CN105862872B - 一种深基坑围护结构接缝止水施工方法 - Google Patents

一种深基坑围护结构接缝止水施工方法 Download PDF

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Abstract

一种深基坑围护结构接缝止水施工方法，包括以下步骤：步骤一、原料配比，步骤二、现场施工放样，步骤三、施工，步骤四、重复按步骤三的顺序依次完成高压旋喷桩Ⅱ(5)和高压旋喷桩Ⅲ(6)的施工，从而完成了高压旋喷桩Ⅰ(4)、高压旋喷桩Ⅱ(5)和高压旋喷桩Ⅲ(6)的施工。保证了深基坑围护结构接缝止水施的施工质量；减少了水泥的使用量，节约了成本。

Description

一种深基坑围护结构接缝止水施工方法
技术领域
本发明涉及一种施工方法，更具体的说涉及一种深基坑围护结构接缝止水施工方法。
背景技术
随着经济和社会的发展，城市老城区的开发、城市轨道交通工程、大中城市中的地下空间开发以及高层建筑的深基坑施工越来越多，无论是地铁车站还是高层建筑的深基坑围护结构，大多采用地下连续墙、灌注桩+桩间止水或者SMW工法桩等。而较多城市工程地质自上而下分别为杂填土层、粉土层、细砂层、粗砂层等，由于这些土层的工程性质比较特殊；特别是在地下水位较高的地区，深基坑围护结构的接缝止水处理显得尤为重要。
目前，在工程设计中深基坑围护结构的接缝止水通常采用高压旋喷桩止水，其中的水泥掺量通常为20％-30％。但是，在砂性土层中，该种施工工艺和施工方法存在以下缺点：1、高压旋喷桩机的施工垂直度精度为1％，而加固深度越深偏差越大，因此高压旋喷桩与围护结构间有可能出现间隙；2、在砂层地质中喷水泥浆的高压旋喷桩桩体是刚性的，而在深基坑开挖时，深基坑围护结构会发生变形，刚性的高压旋喷桩则可能会发生断裂破坏，严重的影响其止水功能；3、特别是在高地下水位的纯砂层中，喷纯水泥浆，成桩质量较差。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的深基坑围护结构中接缝止水采用的高压旋喷桩与围护结构间有可能出现间隙、刚性的高压旋喷桩桩体可能会发生断裂破坏严重影响止水功能等问题，提供一种深基坑围护结构接缝止水施工方法。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种深基坑围护结构接缝止水施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、原料配比：将水泥-膨润土浆液各种原料的组成及质量百分比按水泥：膨润土：纯碱：水＝1：0.67：0.05：1.67调配好；
步骤二、现场施工放样：按高压旋喷桩Ⅰ、高压旋喷桩Ⅲ和高压旋喷桩Ⅱ的顺序放样结构相同的高压旋喷桩Ⅰ、高压旋喷桩Ⅲ和高压旋喷桩Ⅱ桩位，使高压旋喷桩Ⅰ、高压旋喷桩Ⅱ和高压旋喷桩Ⅲ的中心连线与围护结构Ⅰ和围护结构Ⅱ平行，分别使高压旋喷桩Ⅰ、高压旋喷桩Ⅱ和高压旋喷桩Ⅲ的中心距围护结构Ⅰ和围护结构Ⅱ边的距离为(R-150)mm，其中R分别为高压旋喷桩Ⅰ、高压旋喷桩Ⅱ和高压旋喷桩Ⅲ的半径，且使高压旋喷桩Ⅰ和高压旋喷桩Ⅱ的中心相距为2R，高压旋喷桩Ⅲ的中心与围护结构接缝的连线垂直于围护结构Ⅰ和围护结构Ⅱ；
