CN108894247A - 一种地铁联络通道周边土体高压旋喷加固结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地铁联络通道周边土体高压旋喷加固结构及施工方法，所述的高压旋喷加固结构设置在联络通道的周边土体，高压旋喷加固结构的设置范围为：以左右线隧道中线为界，联络通道上下左右各3.0m范围内为加固区；联络通道与泵房一起修建时，则下部加固范围从泵房底部算起，即下部加固范围是泵房底部下方3.0m。其方法如下所述：步骤一、测量放点；步骤二、钻机就位；步骤三、钻孔下管；步骤四、试管；步骤五、高压注浆作业；步骤六、喷浆结束与拔管；步骤七、浆液冲洗；步骤八、移动机具；步骤九、施工场地处理。有益效果：能够有效解决该地区常规加固方式加固效果不佳的问题，保证联络通道及泵房的顺利开挖修建施工。

Description

一种地铁联络通道周边土体高压旋喷加固结构及施工方法

技术领域

本发明涉及一种高压旋喷加固结构及施工方法，特别涉及一种地铁联络通道周边土体高压旋喷加固结构及施工方法。

背景技术

目前，地铁联络通道一般位于各段区间隧道的中部，其位置应选在地面交通量和地下管线较少处，以减少施工时的困难。联络通道断面尺寸一般跨度(2.0-3.0)米，墙高(2.5-3.5)米，可以做成矩形，从受力有利的角度，也可做成圆形和直墙拱型，常采用直墙拱形。在实际工程中，联络通道常与地下泵站的建设结合起来采用合并建设的模式。与排水泵房合建设置的联络通道在联络通道正下方设置水泵房，并设置设备间。设备间顶板为通道地面，预留设备吊装孔及人孔，平时以盖板封闭，设备检修时打开可增加操作空间。

地铁联络通道的施工方法主要有明挖法、暗挖法以及新近出现的先明挖后暗挖法，常采用暗挖法修筑。联络通道暗挖法施工时常常要对周边土体进行加固，以提高周边土体的强度和抗渗性，在加固土体的保护下开挖修筑联络通道。常用的联络通道周边土体加固方式有深层搅拌法、高压旋喷法和人工冻结法等。

人工冻结法冻胀融沉控制不好会引起地面的隆起或下沉，且冻结法造价相对较高。深层搅拌法机械设备占地面积大，一般不利于地面施工和交通管制。

因此，如何寻找到具有能耗小、污染少且性能优良的新型联络通道周边土体加固技术是目前亟待坚决的关键问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的地铁联络通道在施工过程中周边土体加固结构中普遍存在的诸多问题而提供的一种地铁联络通道周边土体高压旋喷加固结构及施工方法。

本发明提供的地铁联络通道周边土体高压旋喷加固结构中所述的高压旋喷加固结构设置在联络通道的周边土体，高压旋喷加固结构的设置范围为：以左右线隧道中线为界，联络通道上下左右各3.0m范围内为加固区；联络通道与泵房一起修建时，则下部加固范围从泵房底部算起，即下部加固范围是泵房底部下方3.0m。

高压旋喷加固结构采用双管旋喷桩加固，旋喷直径800mm，间距0.65m，梅花状布置。

本发明提供的一种地铁联络通道周边土体高压旋喷加固结构的施工方法，其方法如下所述：

步骤一、测量放点：根据测设的旋喷桩中心线，按照设计要求在每条桩中心点插上竹芊；

步骤二、钻机就位：钻机平置于牢固坚实的地方，使钻杆对准孔位的中心，偏差不超过10mm；钻机就位后，做水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置；

步骤三、钻孔下管：先钻孔后下管，在下管过程中，边射水、边插管，同时要防止管外泥砂或管内水泥浆小块堵塞喷嘴；

步骤四、试管：当注浆管置入土层预定深度后用清水试压，若注浆设备和高压管路安全正常，进行搅拌制作水泥浆开始高压注浆作业，根据水灰比1-1.5搅拌水泥浆；

步骤五、高压注浆作业：喷管插入设计深度后，由下而上按要求的施工参数进行喷射作业，并要检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转和提升速度；

