CN110359467A - 一种基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法 - Google Patents

一种基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法，包括如下步骤：测量定位‑‑钻机就位，插管‑‑试喷‑‑高压旋喷注浆‑‑废弃浆液处理‑‑冲洗机具‑‑移动旋喷机具至下一孔位重复施工至完成。本发明在建立及实施过程中，始终应体现遵章守法、以污染预防为主，满足相关方的环境管理要求，有针对性地不断改善项目的环境行为。本发明的施工符合文明施工要求，施工不扰民、不污染环境、不发生治安事件。高压旋喷施工应严格按照此落实具体施工行为，控制环境污染，以实现文明施工目标。

Description

一种基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法
技术领域
本发明属于建筑施工领域，具体涉及一种基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法。
背景技术
深基坑结构支护形式多种多样。近几年来，随着生产的发展和城市建设规模的扩大，深基础工程越来越多，施工条件也越来越受限制。地下基坑越来越深，采用深基坑支护结构也越加成熟。高压旋喷桩作为刚性结构其自身具有良好的加固止水抗渗作用，但是其受周边环境影响较大，其低基坑施工中存在严重的安全隐患。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法。
技术方案：一种基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法，包括如下步骤：测量定位--钻机就位，插管--试喷--高压旋喷注浆--废弃浆液处理--冲洗机具--移动旋喷机具至下一孔位重复施工至完成；其中：
所述的高压旋喷注浆：
A、施工前预先准备排浆沟及泥浆池，施工工程中应将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池，沉淀凝结后集中运至场外存放或弃置；
B、旋喷前检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求；注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，注浆管接头的密封圈必须良好；
C、做好每个孔位的记录，记录实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、注浆量等资料；
D、当注浆管贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可按确定的施工参数喷射注浆，喷射时应先达到预定的喷射压力，量正常后再逐渐提升注浆管，由下而上旋喷注浆；
E、每次旋喷时，均应先喷浆后旋转和提升，以防止浆管扭断；
F、配制水泥浆时，水灰比要求按设计规定，不得随意更改，在喷浆过程中应防止水泥浆沉淀，使浓度降低；每次投料后拌合时间不得少于3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中，水泥浆应随拌随用；
G、高压喷射注浆过程中出现骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时，应查明产生的原因并及时采取措施；
H、一旦出现中断供浆、供气，立即将喷管下沉至停供点以下0.3m,待复供后再行提升；
I、当提升至设计桩顶下1.0m深度时,放慢提升速度至设计高程；
J、喷射作业结束后，用冒出浆液回灌到孔内，直至不下沉为止。
作为优化：所述的测量定位：采用全站仪施工排桩的拐点坐标，通过两点一线，定出排桩的中心线，按照桩心距400mm，每隔2～3m插入钢筋头定点；施工一根桩后，钻机在枕木上行走，事先在枕木上标定400mm的行程，通过对准中心线和检查行程，达到桩位控制的目的。
作为优化：所述的钻机就位，插管：根据现场放线移动钻机，使钻机钻头对准桩位中心，同时为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正，使其钻杆轴线，垂直对准钻孔中心位置，保证钻孔的垂直度不超过1％；在校直纠偏检查中，利用垂球从垂直两个方向进行检查，高度不得低于2米，若发现偏斜，则在机座下加垫薄木块进行调整，严格按已定桩位进行成孔，平面位置偏差不得大于50mm。
作为优化：所述的试喷：引孔钻好后，插入旋喷管，进行试喷，确定施工技术参数；注浆材料：普硅42.5级水泥，水泥浆单液的水灰比：1.0。