步骤三、施工，包括以下步骤：
1)使地质钻机对准高压旋喷桩Ⅰ的中心引孔；
2)使高压旋喷桩机就位，使高压旋喷桩机喷射管中心对准高压旋喷桩Ⅰ引孔中心，并调整好高压旋喷桩机；
3)下高压旋喷桩机喷射管至设计标高，开喷送入设计要求的水、压缩空气以及步骤一中调配好的浆液，待浆液返至高压旋喷桩Ⅰ的中心引孔孔口后，开始提升高压旋喷桩机喷射管直至设计标高；
4)清洗喷浆管，高压旋喷桩机移位；
5)回灌：向高压旋喷桩Ⅰ的中心引孔内充填步骤一中调配好的浆液，直到饱满孔口浆面不再下沉为止；
步骤四、重复按步骤三的顺序依次完成高压旋喷桩Ⅱ和高压旋喷桩Ⅲ的施工，从而完成了高压旋喷桩Ⅰ、高压旋喷桩Ⅱ和高压旋喷桩Ⅲ的施工。
所述步骤一中膨润土的细度为120～250目。
所述步骤一中水泥的型号为PO42.5。
所述高压旋喷桩Ⅰ、高压旋喷桩Ⅱ和高压旋喷桩Ⅲ的半径R＝400mm。
所述的步骤三中开喷送入的水压力为25Mpa，压缩空气气压为0.7Mpa，喷浆液压力为1.8Mpa，喷浆管提升速度为12cm/min。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
1、本发明中将水泥-膨润土浆液各种原料的组成及质量百分比为水泥：膨润土：纯碱：水＝1：0.67：0.05：1.67，控制了高压旋喷桩桩体的强度为0.8～2.2MPa，提高了桩体的塑性，提高了在砂性土和中粗砂层中成桩质量，控制了搅拌桩施工的垂直度偏差，保证了深基坑围护结构接缝止水施的施工质量；同时将现有水泥搅拌桩中的水泥掺量的30～40％用膨润土代替，并在浆液中掺入纯碱，减少了水泥的使用量，节约了成本。
2、本发明中高压旋喷桩Ⅰ、高压旋喷桩Ⅲ和高压旋喷桩Ⅱ的布置能有效防止出现渗水、漏水等问题，避免了高压旋喷桩与高压旋喷桩间、桩与围护结构间出现间隙。
附图说明
图1是本发明中高压旋喷桩平面布置示意图。
图中，围护结构Ⅰ1，围护结构Ⅱ2，围护结构接缝3，高压旋喷桩Ⅰ4，高压旋喷桩Ⅱ5，高压旋喷桩Ⅲ6。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
参见图1，一种深基坑围护结构接缝止水施工方法，用于地下连续墙接缝止水、地下连续墙与SMW工法桩相接部位止水、钢筋混凝土灌注桩与钢筋混凝土灌注桩桩间止水等，包括以下步骤：
步骤一、原料配比：将水泥-膨润土浆液各种原料的组成及质量百分比按水泥：膨润土：纯碱：水＝1：0.67：0.05：1.67调配好。
步骤二、现场施工放样：按高压旋喷桩Ⅰ4、高压旋喷桩Ⅲ6和高压旋喷桩Ⅱ5的顺序放样结构相同的高压旋喷桩Ⅰ4、高压旋喷桩Ⅲ6和高压旋喷桩Ⅱ5桩位，使高压旋喷桩Ⅰ4、高压旋喷桩Ⅱ5和高压旋喷桩Ⅲ6的中心连线与围护结构Ⅰ1和围护结构Ⅱ2平行。分别使高压旋喷桩Ⅰ4、高压旋喷桩Ⅱ5和高压旋喷桩Ⅲ6的中心距围护结构Ⅰ1和围护结构Ⅱ2边的距离为(R-150)mm，其中R分别为高压旋喷桩Ⅰ4、高压旋喷桩Ⅱ5和高压旋喷桩Ⅲ6的半径；且使高压旋喷桩Ⅰ4和高压旋喷桩Ⅱ5的中心相距为2R，即使高压旋喷桩Ⅰ4与高压旋喷桩Ⅲ6桩体相切，且高压旋喷桩Ⅰ4与高压旋喷桩Ⅱ5的切点即为高压旋喷桩Ⅲ6的中心。高压旋喷桩Ⅲ6的中心与围护结构接缝3的连线垂直于围护结构Ⅰ1和围护结构Ⅱ2。
