具的两个喷嘴分别朝向相邻的两根护坡桩。
[0018] 所述的确定桩位的方法是:首先是测量放线定桩位将帷幕桩布置在两根护坡桩后 一定距离或两桩中间。
[0019] 所述的钻引孔方法是:采用长螺旋钻机钻引孔,以确定桩的准确位置,并排除地下 障碍;钻出引孔后反转上提钻具,将土留在孔内,或将浮土回填至不塌部位或离孔口 1/3〜 1/4 处。
[0020] 钻具的升降速度由变频器控制,实现分段变速控制,控制方法是:有水孔段慢速升 降,达到“临界作用时间”;非含水段可实现快速升降,提高生产效率,形成变直径或变控制 宽度的帷幕桩,对于止水有更强的针对性可靠性,同时也具有节能效果。
[0021] 本发明的有益效果是:采用“三遍水三遍浆”工艺,能将引孔后留在新孔与已施护 坡桩之间的部分原状土用可控提升速度的高压水切削冲洗掉,然后用高压水泥浆喷射时能 更好的使水泥浆与护坡桩紧密结合,达到不留缝隙目的,从而提高帷幕的强度和止水效果; 升降钻具的速度由变频器控制,实现分段变速控制。对于含水孔段可实现慢速提升下降钻 具,增加喷水作用时间,对于无水孔段可实现快速提升下降钻具,实现对不同地质的地层作 用不同的时间,亦即“临界作用时间”,提高了生产效率,节约了能源;同时变速升降钻具形 成变直径或变控制宽度的帷幕桩,对于含水孔段形成的喷搅桩直径大或控制宽度大,止水 效果好可靠性高。引孔反转上提的工艺可以保护基坑临近建构筑物、道路、管线等不致因引 孔而造成损坏;土留在孔内,实施搅拌旋喷可节省人力和水泥用量。
附图说明
[0022] 图1是本发明施工工艺流程图;
[0023] 图2是本发明形成的帷幕桩与相邻的两根护坡桩的截面结构示意图;
[0024] 图3是本发明定向喷射形成的帷幕桩截面形状示意图。
[0025] 附图标记说明:
[0026] 1、地基土,2、喷射水泥浆之后的扩散桩体(直径达φ 1000,构成帷幕桩的外围部分),3、引孔直径内的桩体(构成帷幕桩的中心部分),4、护坡桩,5、预留工作面,6、建筑物 结构外墙体,7、定喷凸耳(定向喷射水泥浆形成的扩散部分)。
具体实施方式
[0027] 参见图1〜图3,本发明一种长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺,其主要工艺步骤 包括:在相邻的两根护坡桩之间确定桩位,钻引孔,旋喷搅拌钻进和旋喷搅拌提钻形成帷幕 桩,其特征在于:所述的旋喷搅拌钻进和旋喷搅拌提钻采用长螺旋旋喷搅拌桩钻具,采用以 下“三遍水三遍浆”的工艺:(1)给钻具施加高压清水:首先从上至下旋喷钻进搅拌至设计 孔底,然后定喷提升钻具到孔口,最后再定喷到孔底;(2)给钻具切换高压水泥浆:首先旋 喷搅拌提升钻具到孔口,然后定喷下到孔底,最后再提升钻具定喷至设计标高成桩;进行上 述的定喷工艺时,钻具的两个喷嘴分别朝向相邻的两根护坡桩。
[0028] 所述的确定桩位的方法是:首先是测量放线定桩位将帷幕桩【由图3所示的喷射 水泥浆之后的扩散桩体2、引孔直径内的桩体(构成帷幕桩的中心部分)3和定喷凸耳7】布 置在两根护坡桩4后一定距离或两桩中间。
[0029] 所述的钻引孔方法是:采用长螺旋钻机钻引孔,以确定桩的准确位置,并排除地下 障碍;钻出引孔后反转上提钻具,将土留在孔内,或将浮土回填至不塌部位或离孔口 1/3〜 1/4 处。
[0030] 钻具升降的速度由变频器控制,实现分段变速控制,控制方法是:有水孔段慢速升 降,达到“临界作用时间”;非含水段可实现快速升降,提高生产效率,形成变直径或变控制 宽度的帷幕桩,对于止水有更强的针对性可靠性,同时也具有节能效果。
[0031] 该工艺采用的钻具为长螺旋旋喷搅拌桩复合钻具(授权公告号为 CN201212147Y),其钻头为长螺旋钻头加侧喷嘴或底喷嘴;钻杆为外平内空穿高压注浆管组 合式搅拌钻杆。
[0032] 实施例1 :北京大学留学生公寓1〜3#楼基坑工程
[0033] 1、工程概况
[0034] 北京留学生公寓位于北京市海淀区中关园,是一个集住宿、餐饮、会议、文化交流、 办公休闲、健身娱乐于一体的综合性公寓园区。一、二、三号楼地下部分连为一体筏板基础。
