CN110409434A - 一种结合pvc管的高压旋喷桩工艺及其旋喷钻头 - Google Patents
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Abstract
一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺，包括以下步骤，(1)勘探地质；(2)通过引孔工具进行引孔，并在孔内置入PVC管；(3)旋喷切割PVC管；(4)进行旋喷施工准备；(5)进行高压旋喷桩施工；在下旋喷钻头前铺设PVC管，便于旋喷钻头可以穿透颗粒较大的圆砾层，便于旋喷钻头进行高压旋喷，可以有效解决基坑的渗水问题，提高施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压旋喷桩工艺，具体涉及一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺及其旋喷钻头。
背景技术
高层住宅的优点是可以节约土地，增加住房和居住人口，如同样的地基建六层住宅与建12层住宅，土地利用率、住房和居住人口可以提高一倍。尤其是在我国人口密度和建筑密度较高的地区，拆迁的费用很高，动员人口外迁的工作难度很大，但通过建设高层住宅就能较好地处理各方面的矛盾。
在建筑高层住宅小区时为更高的利用空间，在高层住宅下会挖设地下室，在完成挖设地下室基坑后，地下水容易渗入基坑中，导致基坑积水，在后续施工时需要对基坑进行抽水处理，给施工带来不便，并且部分地区的地质颗粒较大，容易导致高压旋喷桩自身钻孔无法穿透该层圆砾层。
发明内容
针对以上不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺及其旋喷钻头，在下旋喷钻头前铺设PVC管，便于旋喷钻头可以穿透颗粒较大的圆砾层，便于旋喷钻头进行高压旋喷。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是，
一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺，包括以下步骤，
(1)勘探地质；
(2)通过引孔工具进行引孔，并在孔内置入PVC管；
(3)旋喷切割PVC管；
(4)进行旋喷施工准备；
(5)进行高压旋喷桩施工。
在采用以上技术方案的同时，本发明还进一步采用或者组合采用了以下技术方案。
步骤(2)还包括以下步骤，
(a)选取内侧为实心铁棒，外侧为空心铁管的引孔工具；
(b)将引孔工具打入地下；
(c)将实心铁棒拔出，插入PVC管；
(d)拔出空心铁管，完成引孔。
步骤(3)切割PVC管的方法是，
(一)在高压旋喷桩施工用的旋喷钻头的侧壁上固定安装切割片；
(二)在旋喷钻头下钻的过程中直接搅碎PVC管。
步骤(4)采用水泥浆，水泥浆通过两台台灰浆搅拌机接力搅拌，并在两台搅拌机中间以及出口处设置细小网片。
水泥浆采用的是42.5普通硅酸盐水泥，水泥浆的泥水比为0.8，水泥浆的搅拌时间不小于30S。
步骤(5)中旋喷钻头的控制参数为，空气压力0.6-0.8MPa，浆液压力2.5-3.5MPa，水压22-28MPa，提升速度9-11cm/min，旋转速度9.5-10.5r/min，浆液流量95-105L/min。
步骤(5)高压旋喷应全孔连续进行，若中途拆卸喷射管，则应进行复喷，复喷的搭接长度不小于200mm。
步骤(5)中高压旋喷桩的钻机就位与设计位置偏差要求小于2cm，垂直度偏差度小于1％。
水泥浆液在密封、畅通的输送管内运输，输送管与旋喷钻头固定连接。
一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺中采用的旋喷钻头，在旋喷钻头上固定连接有切割片，切割片包括固定连接段和切割段，切割段转动安装在固定连接段上，固定连接段倾斜焊接在旋喷钻头的外侧壁上，在旋喷钻头上至少焊接有两个切断片。
本发明的有益效果是，(1)在下旋喷钻头前铺设PVC管，便于旋喷钻头可以穿透颗粒较大的圆砾层，便于旋喷钻头进行高压旋喷，可以有效解决基坑的渗水问题，提高施工效率。
(2)铺设PVC管的操作与高压旋喷的操作为两个独立的操作，可以在两个不同的位置上同时进行，可以有效提高高压旋喷的工作效率，减少在基坑挖设完工后渗入基坑内的水量。
(3)旋喷钻头在向下插入PVC管时，切割段受到限位部件的限位作用，使得切割段处于张开状态，便于切割段对PVC管进行切割，当旋喷钻头向上提升时，切割段受到土地的阻力，此时切割段处于收缩状态，防止割断片卡接在石块中，导致旋喷钻头无法继续抬升影响施工进度，从而提高施工效率。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
图2是旋喷钻头的结构示意图。
附图标记：旋喷钻头1，切断片2，固定连接段3，切割段4，切割段转动凹槽5，限位部件6。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步描述。
一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺，包括以下步骤，
(1)勘探地质，在地质勘探时，根据现场局部开挖情况来判断圆砾层的颗粒大小，若圆砾层存在颗粒较大的石块时，需要通过本方法进行高压旋喷桩工艺；若圆砾层的颗粒较小时，可以直接通过旋喷钻子进行高压旋喷。
在本实施例中，地质勘探的结果为，
