CN105178333B - 地下连续墙成槽过程中清除锚杆障碍物施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种清除锚杆的施工方法，尤其是涉及一种地下连续墙成槽过程中清除锚杆障碍物施工方法。其主要是解决现有技术所存在的常规采用钢管，直接用成槽机进行清除锚杆，容易造成槽壁坍塌事故，影响周围建筑、构筑物的安全性等的技术问题。本发明的步骤是：施工准备、钻机就位、钻孔、钻杆接长、浆液制作、注浆作业、移动机具、二次注浆、养护到设计强度、成槽机切割、验收。

Description

地下连续墙成槽过程中清除锚杆障碍物施工方法

技术领域

本发明涉及一种清除锚杆的施工方法，尤其是涉及一种地下连续墙成槽过程中清除锚杆障碍物施工方法。

背景技术

随着城市现代化程度的推进，城市中建筑物的密度也在不断地增大，高层建筑更是不断兴建着，基坑开挖深度越来越深，一来为了方便使用，二来是因为土地的价格越来越高，第三也是因为符合人防的需要，现在建筑物的投资者已经逐渐开始向地下的空间发展。如今，建一至二层的地下室已经司空见惯，甚至现在建三至四层或者是五至六层的地下层也是有的。

因此，深基坑开挖的支护问题在空间与周围复杂环境时，往往采用地下连续墙支护。在地下连续墙开挖过程中，施工沟槽内可能存在临近深基坑围护结构中的土钉墙障碍物。而城市内的深基坑往往周围都有高层建筑，不具备大开挖取锚杆的工作环境。一般锚杆深度都有6-10米，常规采用土钉采用Φ48mm壁厚2.5mm的钢管，直接用成槽机进行清除锚杆，容易造成槽壁坍塌事故，影响周围建筑、构筑物的安全性。

发明内容

本发明是提供一种地下连续墙成槽过程中清除锚杆障碍物施工方法，其主要是解决现有技术所存在的常规采用钢管，直接用成槽机进行清除锚杆，容易造成槽壁坍塌事故，影响周围建筑、构筑物的安全性等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明的地下连续墙成槽过程中清除锚杆障碍物施工方法，其特征在于所述的方法包括：

A.施工准备：

a.平整场地，合理布置料棚及机具设备安设地点，水电接头和排水沟位置，尽量紧凑缩短高压软管的距离；

b.按设计标定孔位；

c.搭设临时工棚，储存一定数量材料；

d.机械检修、空运转、负荷运转、试喷；

B.钻机就位：

钻机机架为型钢焊接制作而成，下部由两根较粗钢管作为平台兼移动的滚筒，钢管下垫方木。机架在平台上安置平稳，钻杆垂直，调整平台让钻头对准孔位中心；

C.钻孔：

开钻前，应对钻机进行检查，然后才能进行钻孔，钻孔的过程中，要注意钻机的运转是否正常，发现问题应及时停钻；

D.钻杆接长：

第一根钻杆下沉到一定深度后应进行接长。钻杆采用丝扣连接，接长时，卸掉第一根钻杆用支架固定在钻机平台上，提升杆架，把第二根钻杆上面和钻机杆架连接，下面和第一根钻杆连接，连接要牢固，符合要求后继续进行下钻，采用不断接长钻杆，直到达到设计深度；

E.浆液制作：

a.浆液材料及配方：浆液为水泥浆液，水灰比为(1：1)～(1.5：1)，水泥浆比重为1.37—1.49；

b.外加剂：采用水玻璃；

c.采用浆液制备机进行制浆，拌制好的灰浆储存在储浆桶中，水泥浆应在喷注前一小时内搅拌；

F.注浆作业：

a.浆量计算：按单位时间喷射的浆量及喷射持续时间计算总浆量，计算公式为：

Q＝Hq/v(1+β)

式中：Q——总浆量，m₃；

V——提升速度，m/min；

H——喷射长度，m；

q——单位时间喷浆量，m₃/min；

β——损失系数，通常为0.1-0.3；

b.喷射注浆：

当钻杆达到设计高程后，先送压缩空气，再送浆液，在底部旋喷，当达到预定喷射压力及喷浆量后再边旋转边提升，钻杆的旋转和提升必须连续不断；当注浆管不能一次提升完成而需分次拆卸时，拆卸动作要快，卸管后喷射的搭接长度不得小于10cm；

G.拔管、冲洗及移动机具：

当喷射提升到设计高程后，即告旋喷结束。此时应立即停止供浆、供气，拔出注浆管，用清水彻底清洗包括泥浆泵和高压泵的施工机械。管内、机内不得残存浆液和其他杂物。通常采用把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆软管内的浆液全部排出，损坏部件要及时修理和更换，运转部分要涂抹黄油。然后将机具设备移动下一孔位；