[0035] 2、工程地质条件
[0036] 地层:根据钻孔资料及土工试验资料,拟建场地地层分为人工填土层及一般第四 纪沉积层,地层描述如下:
[0037]人工填土(Qml)
[0038] ①素填土:①-1杂填土。
[0039] 新近期沉积物(Qal)
[0040] ②-1砂质粉土。②_2粉砂。②_3粉质粘土。②_4、粘质粉土。
[0041] 一般第四纪冲积物(Qal)及冲积物(Qal+Pl)
[0042] ③-1粉质粘土。③_2粘质粉土。③-3细砂。④细砂。④-1砂质粉土。④_2 粘土。
[0043] ⑤重粉质粘土。⑤-1粉砂。⑤_2粉质粘土。⑤_3砂质粉土。⑥粘土。⑥-1粘 质粉土。⑦砂质粉土。⑧细中砂。⑨卵石。⑩细砂。(11)粘土。(Il)-I粉质粘土。[0044] (12)卵石,本层未钻穿。
[0045] 3、水文地质条件
[0046] (1)地下水类型:
[0047] 据勘察揭露,场地内地下水有4层,主要为第四纪地层中的孔隙水、微承压水和承 压水,稳定水位为0. 8-3. 40米,水位标高为46. 20-48. 82米。主要受大气降水和地下径流 补给,水位应季节性而变化。各层地下水类型及附存条件见表1。
[0048] 表 1
[0049]
[0050] (2)降水方案:考虑上层潜水及第二层水变化幅度,根据场地降水施工条件,地下 水的降深及地层的渗透性,综合考虑三侧采用了管井降水方案,西侧由于临近四栋六层居 民楼,决定采用止水帷幕。
[0051] 4、西侧止水帷幕
[0052] 由于西侧已有四栋六层居民楼,距离基坑边缘5m左右,采用管井降水方案易导致 建筑物产生沉降,故西侧选用了护坡桩之间设置本发明的帷幕桩组成止水帷幕。
[0053] 本工程采用在相邻护坡桩4之间高压旋喷搅拌水泥浆形成帷幕桩,从而形成封闭 的止水帷幕,可靠的切断坑内外水力联系。该长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的桩径(喷射水泥浆 之后的扩散桩体2的外径)为Φ 1000,桩长15. 5m(从地表下2. Om计算),在现有的每两根 护坡桩4中间布置一根长螺旋旋喷搅拌的帷幕桩(参考图2和图3)。
[0054] 5、长螺旋旋喷搅拌水泥土帷幕桩的施工参数及施工准备
[0055] (1)施工参数
[0056] ①止水帷幕桩引孔直径0 600mm,孔深15. 5m,护坡桩间净距0. 8m,桩位置在两根0 800mm护坡桩的正中心向基坑外(即图2中向上)略偏移10〜20cm。
[0057] ②桩垂直度允许偏差0. 5 %以内;
[0058] ③喷射水泥浆水灰比1. 3〜1. 8,喷射压力20〜30MPa。
[0059] ④钻杆转速15〜21r/min,提升速度0. 3〜1. 5m/min,
[0060] (2)施工准备
[0061] ①放线定桩位;
[0062] ②水泥用P. 032. 5,进场复试;
[0063] ③施工机械及附属设施:液压步履式长螺旋钻机、往复式高压注浆泵、配电柜、搅 浆筒、振动筛、滤网等。[0064] (3)施工前对桩位进行校验,保证帷幕桩的位置准确;
[0065] (4)钻引孔:用0600mm直径长螺旋钻具钻孔,钻机移至桩位,钻机调平、调直,钻至 设计标高,钻出引孔后反转上提钻具,将土留在孔内,或回填钻出的虚土至适当为止;
[0066] (5)钻完引孔后,将长螺旋钻具更换为喷搅复合钻具,组装调试旋喷搅拌设备,确 保设备运转正常,注浆管路畅通;
[0067] (6)按照设计水灰比对水和水泥重量(常规技术)进行计量,在搅浆桶里搅拌均勻 后,经60目振动筛过滤后,放入储浆池中;
[0068] (7)储浆池中放置泥浆泵,对水泥浆进行不间断搅拌,防止水泥浆沉淀;
[0069] (8)注浆泵泵头用细目纱网罩罩住,防止吸入粗颗粒物而堵塞钻头喷嘴;
[0070] (9)每20棵帷幕桩从钻孔返出的水泥土浆液中取样,留置一组试块,试块尺寸为 IOX IOX IOcm0
[0071] 6、质量控制
[0072] 帷幕桩施工应符合下列规定:
[0073] (1)引孔深允许偏差为-50_〜+IOOmm ;