步骤三、施工，按先施工两边桩后施工中间桩的顺序对高压旋喷桩施工，即施工顺序为高压旋喷桩Ⅰ4、高压旋喷桩Ⅱ5和高压旋喷桩Ⅲ6，包括以下步骤：
1)使地质钻机对准高压旋喷桩Ⅰ4的中心引孔；
2)使高压旋喷桩机就位，使高压旋喷桩机喷射管中心对准高压旋喷桩Ⅰ4引孔中心，并调整好高压旋喷桩机；
3)下高压旋喷桩机喷射管至设计标高，下高压旋喷桩机喷射管至设计标高，开喷送入设计要求的水、压缩空气以及步骤一中调配好的浆液，待浆液返至高压旋喷桩Ⅰ4的中心引孔孔口后，开始提升高压旋喷桩机喷射管直至设计标高；
4)清洗喷浆管，高压旋喷桩机移位；
5)回灌：向高压旋喷桩Ⅰ4的中心引孔内充填步骤一中调配好的浆液，直到饱满孔口浆面不再下沉为止。
步骤四、重复按步骤三的顺序依次完成高压旋喷桩Ⅱ5和高压旋喷桩Ⅲ6的施工，即完成了高压旋喷桩Ⅰ4、高压旋喷桩Ⅱ5和高压旋喷桩Ⅲ6的施工。
具体的，所述步骤一中膨润土的细度为120～250目。
具体的，所述步骤一中水泥的型号为PO42.5。
具体的，所述高压旋喷桩Ⅰ4、高压旋喷桩Ⅱ5和高压旋喷桩Ⅲ6的半径R＝400mm，即高压旋喷桩Ⅰ4、高压旋喷桩Ⅱ5和高压旋喷桩Ⅲ6的桩径为800mm。因此，高压旋喷桩Ⅰ4、高压旋喷桩Ⅱ5和高压旋喷桩Ⅲ6的中心距围护结构Ⅰ1和围护结构Ⅱ2边的距离为(R-150)mm＝250mm；高压旋喷桩Ⅰ4和高压旋喷桩Ⅱ5的中心相距为2R＝800mm。
同时，在施工过程中通过控制水压力、压缩空气气压、喷浆液压力以及喷浆管提升速度等能够控制高压旋喷桩Ⅰ4、高压旋喷桩Ⅱ5和高压旋喷桩Ⅲ6桩体中水泥-膨润土的质量。具体的，所述的步骤三中开喷送入的水压力为25Mpa、压缩空气气压为0.7Mpa、喷浆液压力为1.8Mpa、喷浆管提升速度为12cm/min，从而实现了施工完成后高压旋喷桩Ⅰ4、高压旋喷桩Ⅱ5和高压旋喷桩Ⅲ6桩体中水泥-膨润土的质量占桩体质量的20％。，与现有的高压旋喷桩通常设计水泥掺量为25％相比，节约了水泥。
根据实际使用可知，本发明通过将原料配比中水泥搅拌桩中的水泥掺量的30～40％用膨润土代替，并在浆液中掺入纯碱，即改变了水泥、膨润土的掺量，从而控制高压旋喷桩Ⅰ4、高压旋喷桩Ⅱ5和高压旋喷桩Ⅲ6桩体的强度为0.8～2.2Mpa；由于原料中掺入了大量的膨润土，从而提高了桩体的塑性，同时提高了在砂性土和中粗砂层中成桩质量，进而使得不会因为加固后的土体强度偏高、桩体垂直度偏差、成桩质量不好导致围护结构接缝渗漏水，保证了深基坑围护结构接缝止水质量。并且减少了水泥的使用量，节约了成本，具体参见下面的经济效果对比表：
原设计与本发明经济效果量对比表
注：膨润土单价比水泥单价低约44％，PO42.5级水泥按390元/吨计算，膨润土：175元/吨。
工程实际中，本发明在深基坑围护结构接缝止水施工中获得了很好的经济效益和社会效益。具体工程实例：南昌轨道交通1号线中山西路站，设计围护结构为800厚钢筋混凝土地下连续墙长356m，围护结构接缝3用Φ800的高压旋喷桩Ⅰ4，高压旋喷桩Ⅱ5和高压旋喷桩Ⅲ6止水，设计总桩长为64*20*3＝3840m，设计每米桩水泥用量：0.4*0.4*3.14*1850*25％＝232kg。