H.二次注浆：

由于浆液析水、收缩，固结体顶部有可能出现凹穴。为消除可能出现的凹穴，对已建构筑物地基，采取在原旋喷孔位进行二次注浆的施工工艺，注浆范围根据凹穴深度确定，施工方法同上；

I.成槽机切割：

待旋喷桩水泥强度达到100％以上后开始土方开挖及导墙浇筑施工，导墙混凝土强度达到要求后，安排一台成槽机进行土方开挖，土方用场地内短驳车辆运送至集土坑集中堆放外运，开挖采用无泥浆护壁慢速分层掘进，开挖至锚杆位置后，利用成槽机的液压抓斗的咬合力和向上提升的合力，强行把锚杆拉断。

高压旋喷注浆法是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，用高压泥浆泵等高压发生装置，使浆液成为20MPa左右的高压喷射流，从注浆管底部侧面的喷嘴喷出，喷嘴一面喷射一面旋转提升，不断以强力冲击切削土体，除一小部分细小土粒随浆液冒出水面外，其余在喷射力有效范围内从土体剥落下来的土粒与浆液充分搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列。浆液经一定时间凝固后即在土中形成固结体。通过高压旋喷桩对成槽壁土体的加固的同时，对锚杆两端切割部分进行加固锁定，再用成槽机进行切割锚杆。

地下连续墙成槽过程中清除锚杆障碍物施工工法施工技术工艺原理：对地连墙位置进行放样，在地连墙开挖前先用水泥掺量为30％的高压旋喷桩对槽壁两边进行加固，待高压旋喷桩达到设计强度后用成槽机进行地连墙土方开挖，由于两侧槽壁的土方已经进行了加固，达到预期的强度，利用成槽机的液压抓斗的咬合力和向上提升的合力，强行把锚杆拉断，同时槽壁先前已经加固，能有效的防止在拉断的过程中出现槽壁坍塌事故的发生。

作为优选，所述的喷射注浆时在钻孔处加设2台以上的加热机，对注入钻孔中的浆液进行加热处理，先将温度升到40-50℃，加热处理5分钟，再将温度升到60-70℃，加热处理10分钟，再将温度降温至35-45℃进行持续处理。在钻孔处周围加设加热机，可以对浆液进行预热。浆液预热后方便其混合，增加流动性。当浆液继续升温至60-70℃后，其可以对钻孔周围的泥水进行加热，从而同质处理，降温到35-45℃后，浆液即可保持稳定。

作为优选，所述的钻杆的长度为1.5m，钻杆的杆身上开有多个斜槽，斜槽的开口方向为斜向下设置，斜槽在杆身上为随机分布。钻杆向下运动时，斜槽可以搅动泥土，从而使得钻孔的效果较好。由于斜槽随机分布，钻杆周围的泥土便会被不规则地切割出空腔，从而填充效果较好。

作为优选，所述的注浆作业的浆液压力为15-20Mpa；流量为40-120L/min；喷嘴个数为1个；喷嘴孔径为φ2-φ3mm；注浆管的外径φ75mm；提升速度为7-20cm/min；旋转速度为5-16r/min。

作为优选，所述的送压缩空气时的空气压力为0.5-0.7Mpa；流量为1-3m₃/min；喷嘴个数为一个或二个，间隙为1-2mm。

作为优选，所述的第二次注浆的浆液配方为1000L水泥浆液中：水650-700kg，水泥900-1100kg，铅粉20-40kg。

因此，本发明的地下连续墙成槽过程中清除锚杆障碍物施工工法施工技术适用范围广，可适用于地下连续墙成槽过程中清除各类锚杆，所用设备简单，操作方便，场地空间要求小，主要设备只需高压旋喷桩机、成槽机，对周围边环境影响小，安全性高，地连墙土方开挖施工时能够正常的进行，并保证槽壁稳定性，防止塌孔等质量安全事故的发生。

附图说明

附图1是本发明钻杆的一种结构示意图。

图中零部件、部位及编号：钻杆1、斜槽2。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本例的地下连续墙成槽过程中清除锚杆障碍物施工方法，其步骤为：

A.施工准备：

a.平整场地，合理布置料棚及机具设备安设地点，水电接头和排水沟位置，尽量紧凑缩短高压软管的距离；

b.按设计标定孔位；

c.搭设临时工棚，储存一定数量材料；

d.机械检修、空运转、负荷运转、试喷；

B.钻机就位：

钻机机架为型钢焊接制作而成，下部由两根较粗钢管作为平台兼移动的滚筒，钢管下垫方木。机架在平台上安置平稳，钻杆垂直，调整平台让钻头对准孔位中心；

C.钻孔：

开钻前，应对钻机进行检查，然后才能进行钻孔，钻孔的过程中，要注意钻机的运转是否正常，发现问题应及时停钻；

D.钻杆接长：

钻杆1的长度为1.5m，如图1，钻杆的杆身上开有多个斜槽2，斜槽的开口方向为斜向下设置，斜槽在杆身上为随机分布，第一根钻杆下沉到一定深度后应进行接长。钻杆采用丝扣连接，接长时，卸掉第一根钻杆用支架固定在钻机平台上，提升杆架，把第二根钻杆上面和钻机杆架连接，下面和第一根钻杆连接，连接要牢固，符合要求后继续进行下钻，采用不断接长钻杆，直到达到设计深度；