[0074] (2)引孔距允许偏差为士 100mm;
[0075] (3)帷幕桩的垂直度允许偏差为士0. 5%。
[0076] 7、应注意的问题
[0077] (1)注浆泵泵压不得小于20MPa,不得大于30MPa ;
[0078] (2)钻具喷射注浆时的提升速度不得大于1. 5m/min ;
[0079] (3)旋喷搅拌水泥土帷幕桩施工前应针对现场地层进行旋喷搅拌试验,掌握喷射 压力和孔内喷射直径的关系,水泥浆液喷射量和钻具提升速度的关系,水泥掺量和止水帷 幕抗渗性能的关系,设定合理的施工技术参数。
[0080] 8、旋喷搅拌水泥土帷幕桩施工主要设备参数
[0081] (1)启动柜
[0082] 采用天津源顺五金电器设备厂生产的XL21启动柜表2
[0083]
[0084] (2)往复式高压注浆泵
[0085] 注浆泵采用天津市聚能高压泵有限公司生产的XPR-90E型高压注浆泵。其性能参 数如下表3
[0086]
[0087] (3)高压泵电动机
[0088] 采用衡水电机股份有限公司生产的三相异步电动机表4
[0089]
[0090] (4)钻机型号
[0091] 采用徐州鹏达基桩工程机械研究所生产的液压步履式长螺旋钻机进行改装(见 表5)。
[0092] 表 5
[0093]
[0094] (5)震动筛及筛网
[0095] 采用改装型震动筛,网目数为60。
[0096] 立式过滤网,网目数为60。
[0097] 9、成桩情况:
[0098] 帷幕桩施工完成后,对施工情况进行现场检查,开挖后考察帷幕桩成桩及止水效 果,经检验,成桩情况良好,达到设计要求。经现场测量,桩径可达900mm,帷幕桩与护坡桩连 接紧密,止水效果显著。
[0099] 旋喷搅拌桩施工完成后,根据成桩情况及前期经验,又进行了进一步实验,实验方 式为:钻具下降过程中以用旋喷搅拌形式钻进,达到设计深度后调整钻头喷嘴的方向,以定 喷的形式提升钻具,最终形成水泥土板组合桩,其长度达1. 35m。其控制长度更大,成桩效果 更好。
[0100] 通过本次施工,对现场原料用量及对实际工作量统计,与在两根护坡桩之间布两 根旋喷桩相比,可知此项技术不仅效果好,而且大大降低了工程造价。工程量造价对比计算 参见表7。
[0101]表 7
[0102]
[0103] 实施例2 :中国建筑科学研究院科研试验大楼基坑工程
[0104] 1、工程概况
[0105] 拟建科研试验大楼位于北京市朝阳区北三环东路30号中国建筑科学研究院内。 拟建建筑物由两栋科研主楼、裙房、地下车库组成,形成大底盘多塔楼联体结构;科研主楼 部分地上20层、钢筋混凝土框架-剪力墙结构,裙房部分地上2层,裙房及地下部分为钢筋 混凝土框架结构;主楼、裙房及地下车库均地下4层,筏板基础,基础埋深为19. 11m。拟建 建筑基坑开挖时为保证已有建筑的安全,拟采用桩锚支护结构。
[0106] 基坑西侧16m处为中国建筑科学研究院主楼,基础埋深约10m,箱形基础,天然地 基,支护结构为支护桩,预计桩长15m;
[0107] 基坑西侧南部Ilm处为2层办公楼,无地下室,天然地基;
[0108] 基坑北侧为北三环东路;
[0109] 基坑东侧北部5m处为6层办公楼,1层地下室,天然地基;
[0110] 基坑东侧中部5m处为16层住宅楼,1层地下室,基础埋深约5m,采用预制桩基础, 桩长IOm ;
[0111] 基坑东侧南部7m处为3层办公楼,无地下室,天然地基;
[0112] 基坑南侧9m处为7层办公楼,1层地下室,采用夯扩挤密桩复合地基。
[0113] 地下有污水雨水电讯热力等多种管线。
[0114] 2、工程水文地质条件
[0115] 2.1、地层概况
[0116] 根据建研地基基础工程有限责任公司提供的岩土工程勘察报告,拟建场地标高为 44. 54-45. 26m,地面下勘察深度范围内的土层划分为人工堆积层、第四纪沉积层,按地层岩 性及其物理力学指标进一步划分为8个大层,各土层自上而下的分布简述如下:
[0117] 杂填土①层。
[0118] 粘质粉土②层。
[0119] 粉质粘土③层。
[0120] 粘质粉土④层。