作为优化：所述的废弃浆液处理：喷射注浆施工中，将产生不少废弃浆液，为确保场地整洁和顺利施工，在施工前拟在场地内设置泥浆池，泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中，待泥浆固结后再外运处理。
作为优化：所述的冲洗机具：当高压喷射注浆完毕，应迅速拔出注浆管彻底清洗浆管和注浆泵，防止被浆液凝固堵塞。
作为优化：高压旋喷桩质量控制措施如下：
①旋喷施工前，将钻架安放平稳牢固，定位准确，喷射管倾斜度不大于1.5％，桩心偏差不大于5cm；
②正式开工前应作试验桩，确定合理的旋喷参数和浆液配合比。旋喷深度、直径、抗压强度符合设计要求；
③为使浆液因延时而不致沉淀和离析，及早提高复合固结体的强度，应掺入3％的陶土和适量的早强剂；
④旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20％为正常现象，若超过20％或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径；
⑤钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10～20cm的搭接长度，以免出现断桩；
⑥在旋喷过程中，如因机械故障中断旋喷时，应重新钻至桩底设计标高并重新旋喷；
⑦制作浆液时，水灰比要按设计进行，严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀、浓度降低。不得使用受潮或过期水泥；浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有滤网进行过滤，过滤筛孔以小于喷嘴直径1/2为宜；
⑧在旋喷过程中，若遇到工程桩，桩位可适当调整，根据受力情况，必要时加桩，避免畸形桩和断桩；
⑨旋喷施工按规定作好记录，并按批准的表格填写。
作为优化：废碴处理措施如下：废碴主要包括冲洗拌合站及沉淀池中的废碴，处理方案为：在主楼区大开口部位分别设置4个5m×5m×1.5m的废浆池，施工过程中产生的废浆统一排放至废浆池，待经拌土后，集中外运弃土。
作为优化：高压旋喷桩施工过程中应急措施如下：若因地层中有较大空隙引起的不冒浆，则可在浆液中掺加适量的速凝剂，缩短时间，使浆液在一定土层范围内凝固；另外还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再后继续正常旋喷；
减少冒浆的措施有三种：①提高旋喷压力；②适当缩小喷嘴孔径；③加快提升旋喷速度；
旋喷时，要做好压力，流量和冒浆量的量测工作，钻杆的旋喷和提升必须连续不断；当拆卸钻杆继续旋喷时，要注意保持钻杆有0.5m的搭接长度，不得使喷射固结体脱节。
作为优化：土方开挖过程中应急措施如下：对于在集水坑开挖时，出现流沙现象，则可以在集水坑四边设置自吸式真空井点泵，通过抽水，可满足集水坑等小型坑中坑的土方开挖要求；对于主楼区坑中坑降水不能满足要求时，首先启动降压井，水泵位置下方至承压含水层顶部2m进行抽水。若效果不好，可增设布置轻型井点降水进行抽水，设置在坑中坑坑侧高压旋喷止水桩内侧，井点管深度6.0m，井点距1.5m。
有益效果：本发明在建立及实施过程中，始终应体现遵章守法、以污染预防为主，满足相关方的环境管理要求，有针对性地不断改善项目的环境行为。本发明的施工符合文明施工要求，施工不扰民、不污染环境、不发生治安事件。高压旋喷施工应严格按照此落实具体施工行为，控制环境污染，以实现文明施工目标。
附图说明
图1是本发明的工艺原理结构示意图；
图2是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
1.本发明的施工顺序如下：
1.由于加固区西北角、东南角与B3大开口支撑梁有交叉施工问题，首先施工该部位的周边帷。
2.由外向内施工顺序：首先施工最外排旋喷帷幕，然后施工次排，再施工第三排，成逐排向心施工顺序。这样有利于让除最外排外内圈各排的水泥浆液留在加固区。
3.本发明的排桩间的施工，采用顺序逐孔连续施工的方法。
2.施工方法
如图1的二重管工艺原理示意图和图2的施工流程图所示，本发明的具体施工方法如下。
2.1测量定位
采用全站仪施工排桩的拐点坐标。通过两点一线，定出排桩的中心线。按照桩心距400mm，每隔2～3m插入钢筋头定点。施工一根桩后，钻机在枕木上行走，事先在枕木上标定400mm的行程，通过对准中心线和检查行程，达到桩位控制的目的。
2.2钻机就位，插管