开始时，先送高压水，再送水泥浆和压缩空气，压缩空气可晚送30S，在桩底部边旋转边喷射1min后，再进行边旋转、边提升、边喷射，提升速度6-12cm/min，旋转速度8-12rpm；

喷射时，达到预定的喷射压力、喷浆量后，再逐步提升注浆管，中间发生故障时，停止提升和旋喷，以防柱体中断，同时立即进行检查，排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响柱体的设计直径时，进行复核；

步骤六、喷浆结束与拔管：喷浆由下而上至设计高度后，拔出喷浆管，喷浆即告结束，把浆液填入注浆孔中，多余的清除掉，要防止浆液凝固时产生收缩的影响；拔管要及时，切不可久留孔中，否则浆液凝固后不能拔出；

步骤七、浆液冲洗：喷射提升到设计标高后，旋喷即告结束，立即清洗干净高压泵、输浆管路、注浆管及喷头，管内不得残存水泥浆；

步骤八、移动机具，进行下一桩位施工，相邻两桩施工间隔时间应不小于48h；

步骤九、施工场地处理：加固施工前需完成管线摸查和迁改，旋喷桩地面加固时地面可适当下挖，施工前根据地层类型进行掺入量的强度及参数的对比试验，当联络通道加固施工完毕后，对地面施工场地进行场地平整恢复、绿化恢复，确保所占道路恢复正常使用。

步骤五中高压注浆作业的具体要求如下所述：

(1)、旋喷桩压力15-20MPa，采用P.O 42.5级普通硅酸盐水泥，水泥含量不小于15％，水泥浆液的水灰比为1-1.5.根据施工实际情况确定施工参数；

(2)、施工停浆面必须高出桩顶设计标高0.5m或达到地面；

(3)、桩垂直偏差不得超过1％，桩位偏差不小于50mm，桩径偏差不得大于4％；

(4)、施工中因故停浆，应将旋喷机钻杆提出地面进行管道清洗，待恢复供浆时应将旋喷机钻杆下沉至停浆点以下0.5m，再旋喷提升；

(5)、喷浆口至设计标高时，应停止提升，喷浆30秒，保证桩头均匀密实；

(6)、桩与桩搭接时间不应大于24h，间歇时间太长，应采取局部补桩或注浆措施；

(7)、在高压旋喷桩施工过程中，随时注意各设备的工作情况，严格按照设计或试桩后调整的技术参数进行施工，做好施工记录、有关人员应经常检查施工记录，根据每根桩的水泥用量、成桩时间和成桩深度对其质量进行评估，如发现缺陷，应视其所在部位和影响程度，采取加强措施；

(8)、冒出浆液由泥浆泵抽至沉淀池沉淀后，把硬化的泥浆体外运处理。

本发明的有益效果：

本发明提供的地铁联络通道周边土体高压旋喷加固结构及其施工方法，是一种新型的地铁联络通道加固方式。是对联络通道周边一定范围内的土体进行高压旋喷加固处理，以提高土体强度与抗渗性能，在高压旋喷加固结构的保护下联络通道进行安全顺利的开挖施工。本发明具有施工实用性强、施工质量控制方便、加固效果特别是止水效果好且安全可靠等突出优点，具有较大的推广应用价值。本发明特别适合作为软土地区富含水砂层的端头地层加固方式，能够有效解决该地区常规加固方式加固效果不佳的问题，保证联络通道及泵房的顺利开挖修建施工。

附图说明

图1为本发明所述高压旋喷加固结构主视图。

图2为本发明所述高压旋喷加固结构俯视图。

1、高压旋喷加固结构 2、联络通道 3、隧道 4、泵房。

具体实施方式

请参阅图1和图2所示：

本发明提供的地铁联络通道周边土体高压旋喷加固结构中所述的高压旋喷加固结构1设置在联络通道2的周边土体，高压旋喷加固结构1的设置范围为：以左右线隧道3的中线为界，联络通道2上下左右各3.0m范围内为加固区；联络通道2与泵房4一起修建时，则下部加固范围从泵房4底部算起，即下部加固范围是泵房4底部下方3.0m。