[0121] 中细砂⑤层:含5%左右的圆砾。
[0122] 粉质粘土⑥层。
[0123] 卵石⑦层:杂色,饱和,密实,卵石含量约为70%,卵石母岩成分主要为灰岩、石英 岩、花岗岩等,中细砂、粉质粘土为主要充填物,卵石最大粒径12cm左右,一般粒径4〜6cm, 亚圆形,偶含漂石;圆砾⑦2层透镜体:杂色,饱和,中密,中细砂为主要充填物,最大粒径 4cm左右,一般粒径1〜2cm,亚圆形。[0124] 卵石⑧层:杂色,饱和,密实,卵石含量约为80%,卵石母岩成分主要为灰岩、石英 岩、花岗岩等,中砂为主要充填物,卵石最大粒径18cm左右,一般粒径6〜8cm,亚圆形,偶含 漂石,中细砂为主要充填物,最大粒径5cm左右,一般粒径1〜2cm,亚圆形。
[0125] 2. 2、工程水文概况
[0126] 拟建场地在勘察深度范围内分布有3层地下水:第一层为潜水,静止水位埋 深4. 1-6. 4m ;第二层为层间潜水,水位埋深13. 0-15. 5m ;第三层为微承压水,水位埋深 20. 1-22. 5m。地下水对混凝土结构无腐蚀性,在干湿交替作用条件下对钢筋混凝土结构中 的钢筋有弱腐蚀性。
[0127] 3、主要设计施工参数
[0128] 基坑由护坡桩和喷搅桩形成截水帷幕,喷搅桩位于两根护坡桩中间。桩顶标高 为-4. 0m,桩长 20. Om0
[0129] (1)喷搅桩引孔直径300-600mm,喷搅桩有效直径不小于800mm。
[0130] (2)搅喷桩垂直度允许偏差为桩长的0. 5%。
[0131] (3)喷射水泥浆水灰比为1〜1. 5,喷射压力20〜30MPa。水泥采用P. S. A32. 5水
泥,复试合格后使用。
[0132] (4)钻杆转速15〜21转/min,提升速度0. 2〜1. 5m/min。含水层提速0. 2〜 0. 5m/min。
[0133] (5)水泥掺入量依土质、含水层性质,并经试验桩后确定。
[0134] (6)落底式截水帷幕。
[0135] 4、施工质量控制措施
[0136] (1)施工前对桩位进行校验,保证喷搅桩桩位准确。
[0137] (2)长螺旋钻机就位、调平、调直进行钻孔直至设计深度。
[0138] (3)将长螺旋钻具更换为旋喷搅拌复合钻具,按设计要求的施工参数旋喷搅拌成 桩,要保证设备运转正常,输浆管路通畅,供浆正常。
[0139] (4)按照设计的水灰比对水和水泥重计量,先放水后放水泥,在搅拌桶里搅拌均勻 后,经振动筛过滤后放入贮浆池中。
[0140] (5)贮浆池中放置搅拌机(或泥浆泵)对水泥浆进行不断搅拌,防止水泥沉淀。
[0141] (6)注浆泵泵头用细目纱网罩罩住,防止粗粒物堵塞钻头喷嘴。
[0142] (7)喷搅工艺确定为“三遍水三遍浆”:旋喷搅拌复合钻具对准引孔中心后开动高 压泵,泵送清水,旋喷下到孔底,定喷上来,再定喷下去,在水层上下2m范围,钻具上下速度 0. 2〜0. 5m/min。切换为水泥浆,泵送水泥浆至复合钻具,边旋喷边搅拌边上提,定喷钻进 至设计深度,定喷提升钻具至孔口时停泵停喷搅,提起钻具移机至下一桩位。
[0143] (8)时刻检查高压水泥浆泵、输浆系统运转是否正常,并核算输浆量是否达到设计 要求。
[0144] 5、成桩及开挖后整体效果
[0145] 帷幕桩施工完成后,对施工情况进行现场检查,开挖后考察帷幕桩成桩及止水效 果,经检验,成桩情况良好,达到设计要求。经现场测量,桩径可达900mm,帷幕桩与护坡桩连 接紧密,止水效果显著。
[0146] 本发明的上述两个实施例中,关于钻具上下速度控制的基本原则是:有水孔段需
11要较低的提升和下降速度;无水孔段需要较高的提升和下降速度。变径是由于相同的喷嘴 直径相同的压力情况下作用时间长的就形成了较大直径。由于提下钻速度慢,作用时间长, 基本能够达到临界作用时间(达到工艺要求所需要的时间,而不是现有技术中为了适于 任何地质情况都采用相同的、最低的钻速或增加上下作用遍数,造成施工效率降低和能源 的浪费),喷水时能清除干净桩间留下的土(如达不到该作用时间就不能清除干净留下的 土),同时喷浆时能形成较大的桩径或较大的控制宽度,止水效果好。
12

