CN110106884B - 一种注浆施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种注浆施工方法。该方法包括：使用钻机在地基土中进行泥浆护壁垂直钻孔，得到注浆孔；将钢花管下放至注浆孔中的预定深度后，将该钢花管固定并封闭该钢花管上端的入口；将接注浆管的注浆器下放至钢花管内，使用注浆器进行常压管外注浆；在间隔预设的第一时长之后，使用注浆器进行劈裂注浆；在间隔预设的第二时长之后，使用注浆器进行复压注浆。应用本发明可以取得很好的注浆效果。

Description

一种注浆施工方法
技术领域
本申请涉及土木工程施工技术领域，尤其涉及一种注浆施工方法。
背景技术
袖阀管注浆法为法国Soletanche公司首创，故又称为Soletanche法。在国内20世纪80年代末开始广泛用于砂砾层渗透注浆、软土层劈裂注浆和深层土体劈裂注浆。
袖阀管注浆法通过使孔内封闭、阀管单向密封、注浆器双向密封，减小了不同注浆段之间的相互干扰，降低了注浆时冒浆、串浆的可能性。袖阀管注浆法特殊的注浆孔结构使注浆施工时可根据需要灌注任一注浆段，还可进行同一注浆段的重复施工。
但是，在实际应用环境中，上述的袖阀管注浆法也存在一些不足之处。例如：
现有技术要求软管和钢花管绑扎后同时下放，由于孔直径不变，但多一根软管下放，因此限制了下放深度。另外，现有的袖阀管注浆技术，注浆深度范围有限，一般最深约25～30米(m)，无法向更深处进行注浆。另外，现有的注浆封孔方式采用水泵水压封孔，因此在较深的孔内注浆时，由于深度太深、水流阻力大、天气寒冷等原因，将会出现回水困难，或无法回水而导致封孔后无法释放封孔压力的问题。此外，现有注浆技术在将钢花管下放到孔底时，孔壁侧土极易磨损钢花管的胶带而使孔眼封堵失效，造成一次注浆堵管，对注浆效果产生很大的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种注浆施工方法，从而可以取得很好的注浆效果。
本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种注浆施工方法，该方法包括：
使用钻机在地基土中进行泥浆护壁垂直钻孔，得到注浆孔；
将钢花管下放至注浆孔中的预定深度后，将该钢花管固定并封闭该钢花管上端的入口；
将接注浆管的注浆器下放至钢花管内，使用注浆器进行常压管外注浆；
在间隔预设的第一时长之后，使用注浆器进行劈裂注浆；
在间隔预设的第二时长之后，使用注浆器进行复压注浆。
较佳的，在将钢花管下放之前，在钢花管外壁上的出浆孔的两侧分别设置一圈钢筋箍；然后再在两圈钢筋箍之间使用封孔物封堵钢花管上的出浆孔。
较佳的，在进行常压管外注浆时，所使用的注浆浆液为：
水灰比为0.5～0.6：1并添加了0.5‰的三乙醇胺的水泥浆液。
较佳的，在进行劈裂注浆时，所使用的注浆浆液为：
水灰比为0.7～0.8：1的水泥浆液。
较佳的，在给注浆器加压封孔时，封孔压力为2～2.5MPa。
较佳的，在进行劈裂注浆时，注浆压力为7～8MPa。
较佳的，在进行常压管外注浆时，注浆压力为1.5～2.5MPa。
较佳的，所述预设的第一时长为3～4小时。
较佳的，所述预设的第二时长为12小时。
如上可见，在本发明中的注浆施工方法中，由于是将注浆器下放至钢花管内分别进行了三次注浆(即常压管外注浆、劈裂注浆和复压注浆)，而无需将注浆软管与钢花管绑扎后同时下放，因此不但节省了工程成本，而且还可以将钢花管下放得更深(例如，下放深度理论上可不小于70米)，从而可以提高注浆深度，并取得更好的注浆效果。
附图说明
图1为本发明实施例中的注浆施工方法的流程图。
图2为本发明实施例中的钢花管的示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例中的注浆施工方法的流程图。
如图1所示，本发明实施例中的注浆施工方法包括如下所述步骤：
步骤11，使用钻机在地基土中进行泥浆护壁垂直钻孔，得到注浆孔。
步骤12，将钢花管下放至注浆孔中的预定深度后，将该钢花管固定并封闭该钢花管上端的入口。
另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，在将钢花管下放之前，还可以对钢花管进行改造，在钢花管21外壁上的出浆孔22的两侧分别设置一圈钢筋箍23；然后再在两圈钢筋箍之间使用封孔物24(例如，胶带或橡胶圈等)封堵钢花管上的出浆孔22，如图2所示。由于在钢花管上设置了上述的钢筋箍，因此可以对钢花管外壁上的封孔物进行相应的保护，使得钢花管在下放到注浆孔内的过程中，可以有效地避免注浆孔的内壁上的杂物对封孔物造成磨损，从而有效地避免了可能出现的堵管现象，保障注浆效果。
步骤13，将接注浆管的注浆器下放至钢花管内，使用注浆器进行常压管外注浆。
在将钢花管固定并封口之后，即可使用注浆器进行常压管外注浆。
例如，具体来说，在本步骤中，在使用注浆器进行常压管外注浆时，先将注浆器放入钢花管中，并下放至钢花管的底部。