高压旋喷加固结构1采用双管旋喷桩加固，旋喷直径800mm，间距0.65m，梅花状布置。

本发明提供的一种地铁联络通道周边土体高压旋喷加固结构的施工方法，其方法如下所述：

步骤一、测量放点：根据测设的旋喷桩中心线，按照设计要求在每条桩中心点插上竹芊；

步骤二、钻机就位：钻机平置于牢固坚实的地方，使钻杆对准孔位的中心，偏差不超过10mm；钻机就位后，做水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置；

步骤三、钻孔下管：先钻孔后下管，在下管过程中，边射水、边插管，同时要防止管外泥砂或管内水泥浆小块堵塞喷嘴；

步骤四、试管：当注浆管置入土层预定深度后用清水试压，若注浆设备和高压管路安全正常，进行搅拌制作水泥浆开始高压注浆作业，根据水灰比1-1.5搅拌水泥浆；

步骤五、高压注浆作业：喷管插入设计深度后，由下而上按要求的施工参数进行喷射作业，并要检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转和提升速度；

开始时，先送高压水，再送水泥浆和压缩空气，压缩空气可晚送30S，在桩底部边旋转边喷射1min后，再进行边旋转、边提升、边喷射，提升速度6-12cm/min，旋转速度8-12rpm；

喷射时，达到预定的喷射压力、喷浆量后，再逐步提升注浆管，中间发生故障时，停止提升和旋喷，以防柱体中断，同时立即进行检查，排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响柱体的设计直径时，进行复核；

步骤六、喷浆结束与拔管：喷浆由下而上至设计高度后，拔出喷浆管，喷浆即告结束，把浆液填入注浆孔中，多余的清除掉，要防止浆液凝固时产生收缩的影响；拔管要及时，切不可久留孔中，否则浆液凝固后不能拔出；

步骤七、浆液冲洗：喷射提升到设计标高后，旋喷即告结束，立即清洗干净高压泵、输浆管路、注浆管及喷头，管内不得残存水泥浆；

步骤八、移动机具，进行下一桩位施工，相邻两桩施工间隔时间应不小于48h；

步骤九、施工场地处理：加固施工前需完成管线摸查和迁改，旋喷桩地面加固时地面可适当下挖，施工前根据地层类型进行掺入量的强度及参数的对比试验，当联络通道加固施工完毕后，对地面施工场地进行场地平整恢复、绿化恢复，确保所占道路恢复正常使用。

步骤五中高压注浆作业的具体要求如下所述：

(1)、旋喷桩压力15-20MPa，采用P.O 42.5级普通硅酸盐水泥，水泥含量不小于15％，水泥浆液的水灰比为1-1.5.根据施工实际情况确定施工参数；

(2)、施工停浆面必须高出桩顶设计标高0.5m或达到地面；

(3)、桩垂直偏差不得超过1％，桩位偏差不小于50mm，桩径偏差不得大于4％；

(4)、施工中因故停浆，应将旋喷机钻杆提出地面进行管道清洗，待恢复供浆时应将旋喷机钻杆下沉至停浆点以下0.5m，再旋喷提升；

(5)、喷浆口至设计标高时，应停止提升，喷浆30秒，保证桩头均匀密实；

(6)、桩与桩搭接时间不应大于24h，间歇时间太长，应采取局部补桩或注浆措施；

(7)、在高压旋喷桩施工过程中，随时注意各设备的工作情况，严格按照设计或试桩后调整的技术参数进行施工，做好施工记录、有关人员应经常检查施工记录，根据每根桩的水泥用量、成桩时间和成桩深度对其质量进行评估，如发现缺陷，应视其所在部位和影响程度，采取加强措施；

(8)、冒出浆液由泥浆泵抽至沉淀池沉淀后，把硬化的泥浆体外运处理。

Claims (4)

1.一种地铁联络通道周边土体高压旋喷加固结构，其特征在于：所述的高压旋喷加固结构设置在联络通道的周边土体，高压旋喷加固结构的设置范围为：以左右线隧道中线为界，联络通道上下左右各3.0m范围内为加固区；联络通道与泵房一起修建时，则下部加固范围从泵房底部算起，即下部加固范围是泵房底部下方3.0m。