Claims (5)

  1. 一种长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺,其工艺步骤包括:在相邻的两根护坡桩之间确定桩位,钻引孔,旋喷搅拌钻进和旋喷搅拌提钻形成帷幕桩,其特征在于:所述的旋喷搅拌钻进和旋喷搅拌提钻采用长螺旋旋喷搅拌桩钻具,采用以下“三遍水三遍浆”的工艺:(1)给钻具施加高压清水:首先从上至下旋喷搅拌钻进至设计孔底,然后定喷提升钻具到孔口,最后再定喷到孔底;(2)给钻具切换高压水泥浆:首先旋喷搅拌提升钻具到孔口,然后定喷下到孔底,最后再提升钻具定喷至设计标高成桩;进行上述的定喷工艺时,钻具的两个喷嘴分别朝向相邻的两根护坡桩。
  2. 2.根据权利要求1所述的长螺旋旋喷搅拌帷幕桩及其施工工艺,其特征在于:所述的 确定桩位的方法是:首先是测量放线定桩位将帷幕桩布置在两根护坡桩后一定距离或两桩 中间。
  3. 3.根据权利要求1所述的长螺旋旋喷搅拌帷幕桩及其施工工艺,其特征在于:所述的 钻引孔方法是:采用长螺旋钻机钻引孔,以确定桩的准确位置,并排除地下障碍;钻出引孔 后反转上提钻具,将土留在孔内,或将浮土回填至不塌部位或离孔口 1/3〜1/4处。
  4. 4.根据权利要求1所述的长螺旋旋喷搅拌帷幕桩及其施工工艺,其特征在于:钻具的 升降速度由变频器控制,实现分段变速控制,控制方法是:有水孔段慢速升降,非含水段可 实现快速升降,达到临界作用时间,并提高生产效率;形成变直径或变控制宽度的帷幕桩, 对于止水有更强的针对性可靠性,同时也具有节能效果。
  5. 5.根据权利要求1所述的长螺旋旋喷搅拌帷幕桩及其施工工艺,其特征在于:该工艺 采用的钻具为长螺旋旋喷搅拌桩复合钻具,其钻头为长螺旋钻头加侧喷嘴或底喷嘴;钻杆 为外平内空穿高压注浆管组合式搅拌钻杆。
CN2010102384614A 2010-07-28 2010-07-28 长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺 Active CN101886385B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102384614A CN101886385B (zh) 2010-07-28 2010-07-28 长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102384614A CN101886385B (zh) 2010-07-28 2010-07-28 长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101886385A true CN101886385A (zh) 2010-11-17
CN101886385B CN101886385B (zh) 2011-12-21