根据现场放线移动钻机，使钻机钻头对准桩位中心。同时为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正，使其钻杆轴线，垂直对准钻孔中心位置，保证钻孔的垂直度不超过1％。在校直纠偏检查中，利用垂球(高度不得低于2米)从垂直两个方向进行检查，若发现偏斜，则在机座下加垫薄木块进行调整。严格按已定桩位进行成孔，平面位置偏差不得大于50mm。
2.3试喷
引孔钻好后，插入旋喷管，进行试喷，确定施工技术参数。注浆材料：普硅42.5级水泥，水泥浆(单液)水灰比：1.0；
2.4高压旋喷注浆
A、施工前预先准备排浆沟及泥浆池，施工工程中应将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池，沉淀凝结后集中运至场外存放或弃置；
B、旋喷前检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求。注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。注浆管接头的密封圈必须良好。
C、做好每个孔位的记录，记录实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、注浆量等资料；
D、当注浆管贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可按确定的施工参数喷射注浆。喷射时应先达到预定的喷射压力，量正常后再逐渐提升注浆管，由下而上旋喷注浆。
E、每次旋喷时，均应先喷浆后旋转和提升，以防止浆管扭断。
F、配制水泥浆时，水灰比要求按设计规定，不得随意更改，在喷浆过程中应防止水泥浆沉淀，使浓度降低。每次投料后拌合时间不得少于3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中。水泥浆应随拌随用。
G、高压喷射注浆过程中出现骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时，应查明产生的原因并及时采取措施。
H、一旦出现中断供浆、供气，立即将喷管下沉至停供点以下0.3m,待复供后再行提升。
I、当提升至设计桩顶下1.0m深度时,放慢提升速度至设计高程。
J、喷射作业结束后，用冒出浆液回灌到孔内，直至不下沉为止。
2.5废弃浆液处理
喷射注浆施工中，将产生不少废弃浆液。为确保场地整洁和顺利施工，在施工前拟在场地内设置泥浆池，泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中，待泥浆固结后再外运处理。
2.6冲洗机具
当高压喷射注浆完毕，应迅速拔出注浆管彻底清洗浆管和注浆泵，防止被浆液凝固堵塞(因故停工3h时,妥善清洗泵体和喷浆管道)。
2.7移动旋喷机具至下一孔位重复施工至完成。
3.高压旋喷桩质量控制措施
①旋喷施工前，将钻架安放平稳牢固，定位准确，喷射管倾斜度不大于1.5％，桩心偏差不大于5cm。
②正式开工前应作试验桩，确定合理的旋喷参数和浆液配合比。旋喷深度、直径、抗压强度符合设计要求。
③为使浆液因延时而不致沉淀和离析，及早提高复合固结体的强度，应掺入3％的陶土和适量的早强剂。
④旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20％为正常现象，若超过20％或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径。
⑤钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10～20cm的搭接长度，以免出现断桩。
⑥在旋喷过程中，如因机械故障中断旋喷时，应重新钻至桩底设计标高并重新旋喷。
⑦制作浆液时，水灰比要按设计进行，严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀、浓度降低。不得使用受潮或过期水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有滤网进行过滤，过滤筛孔以小于喷嘴直径1/2为宜。
⑧在旋喷过程中，若遇到工程桩，桩位可适当调整(根据受力情况，必要时加桩)，避免畸形桩和断桩。
⑨旋喷施工按规定作好记录，并按监理工程师批准的表格填写。
4.施工处理措施
4.1废碴处理措施
废碴主要包括冲洗拌合站及沉淀池中的废碴，处理方案为：在主楼区大开口部位分别设置4个5m×5m×1.5m的废浆池，施工过程中产生的废浆统一排放至废浆池，待经拌土后，集中外运弃土。
4.2水环境保持措施
1、施工废水按有关要求进行处理，不得直接排入农田、河流和渠道。
2、施工机械产生的废油废水，采用隔油池等措施加以处理，不得超标排放。被油污染的岩土应挖坑深埋处理。