施工时，按水泥：膨润土＝6：4配料，则每米桩体：水泥用量139.2kg，膨润土用量92.8kg；拌浆桶体积800L，水灰比1：1，则每桶水泥、膨润土、水投入量分别为：240kg、160kg、400kg；则每桶浆液可成桩：400/232＝1.72m，据此调整高压旋喷桩机的钻进速度、提升速度及喷浆压力。在高压旋喷桩Ⅰ4，高压旋喷桩Ⅱ5和高压旋喷桩Ⅲ6施工完成28天后，通过钻芯取样，芯样完整，平均强度1.5MPa；局部开挖检查，桩体完整且桩体与墙身密贴，塑性也较好。基坑开挖后未发现地连墙接缝渗漏水，取得了较好的经济和社会效益。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种深基坑围护结构接缝止水施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、原料配比：将水泥-膨润土浆液各种原料的组成及质量百分比按水泥：膨润土：纯碱：水=1：0.67：0.05：1.67调配好；
步骤二、现场施工放样：按高压旋喷桩Ⅰ（4）、高压旋喷桩Ⅲ（6）和高压旋喷桩Ⅱ（5）的顺序放样结构相同的高压旋喷桩Ⅰ（4）、高压旋喷桩Ⅲ（6）和高压旋喷桩Ⅱ（5）桩位，使高压旋喷桩Ⅰ（4）、高压旋喷桩Ⅱ（5）和高压旋喷桩Ⅲ（6）的中心连线与围护结构Ⅰ（1）和围护结构Ⅱ（2）平行，分别使高压旋喷桩Ⅰ（4）、高压旋喷桩Ⅱ（5）和高压旋喷桩Ⅲ（6）的中心距围护结构Ⅰ（1）和围护结构Ⅱ（2）边的距离为（R-150）mm，其中R分别为高压旋喷桩Ⅰ（4）、高压旋喷桩Ⅱ（5）和高压旋喷桩Ⅲ（6）的半径，且使高压旋喷桩Ⅰ（4）和高压旋喷桩Ⅱ（5）的中心相距为2R，高压旋喷桩Ⅲ（6）的中心与围护结构接缝（3）的连线垂直于围护结构Ⅰ（1）和围护结构Ⅱ（2）；
步骤三、施工，包括以下步骤：
1）使地质钻机对准高压旋喷桩Ⅰ（4）的中心引孔；
2）使高压旋喷桩机就位，使高压旋喷桩机喷射管中心对准高压旋喷桩Ⅰ（4）引孔中心，并调整好高压旋喷桩机；
3）下高压旋喷桩机喷射管至设计标高，开喷送入设计要求的水、压缩空气以及步骤一中调配好的浆液，待浆液返至高压旋喷桩Ⅰ（4）的中心引孔孔口后，开始提升高压旋喷桩机喷射管直至设计标高，开喷送入的水压力为25Mpa，压缩空气气压为0.7Mpa，喷浆液压力为1.8Mpa，喷浆管提升速度为12cm/min；
4）清洗喷浆管，高压旋喷桩机移位；
5）回灌：向高压旋喷桩Ⅰ（4）的中心引孔内充填步骤一中调配好的浆液，直到饱满孔口浆面不再下沉为止；
步骤四、重复按步骤三的顺序依次完成高压旋喷桩Ⅱ（5）和高压旋喷桩Ⅲ（6）的施工，从而完成了高压旋喷桩Ⅰ（4）、高压旋喷桩Ⅱ（5）和高压旋喷桩Ⅲ（6）的施工。
2.根据权利要求1所述的一种深基坑围护结构接缝止水施工方法，其特征在于：所述步骤一中膨润土的细度为120～250目。
3.根据权利要求1所述的一种深基坑围护结构接缝止水施工方法，其特征在于：所述步骤一中水泥的型号为PO42.5。
4.根据权利要求1所述的一种深基坑围护结构接缝止水施工方法，其特征在于：所述高压旋喷桩Ⅰ（4）、高压旋喷桩Ⅱ（5）和高压旋喷桩Ⅲ（6）的半径R=400mm。
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