2.根据权利要求1所述的一种地铁联络通道周边土体高压旋喷加固结构，其特征在于：所述的高压旋喷加固结构采用双管旋喷桩加固，旋喷直径800mm，间距0.65m，梅花状布置。

3.一种地铁联络通道周边土体高压旋喷加固结构的施工方法，其特征在于：其方法如下所述：

步骤一、测量放点：根据测设的旋喷桩中心线，按照设计要求在每条桩中心点插上竹芊；

步骤二、钻机就位：钻机平置于牢固坚实的地方，使钻杆对准孔位的中心，偏差不超过10mm；钻机就位后，做水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置；

步骤三、钻孔下管：先钻孔后下管，在下管过程中，边射水、边插管，同时要防止管外泥砂或管内水泥浆小块堵塞喷嘴；

步骤四、试管：当注浆管置入土层预定深度后用清水试压，若注浆设备和高压管路安全正常，进行搅拌制作水泥浆开始高压注浆作业，根据水灰比1-1.5搅拌水泥浆；

步骤五、高压注浆作业：喷管插入设计深度后，由下而上按要求的施工参数进行喷射作业，并要检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转和提升速度；

开始时，先送高压水，再送水泥浆和压缩空气，压缩空气可晚送30S，在桩底部边旋转边喷射1min后，再进行边旋转、边提升、边喷射，提升速度6-12cm/min，旋转速度8-12rpm；

喷射时，达到预定的喷射压力、喷浆量后，再逐步提升注浆管，中间发生故障时，停止提升和旋喷，以防柱体中断，同时立即进行检查，排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响柱体的设计直径时，进行复核；

步骤六、喷浆结束与拔管：喷浆由下而上至设计高度后，拔出喷浆管，喷浆即告结束，把浆液填入注浆孔中，多余的清除掉，要防止浆液凝固时产生收缩的影响；拔管要及时，切不可久留孔中，否则浆液凝固后不能拔出；

步骤七、浆液冲洗：喷射提升到设计标高后，旋喷即告结束，立即清洗干净高压泵、输浆管路、注浆管及喷头，管内不得残存水泥浆；

步骤八、移动机具，进行下一桩位施工，相邻两桩施工间隔时间应不小于48h；

步骤九、施工场地处理：加固施工前需完成管线摸查和迁改，旋喷桩地面加固时地面可适当下挖，施工前根据地层类型进行掺入量的强度及参数的对比试验，当联络通道加固施工完毕后，对地面施工场地进行场地平整恢复、绿化恢复，确保所占道路恢复正常使用。

4.根据权利要求3所述的一种地铁联络通道周边土体高压旋喷加固结构的施工方法，其特征在于：所述的步骤五中高压注浆作业的具体要求如下所述：

(1)、旋喷桩压力15-20MPa，采用P.O 42.5级普通硅酸盐水泥，水泥含量不小于15％，水泥浆液的水灰比为1-1.5.根据施工实际情况确定施工参数；

(2)、施工停浆面必须高出桩顶设计标高0.5m或达到地面；

(3)、桩垂直偏差不得超过1％，桩位偏差不小于50mm，桩径偏差不得大于4％；

(4)、施工中因故停浆，应将旋喷机钻杆提出地面进行管道清洗，待恢复供浆时应将旋喷机钻杆下沉至停浆点以下0.5m，再旋喷提升；

(5)、喷浆口至设计标高时，应停止提升，喷浆30秒，保证桩头均匀密实；

(6)、桩与桩搭接时间不应大于24h，间歇时间太长，应采取局部补桩或注浆措施；

(7)、在高压旋喷桩施工过程中，随时注意各设备的工作情况，严格按照设计或试桩后调整的技术参数进行施工，做好施工记录、有关人员应经常检查施工记录，根据每根桩的水泥用量、成桩时间和成桩深度对其质量进行评估，如发现缺陷，应视其所在部位和影响程度，采取加强措施；

(8)、冒出浆液由泥浆泵抽至沉淀池沉淀后，把硬化的泥浆体外运处理。