4.3高压旋喷桩施工过程中应急措施
根据经验：孔口冒浆量小于注浆量的20％为正常现象，若超过20％或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应措施。
若因地层中有较大空隙引起的不冒浆，则可在浆液中掺加适量的速凝剂，缩短时间，使浆液在一定土层范围内凝固。另外还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再后继续正常旋喷。
冒浆过大的主要原因一般是：有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致，减少冒浆的措施有三种：①提高旋喷压力。②适当缩小喷嘴孔径。③加快提升旋喷速度。
旋喷时，要做好压力，流量和冒浆量的量测工作，钻杆的旋喷和提升必须连续不断。当拆卸钻杆继续旋喷时，要注意保持钻杆有0.5m的搭接长度，不得使喷射固结体脱节。
4.4土方开挖过程中应急措施
对于在集水坑开挖时，出现流沙现象，则可以在集水坑四边设置自吸式真空井点泵，通过抽水，可满足集水坑等小型坑中坑的土方开挖要求。对于主楼区坑中坑降水不能满足要求时，首先启动降压井，水泵位置下方至承压含水层顶部2m进行抽水。若效果不好，可增设布置轻型井点降水进行抽水，设置在坑中坑坑侧高压旋喷止水桩内侧，井点管深度6.0m，井点距1.5m。
本发明在建立及实施过程中，始终应体现遵章守法、以污染预防为主，满足相关方的环境管理要求，有针对性地不断改善项目的环境行为。本发明的施工符合文明施工要求，施工不扰民、不污染环境、不发生治安事件。高压旋喷施工应严格按照此落实具体施工行为，控制环境污染，以实现文明施工目标。

Claims (10)

1.一种基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：测量定位--钻机就位，插管--试喷--高压旋喷注浆--废弃浆液处理--冲洗机具--移动旋喷机具至下一孔位重复施工至完成；其中：
所述的高压旋喷注浆：
A、施工前预先准备排浆沟及泥浆池，施工工程中应将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池，沉淀凝结后集中运至场外存放或弃置；
B、旋喷前检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求；注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，注浆管接头的密封圈必须良好；
C、做好每个孔位的记录，记录实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、注浆量等资料；
D、当注浆管贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可按确定的施工参数喷射注浆，喷射时应先达到预定的喷射压力，量正常后再逐渐提升注浆管，由下而上旋喷注浆；
E、每次旋喷时，均应先喷浆后旋转和提升，以防止浆管扭断；
F、配制水泥浆时，水灰比要求按设计规定，不得随意更改，在喷浆过程中应防止水泥浆沉淀，使浓度降低；每次投料后拌合时间不得少于3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中，水泥浆应随拌随用；
G、高压喷射注浆过程中出现骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时，应查明产生的原因并及时采取措施；
H、一旦出现中断供浆、供气，立即将喷管下沉至停供点以下0.3m,待复供后再行提升；
I、当提升至设计桩顶下1.0m深度时,放慢提升速度至设计高程；
J、喷射作业结束后，用冒出浆液回灌到孔内，直至不下沉为止。
2.根据权利要求1所述的基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法，其特征在于：所述的测量定位：采用全站仪施工排桩的拐点坐标，通过两点一线，定出排桩的中心线，按照桩心距400mm，每隔2～3m插入钢筋头定点；施工一根桩后，钻机在枕木上行走，事先在枕木上标定400mm的行程，通过对准中心线和检查行程，达到桩位控制的目的。
3.根据权利要求1所述的基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法，其特征在于：所述的钻机就位，插管：根据现场放线移动钻机，使钻机钻头对准桩位中心，同时为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正，使其钻杆轴线，垂直对准钻孔中心位置，保证钻孔的垂直度不超过1％；在校直纠偏检查中，利用垂球从垂直两个方向进行检查，高度不得低于2米，若发现偏斜，则在机座下加垫薄木块进行调整，严格按已定桩位进行成孔，平面位置偏差不得大于50mm。