Family

ID=43072462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102384614A Active CN101886385B (zh) 2010-07-28 2010-07-28 长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101886385B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104947655A (zh) * 2015-05-14 2015-09-30 中国能源建设集团广东电力工程局有限公司 一种水泥搅拌桩施工工艺及设备
CN105714832A (zh) * 2016-02-29 2016-06-29 济南轨道交通集团有限公司 一种深基坑大尺寸预制围护结构及施工方法
CN110080213A (zh) * 2019-04-04 2019-08-02 于洪海 一种地下连续墙搅拌桩的安装方法
CN112924311A (zh) * 2021-02-01 2021-06-08 刘厚华 一种利用钻孔消耗电能检测混凝土抗压强度的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1391011A (zh) * 2002-07-19 2003-01-15 王景军 钻孔高压喷射扩孔压灌混凝土异型桩成桩方法及所用装置
CN1415804A (zh) * 2002-07-02 2003-05-07 吴敏 螺纹桩桩机联动机构
CN1482306A (zh) * 2002-09-10 2004-03-17 周同和 先扩孔后注浆成桩法
CN101255689A (zh) * 2008-03-12 2008-09-03 何世鸣 长螺旋旋喷搅拌水泥土帷幕桩及其施工方法
CN101603309A (zh) * 2009-07-02 2009-12-16 北京建材地质工程公司 长螺旋搅拌止水帷幕咬合桩及其施工工艺
CN201428129Y (zh) * 2009-07-02 2010-03-24 北京建材地质工程公司 长螺旋搅拌定喷异型水泥土帷幕桩及其施工用钻具

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1415804A (zh) * 2002-07-02 2003-05-07 吴敏 螺纹桩桩机联动机构
CN1391011A (zh) * 2002-07-19 2003-01-15 王景军 钻孔高压喷射扩孔压灌混凝土异型桩成桩方法及所用装置
CN1482306A (zh) * 2002-09-10 2004-03-17 周同和 先扩孔后注浆成桩法
CN101255689A (zh) * 2008-03-12 2008-09-03 何世鸣 长螺旋旋喷搅拌水泥土帷幕桩及其施工方法
CN101603309A (zh) * 2009-07-02 2009-12-16 北京建材地质工程公司 长螺旋搅拌止水帷幕咬合桩及其施工工艺
CN201428129Y (zh) * 2009-07-02 2010-03-24 北京建材地质工程公司 长螺旋搅拌定喷异型水泥土帷幕桩及其施工用钻具