E.浆液制作：

a.浆液材料及配方：浆液采用强度等级为32.5、42.5的硅酸盐水泥，水灰比为(1：1)～(1.5：1)，水泥浆比重为1.37—1.49；

b.外加剂：采用水玻璃；

c.采用浆液制备机进行制浆，拌制好的灰浆储存在储浆桶中，水泥浆应在喷注前一小时内搅拌；

F.注浆作业：

a.浆量计算：按单位时间喷射的浆量及喷射持续时间计算总浆量，计算公式为：

Q＝Hq/v(1+β)

式中：Q——总浆量，m₃；

V——提升速度，m/min；

H——喷射长度，m；

q——单位时间喷浆量，m₃/min；

β——损失系数，通常为0.1-0.3；

浆液压力为15-20Mpa；流量为40-120L/min；喷嘴个数为1个；喷嘴孔径为φ2-φ3mm；注浆管的外径φ75mm；提升速度为7-20cm/min；旋转速度为5-16r/min；

b.喷射注浆：

当钻杆达到设计高程后，先送压缩空气，空气压力为0.5-0.7Mpa；流量为1-3m₃/min；喷嘴个数为一个或二个，间隙为1-2mm；再送浆液，在底部旋喷，当达到预定喷射压力及喷浆量后再边旋转边提升，钻杆的旋转和提升必须连续不断；当注浆管不能一次提升完成而需分次拆卸时，拆卸动作要快，卸管后喷射的搭接长度不得小于10cm；喷射注浆时在钻孔处加设4台加热机，对注入钻孔中的浆液进行加热处理，先将温度升到40℃，加热处理5分钟，再将温度升到65℃，加热处理10分钟，再将温度降温至35℃进行持续处理。

G.拔管、冲洗及移动机具：

当喷射提升到设计高程后，即告旋喷结束。此时应立即停止供浆、供气，拔出注浆管，用清水彻底清洗包括泥浆泵和高压泵的施工机械。管内、机内不得残存浆液和其他杂物。通常采用把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆软管内的浆液全部排出，损坏部件要及时修理和更换，运转部分要涂抹黄油。然后将机具设备移动下一孔位；

H.二次注浆：

由于浆液析水、收缩，固结体顶部有可能出现凹穴。为消除可能出现的凹穴，对已建构筑物地基，采取在原旋喷孔位进行二次注浆的施工工艺，第二次注浆的浆液配方为1000L水泥浆液中：水688kg，水泥983kg，铅粉29kg。该配方具有不收缩、有膨胀性。注浆范围根据凹穴深度确定，施工方法同上；

I.成槽机切割：

待旋喷桩水泥强度达到100％以上后开始土方开挖及导墙浇筑施工，导墙混凝土强度达到要求后，安排一台SG40成槽机进行土方开挖，土方用场地内短驳车辆运送至集土坑集中堆放外运，开挖采用无泥浆护壁慢速分层掘进，开挖至锚杆位置后，利用成槽机的液压抓斗的咬合力和向上提升的合力，强行把锚杆拉断。

本发明的水：水应是可饮用的自来水、河水、井水及其它洁净水，水质应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63——2006的规定。

本发明的水泥：水泥可选用≥32.5级普通硅酸盐水泥，一般不得超过出厂期二个月，受潮结块不得使用，水泥的各项技术指标应符合国家标准的要求，并应附有出厂试验单。水泥在使用前应进行复试，合格后方可投入使用。

本发明的水玻璃：水玻璃(硅酸钠溶液)不溶于水的杂质含量不得超过规定值，其模数应为3.0—3.3。水玻璃掺量应通过试验确定。

本发明在施工前应进行现场试喷，在试喷注浆过程中检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转及提升速度等技术数据是否达到设计的要求。满足设计和规范的要求后方可进行施工。

对旋喷深层长桩，应按地质剖面图及地下水等资料，在不同深度，针对不同地层土质情况，选用合适的旋喷参数，才能获得均匀密实的长桩。一般情况对深层、硬土，应增加压力和流量或适当降低旋转和提升速度。