4.根据权利要求1所述的基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法，其特征在于：所述的试喷：引孔钻好后，插入旋喷管，进行试喷，确定施工技术参数；注浆材料：普硅42.5级水泥，水泥浆单液的水灰比：1.0。
5.根据权利要求1所述的基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法，其特征在于：所述的废弃浆液处理：喷射注浆施工中，将产生不少废弃浆液，为确保场地整洁和顺利施工，在施工前拟在场地内设置泥浆池，泥浆在施工中抽排汇入泥浆池中，待泥浆固结后再外运处理。
6.根据权利要求1所述的基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法，其特征在于：所述的冲洗机具：当高压喷射注浆完毕，应迅速拔出注浆管彻底清洗浆管和注浆泵，防止被浆液凝固堵塞。
7.根据权利要求1所述的基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法，其特征在于：高压旋喷桩质量控制措施如下：
①旋喷施工前，将钻架安放平稳牢固，定位准确，喷射管倾斜度不大于1.5％，桩心偏差不大于5cm；
②正式开工前应作试验桩，确定合理的旋喷参数和浆液配合比。旋喷深度、直径、抗压强度符合设计要求；
③为使浆液因延时而不致沉淀和离析，及早提高复合固结体的强度，应掺入3％的陶土和适量的早强剂；
④旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20％为正常现象，若超过20％或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径；
⑤钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10～20cm的搭接长度，以免出现断桩；
⑥在旋喷过程中，如因机械故障中断旋喷时，应重新钻至桩底设计标高并重新旋喷；
⑦制作浆液时，水灰比要按设计进行，严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀、浓度降低。不得使用受潮或过期水泥；浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有滤网进行过滤，过滤筛孔以小于喷嘴直径1/2为宜；
⑧在旋喷过程中，若遇到工程桩，桩位可适当调整，根据受力情况，必要时加桩，避免畸形桩和断桩；
⑨旋喷施工按规定作好记录，并按批准的表格填写。
8.根据权利要求1所述的基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法，其特征在于：废碴处理措施如下：废碴主要包括冲洗拌合站及沉淀池中的废碴，处理方案为：在主楼区大开口部位分别设置4个5m×5m×1.5m的废浆池，施工过程中产生的废浆统一排放至废浆池，待经拌土后，集中外运弃土。
9.根据权利要求1所述的基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法，其特征在于：高压旋喷桩施工过程中应急措施如下：若因地层中有较大空隙引起的不冒浆，则可在浆液中掺加适量的速凝剂，缩短时间，使浆液在一定土层范围内凝固；另外还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再后继续正常旋喷；
减少冒浆的措施有三种：①提高旋喷压力；②适当缩小喷嘴孔径；③加快提升旋喷速度；
旋喷时，要做好压力，流量和冒浆量的量测工作，钻杆的旋喷和提升必须连续不断；当拆卸钻杆继续旋喷时，要注意保持钻杆有0.5m的搭接长度，不得使喷射固结体脱节。
10.根据权利要求1所述的基坑工程高压旋喷桩加固的施工方法，其特征在于：土方开挖过程中应急措施如下：对于在集水坑开挖时，出现流沙现象，则可以在集水坑四边设置自吸式真空井点泵，通过抽水，可满足集水坑等小型坑中坑的土方开挖要求；对于主楼区坑中坑降水不能满足要求时，首先启动降压井，水泵位置下方至承压含水层顶部2m进行抽水。若效果不好，可增设布置轻型井点降水进行抽水，设置在坑中坑坑侧高压旋喷止水桩内侧，井点管深度6.0m，井点距1.5m。
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