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《中国建筑信息》 20090630 王海洋 某高层住宅人工挖孔桩基础加固处理方案 第54-55页 1-5 , 第6期 2 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104947655A (zh) * 2015-05-14 2015-09-30 中国能源建设集团广东电力工程局有限公司 一种水泥搅拌桩施工工艺及设备
CN105714832A (zh) * 2016-02-29 2016-06-29 济南轨道交通集团有限公司 一种深基坑大尺寸预制围护结构及施工方法
CN110080213A (zh) * 2019-04-04 2019-08-02 于洪海 一种地下连续墙搅拌桩的安装方法
CN112924311A (zh) * 2021-02-01 2021-06-08 刘厚华 一种利用钻孔消耗电能检测混凝土抗压强度的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101886385B (zh) 2011-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103590425B (zh) 一种泥炭质软土地层地铁车站施工工艺
CN101962949B (zh) 长螺旋二重管高压搅喷桩施工方法及其装置
CN101603309B (zh) 长螺旋搅拌止水帷幕咬合桩及其施工工艺
CN101255689A (zh) 长螺旋旋喷搅拌水泥土帷幕桩及其施工方法
CN102635120B (zh) 圆形深基坑无支撑施工结构和施工方法
CN202969392U (zh) 复杂地质深基坑联合支护
CN105464074B (zh) 一种人工挖孔桩高聚物注浆防护结构及其施工方法
CN109594564A (zh) 一种地铁深基坑明挖防坍塌施工方法
CN102296630A (zh) 长螺旋高压搅喷水泥土连续墙施工方法
CN102454167A (zh) 大型超深沉井的施工方法
CN103046557A (zh) 长螺旋搅拌水泥土型钢桩基坑止水支护方法
CN101634143A (zh) 含软弱粘土地层中的螺旋挤土灌注桩复合地基处理方法
CN103015429A (zh) 长螺旋旋喷搅拌水泥土型钢桩基坑止水支护方法
CN101886385B (zh) 长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺
LU500273B1 (en) New comprehensive dewatering and drainage method and drainage device for mudstone subway station
CN108571000A (zh) 一种沿河地段道路下穿既有铁路时地下水路堑的施工方法
CN105569071B (zh) 一种水泥基材料水下注浆或压浆块石基础施工方法
CN107700474A (zh) 一种既有建筑地基加固方法及排桩式地下连续墙
CN110259456B (zh) 一种隧道施工用的溶洞处理方法
CN101591906A (zh) 一次插管、多遍真空井点降水动力固结的地基处理方法
CN103046568A (zh) 长螺旋潜孔锤振动旋喷水泥土帷幕桩施工工艺
CN107299650B (zh) 一种远距离沉井排土纠偏方法
CN103015430A (zh) 长螺旋压灌水泥土型钢桩基坑止水支护方法
CN101603311B (zh) 重锤夯扩挤密土预成孔旋喷桩施工方法
CN102995647B (zh) 一种桩孔注浆隔渗的地下水控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: BEIJING CONSTRUCTION MATERIAL AND GEOLOGICAL ENGIN

Free format text: FORMER OWNER: HE SHIMING

Effective date: 20150826

Owner name: ZHONGCAI GEOL ENGINEERING EXPLORATION ACADEMY CO.,

Effective date: 20150826

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150826

Address after: 100102, Beijing, Wangjing, Chaoyang District West Road, No. 50-1, volume stone world building, block A, 4

Patentee after: Beijing Construction Material and Geological Engineering Co.

Patentee after: Co., Ltd of SINOMA Geological Engineering Survey Institute

Patentee after: Beijing Urban Construction Science and Technology Promotion Association

Address before: 100012, Beijing, Wangjing, Chaoyang District West Road, No. 50-1, volume stone world building, block A, 4

Patentee before: He Shiming

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20101117

Assignee: Beijing Geotechnical Engineering Association

Assignor: Beijing building material geological engineering company|Sinoma Geology Engineering Exploration Research Institute Co Ltd|Beijing urban construction science and Technology Promotion Association

Contract record no.: 2015990000874

Denomination of invention: Construction process of long-auger jet-grouting mixing curtain pile

Granted publication date: 20111221

License type: Exclusive License

Record date: 20151021

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model