本发明旋喷桩施工的技术参数：

检验数量为喷射固结体数量的2％—5％，不足20孔的工程至少检验2个点，不合格的要进行处理。

检验方法：

1开孔检查：一般限于浅层，全面检查喷射固结体质量、形态、整体性、均匀性和垂直度。

2室内试验：开挖后制作固结体标准试件，进行各种力学性能试验。

3钻孔试验：对固结体钻孔，取岩芯，观察判断固结体整体性，就岩芯做室内试验，包括渗透试验、标准贯入试验。

4荷载试验：包括平板静载试验、孔内载荷试验。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (1)

1.一种地下连续墙成槽过程中清除锚杆障碍物施工方法，其特征在于所述的方法包括：

A.施工准备：

a.平整场地，合理布置料棚及机具设备安设地点，水电接头和排水沟位置，尽量紧凑缩短高压软管的距离；

b.按设计标定孔位；

c.搭设临时工棚，储存一定数量材料；

d.机械检修、空运转、负荷运转、试喷；

B.钻机就位：

钻机机架为型钢焊接制作而成，下部由两根较粗钢管作为平台兼移动的滚筒，钢管下垫方木，机架在平台上安置平稳，钻杆垂直，调整平台让钻头对准孔位中心，钻杆(1)的长度为1.5m，钻杆的杆身上开有多个斜槽(2)，斜槽的开口方向为斜向下设置，斜槽在杆身上为随机分布；

C.钻孔：

开钻前，应对钻机进行检查，然后才能进行钻孔，钻孔的过程中，要注意钻机的运转是否正常，发现问题应及时停钻；

D.钻杆接长：

第一根钻杆下沉到一定深度后应进行接长，钻杆采用丝扣连接，接长时，卸掉第一根钻杆用支架固定在钻机平台上，提升杆架，把第二根钻杆上面和钻机杆架连接，下面和第一根钻杆连接，连接要牢固，符合要求后继续进行下钻，采用不断接长钻杆，直到达到设计深度；

E.浆液制作：

a.浆液材料及配方：浆液为水泥浆液，水灰比为(1：1)～(1.5：1)，水泥浆比重为1.37—1.49；

b.外加剂：采用水玻璃；

c.采用浆液制备机进行制浆，拌制好的灰浆储存在储浆桶中，水泥浆应在喷注前一小时内搅拌；

F.注浆作业：

a.浆量计算：按单位时间喷射的浆量及喷射持续时间计算总浆量，计算公式为：

Q＝Hq/v(1+β)

式中：Q——总浆量，m³；

V——提升速度，m/min；

H——喷射长度，m；

q——单位时间喷浆量，m³/min；

β——损失系数，通常为0.1-0.3；

b.喷射注浆：

当钻杆达到设计高程后，先送压缩空气，再送浆液，在底部旋喷，当达到预定喷射压力及喷浆量后再边旋转边提升，钻杆的旋转和提升必须连续不断；当注浆管不能一次提升完成而需分次拆卸时，拆卸动作要快，卸管后喷射的搭接长度不得小于10cm，送压缩空气时的空气压力为0.5-0.7Mpa；流量为1-3m³/min；喷嘴个数为一个或二个，间隙为1-2mm；注浆作业的浆液压力为15-20Mpa；流量为40-120L/min；喷嘴个数为1个；喷嘴孔径为φ2-φ3mm；注浆管的外径φ75mm；提升速度为7-20cm/min；旋转速度为5-16r/min；喷射注浆时在钻孔处加设2台以上的加热机，对注入钻孔中的浆液进行加热处理，先将温度升到40-50℃，加热处理5分钟，再将温度升到60-70℃，加热处理10分钟，再将温度降温至35-45℃进行持续处理；

G.拔管、冲洗及移动机具：

当喷射提升到设计高程后，即告旋喷结束，此时应立即停止供浆、供气，拔出注浆管，用清水彻底清洗包括泥浆泵和高压泵的施工机械，管内、机内不得残存浆液和其他杂物，通常采用把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆软管内的浆液全部排出，损坏部件要及时修理和更换，运转部分要涂抹黄油，然后将机具设备移动下一孔位；

H.二次注浆：

在原旋喷孔位进行二次注浆的施工工艺，注浆范围根据凹穴深度确定，施工方法同上，第二次注浆的浆液配方为1000L水泥浆液中：水650-700kg，水泥900-1100kg，铅粉20-40kg；

I.成槽机切割：

待旋喷桩水泥强度达到100％以上后开始土方开挖及导墙浇筑施工，导墙混凝土强度达到要求后，安排一台成槽机进行土方开挖，土方用场地内短驳车辆运送至集土坑集中堆放外运，开挖采用无泥浆护壁慢速分层掘进，开挖至锚杆位置后，利用成槽机的液压抓斗的咬合力和向上提升的合力，强行把锚杆拉断。