另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，由于在下放钢花管时，由于孔壁杂物的摩擦，钢花管上的出浆孔有可能会露出，泥浆有可能通过该露出的出浆孔进入到钢花管中，因此在下放注浆器时，可以边下放注浆器，边通过注浆器向钢花管内冲入清水，以洗出钢花管内的泥浆。
当注浆器被放至钢花管的底部，并将钢花管内的泥浆洗净时，可以使注浆器加压膨胀(例如，使用高压气体(例如，氮气)使注浆器的封孔端膨胀封孔，使得注浆浆液不会往封孔端的上方流淌)，使得预先调配好的注浆浆液从注浆泵流经注浆器至钢花管底部，通过注浆器底部的注浆头及钢花管最底部的出浆孔出浆至钢花管外，从注浆孔的底部向上反向压浆，将注浆孔底的水或泥浆压出来，直到注浆孔顶部的孔口返出正常的水泥浆液时即停止注浆。另外，如果出现浆液凝固收缩回落到注浆孔顶部的孔口以下，要及时补浆，直到注浆孔顶部的孔口注满为止。
另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，在进行常压管外注浆时，所使用的注浆浆液可以是：水灰比为0.5～0.6：1(例如，水灰比为0.55:1)并添加了0.5‰的三乙醇胺的水泥浆液。其中，三乙醇胺为速凝剂。
另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，在给注浆器加压封孔时，封孔压力可以是2～2.5MPa。
另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，在进行常压管外注浆时，注浆压力可以为1.5～2.5MPa。例如，注浆压力可以为2MPa。
在本发明的技术方案中，进行上述常压管外注浆的目的是将钢花管外侧与注浆孔内采用浆液填充，主要作用是封孔，保证在进行后续的劈裂注浆和复压注浆时具有足够的注浆压力。
步骤14，在间隔预设的第一时长之后，使用注浆器进行劈裂注浆。
在完成常压管外注浆之后，需要间隔一段时间(例如，预设的第一时长)，再开始进行劈裂注浆。
在本发明的技术方案中，所述第一时长的时间长短可以根据实际应用环境的需要预先进行设置，设置的原则为管外所注浆液在第一时长后，达到初凝状态。例如，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述预设的第一时长可以是3～4小时。
例如，具体来说，在本步骤中，在完成常压管外注浆的3～4小时之后，可以先将注浆器的下节去除，只保留注浆器的上节，且注浆器上只保留下侧出浆口，然后将上述注浆器放入钢花管中，边下放注浆器，边通过注浆器向钢花管内冲入清水，直至注浆器深入到钢花管的最底端，同时地面钢花管的管口冒出清水为止，以洗出钢花管内的泥浆。
当注浆器被放至钢花管的底部时，可以使用高压气体加压使注浆器膨胀封孔，进行劈裂注浆，使得预先调配好的注浆浆液从注浆泵流经注浆器至钢花管底部，通过注浆器底部的注浆头及钢花管最底部的出浆孔出浆至钢花管外。
当钢花管外的压力因注浆量增加而逐渐增大至预设的注浆压力(例如，7～8MPa)或地面冒浆时停止注浆。在注浆停止后，可以保持压力一段时间(例如，4～5分钟)后再进行注浆器卸压，以确保浆液渗入土体。
注浆器卸压后上拔预设高度(例如，4～5m)，再次使用高压气体对注浆器加压，重复上述的注浆操作，在新的注浆区域进行劈裂注浆。
在当前的注浆区域完成劈裂注浆之后，再对注浆器进行卸压后，再上拔预设高度(例如，4～5m)，再次对注浆器加压，重复上述的注浆操作，在新的注浆区域进行劈裂注浆。重复上述过程，直至所有注浆区域注浆完成。
另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，在进行劈裂注浆时，所使用的注浆浆液可以是：水灰比为0.7～0.8：1的水泥浆液。
另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，在给注浆器加压封孔时，封孔压力可以是2～2.5MPa。
另外，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，在进行劈裂注浆时，注浆压力可以为7～8MPa。
此外，当所有注浆区域注浆完成后，可以将上述注浆器再次放入钢花管中，边下放注浆器，边通过注浆器向钢花管内冲入清水，将钢花管内的水泥浆稀释并洗出部分水泥浆，直至注浆器深入到钢花管的最底端，同时地面钢花管的管口冒出清水为止，以防在进行后续的复压注浆时发生堵管。
步骤15，在间隔预设的第二时长之后，使用注浆器进行复压注浆。
在完成上述的劈裂注浆之后，需要间隔一段时间(例如，预设的第二时长)，再开始进行复压注浆。
在本发明的技术方案中，所述第二时长的时间长短可以根据实际应用环境的需要预先进行设置。例如，较佳的，在本发明的一个具体实施例中，所述预设的第二时长可以是12小时。
另外，在本发明的技术方案中，使用注浆器进行复压注浆的方式与步骤14中使用注浆器进行劈裂注浆的方式一致，因此在此不再赘述。
通过上述的步骤11～15，即可完成所需的注浆施工。
综上所述，在本发明的技术方案中，由于是将注浆器下放至钢花管内分别进行了三次注浆(即常压管外注浆、劈裂注浆和复压注浆)，而无需将注浆软管与钢花管绑扎后同时下放，因此不但节省了工程成本，而且还可以将钢花管下放得更深(例如，下放深度理论上可不小于70米)，从而可以提高注浆深度，并取得更好的注浆效果。
进一步的，在本发明的方法中，是采用高压气体作为封孔介质，并提供封孔压力。由于气体的质量极轻，因此可更好的释放封孔压力，同时与现有技术相比，更节省时间及人力。而且，另外，使用高压气体可以达到加压膨胀的效果，而膨胀的作用是使得浆液只能从膨胀处以下出浆，从而保证浆液不会自出浆口沿钢管流向地面，可以保证第一次注浆(即常压管外注浆)的浆液被压到地面，并可以保证在进行第二、三次注浆(即劈裂注浆和复压注浆)时，在膨胀处以下空腔内形成注浆压力，使浆液渗入土体，从而达到注浆的目的。
进一步的，在本发明的方法中，由于在钢花管上设置了钢筋箍，因此可以对钢花管外壁上的封孔物进行相应的保护，使得钢花管在下放到注浆孔内的过程中，可以有效地避免注浆孔的内壁上的杂物对封孔物造成磨损，从而有效地避免了可能出现的堵管现象，保障注浆效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种注浆施工方法，其特征在于，该方法包括：
使用钻机在地基土中进行泥浆护壁垂直钻孔，得到注浆孔；
将钢花管下放至注浆孔中的预定深度后，将该钢花管固定并封闭该钢花管上端的入口；
将接注浆管的注浆器下放至钢花管内，使用注浆器进行常压管外注浆；其中，下放钢花管时，边下放注浆器，边通过注浆器向钢花管内冲入清水，以洗出钢花管内的泥浆；当注浆器被放至钢花管的底部，并将钢花管内的泥浆洗净时，使用高压气体使注浆器的封孔端膨胀封孔，使得预先调配好的注浆浆液从注浆泵流经注浆器至钢花管底部，通过注浆器底部的注浆头及钢花管最底部的出浆孔出浆至钢花管外，从注浆孔的底部向上反向压浆，将注浆孔底的水或泥浆压出来，直到注浆孔顶部的孔口返出正常的水泥浆液时即停止注浆；
在间隔预设的第一时长之后，使用注浆器进行劈裂注浆；其中，先将注浆器的下节去除，只保留注浆器的上节，且注浆器上只保留下侧出浆口，然后将上述注浆器放入钢花管中，边下放注浆器，边通过注浆器向钢花管内冲入清水，直至注浆器深入到钢花管的最底端，同时地面钢花管的管口冒出清水为止，以洗出钢花管内的泥浆；当注浆器被放至钢花管的底部时，使用高压气体加压使注浆器膨胀封孔，使得预先调配好的注浆浆液从注浆泵流经注浆器至钢花管底部，通过注浆器底部的注浆头及钢花管最底部的出浆孔出浆至钢花管外；当钢花管外的压力因注浆量增加而逐渐增大至预设的注浆压力或地面冒浆时停止注浆；在注浆停止后，保持压力一段时间后再进行注浆器卸压，以确保浆液渗入土体；注浆器卸压后上拔预设高度，再次使用高压气体对注浆器加压，重复上述的注浆操作，在新的注浆区域进行劈裂注浆；在当前的注浆区域完成劈裂注浆之后，再对注浆器进行卸压后，再上拔预设高度，再次对注浆器加压，重复上述的注浆操作，在新的注浆区域进行劈裂注浆；重复上述过程，直至所有注浆区域注浆完成；
在间隔预设的第二时长之后，使用注浆器进行复压注浆。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
在将钢花管下放之前，在钢花管外壁上的出浆孔的两侧分别设置一圈钢筋箍；然后再在两圈钢筋箍之间使用封孔物封堵钢花管上的出浆孔。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行常压管外注浆时，所使用的注浆浆液为：
水灰比为0.5～0.6：1并添加了0.5‰的三乙醇胺的水泥浆液。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行劈裂注浆时，所使用的注浆浆液为：
水灰比为0.7～0.8：1的水泥浆液。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
在给注浆器加压封孔时，封孔压力为2～2.5MPa。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
在进行劈裂注浆时，注浆压力为7～8MPa。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
在进行常压管外注浆时，注浆压力为1.5～2.5MPa。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述预设的第一时长为3～4小时。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述预设的第二时长为12小时。
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