1层、素填土(mlQ4)：黄灰色、灰黄色，松散，其成分以粘性土和粗砂为主，局部含少量砾石，砾石粒径一般在3～50mm之间，为近2年堆积，部分地段为耕植土。
2层、圆砾(al-plQ4)：灰黄色、灰褐色，稍密-中密，局部中密、密实，其成分以中等风化石英砂岩、凝灰岩等为主，呈亚圆状、次圆状，颗粒间为砂粒及粉、粘粒充填，局部相变为卵石，层厚5.80～8.80m。
3-1层、强风化泥质粉砂岩(KC)：紫红色、棕红色，原岩组织结构已强烈破坏，岩芯多呈块状，少量呈粘土状，手折易断，岩体较破碎。
3-2层、中等风化泥质粉砂岩(KC)：紫红色，棕红色，具泥质粉砂结构、层状构造，原岩组织结构部分破坏，岩芯多呈柱状，少量碎块状，该层风干后易开裂呈碎块状，浸水有软化现象，属软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级。
在本实施例中，工程勘探深度内赋存的地下水类型主要为浅层孔隙潜水。勘探期间测得各钻孔内地下水位埋深在3.10～4.30m之间，相应标高在40.57～42.55m之间。地下水埋深较浅，水量较大。
(2)通过引孔工具进行引孔，并在孔内置入PVC管，便于高压旋喷桩钻头伸入至圆砾层内；
(3)旋喷切割PVC管，在旋喷下钻的过程中直接搅碎PVC管，便于高压旋喷桩钻头将水泥浆喷射至圆砾层内的缝隙中，达到防水的效果。
(4)进行旋喷施工准备，即准备旋喷用的水泥浆；
(5)进行高压旋喷桩施工，对圆砾层进行由下至上的水泥浆喷射。
步骤(2)还包括以下步骤，
(a)选取内侧为实心铁棒，外侧为空心铁管的引孔工具；
(b)使用450挖机结合振动锤的方式将引孔工具打入地下，
(c)将实心铁棒拔出，插入PVC管；
(d)再使用450挖机结合振动锤拔出空心铁管，完成引孔。
通过套接的引孔工具进行引孔，便于将PVC管插入较为坚硬的圆砾层内，解决因卵石粒径较大，高压旋喷桩自身钻孔根本无法穿透该层圆砾层的问题，并且解决了采取冲击成孔、外套管振动冲击跟进护壁的成孔工艺，成孔后下PVC管的施工进度缓慢的问题。
步骤(3)切割PVC管的方法是，
(一)在高压旋喷桩施工用的旋喷钻头的侧壁上固定安装切割片；
(二)在旋喷钻头下钻的过程中直接搅碎PVC管。
步骤(4)采用水泥浆，水泥浆通过两台台灰浆搅拌机接力搅拌，并在两台搅拌机中间以及出口处设置细小网片，将水泥浆中的硬块过滤出,以防止喷管和喷嘴的堵塞。
水泥浆采用的是42.5普通硅酸盐水泥，水泥应为新鲜无结块，通过0.08mm方孔筛的筛余量为≤5％，每批次进场水泥必须有生产厂家产品合格证，并根据有关规定进行抽查检验，高压旋喷桩水泥掺量40％；按设计配比进行浆液搅制，在制浆过程中应随时测量浆液比重，每孔高喷灌浆结束后要统计该孔的材料用量。浆液用高速搅拌机搅制，拌制浆液必须连续均匀，搅拌时间不小于30S，一次搅拌使用时间亦控制在4h以内；水泥浆的泥水比为0.8，保证浆液在旋喷过程中被卵石中的孔隙水稀释后，仍能达到止水效果。
步骤(5)中旋喷钻头的控制参数为，空气压力0.6-0.8MPa，浆液压力2.5-3.5MPa，水压22-28MPa，提升速度9-11cm/min，旋转速度9.5-10.5r/min，浆液流量95-105L/min，控制好喷射压力、空气压力、注浆压力是保证旋喷桩成桩质量的关键，因本实施例中的圆砾层较密实，卵石粒径大，含水量丰富，必须保证高压水水和空气的压力，以保证切割和返浆效果，保证切割形成设计桩径。
步骤(5)高压旋喷应全孔连续进行，若中途拆卸喷射管，则应进行复喷，复喷的搭接长度不小于200mm，在供浆正常的情况下，孔口回浆密度变小、且不能满足设计要求时，应加大进浆密度，保证浆液在旋喷过程中被卵石中的孔隙水稀释后，仍能达到止水效果。
步骤(5)中高压旋喷桩的钻机就位与设计位置偏差要求小于2cm，垂直度偏差度小于1％，采取钢尺丈量和吊锤球的方法检测，满足精度要求后方可进行钻孔施工。
水泥浆液在密封、畅通的输送管内运输，输送管与旋喷钻头固定连接，定期测出浆液密度，保证冒浆均匀、稳定。
在一些优选的方式中，本实施例中，旋喷钻头的提升速度为10cm/min，提速过快会形成喷射盲区影响注浆质量、以及水泥浆液受到孔隙水的过分稀释影响质量，本工程提升旋喷时应时刻关注孔口的返浆情况，当发现孔口返浆有变稀薄的现象，应放慢提升速度、上下进行多次复搅等措施以保证施工质量；
一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺中采用的旋喷钻头，在旋喷钻头1上固定连接有切割片2，切割片包括固定连接段3和切割段4，切割段4转动安装在固定连接段3上，固定连接段3倾斜焊接在旋喷钻头1的外侧壁上，在旋喷钻头1上至少焊接有两个切断片2，旋喷钻头在向下插入PVC管时，切割段受到限位部件的限位作用，使得切割段处于张开状态，便于切割段对PVC管进行切割，当旋喷钻头向上提升时，切割段受到土地的阻力，此时切割段处于收缩状态，防止割断片卡接在石块中，导致旋喷钻头无法继续抬升影响施工进度，从而提高施工效率。
在一些优选的方式中，在固定连接段3上设有切割段转动凹槽5，在切割段转动凹槽5内设有限位部件6，使得切割段4的转动角度为0°-90°之间，便于旋喷钻头在向下运动时，切割段对PVC管进行切割，在向上运动时，切割段收缩防止干涉。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
尽管本文较多地使用了图中附图标记对应的术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺，其特征在于，包括以下步骤，
(1)勘探地质；
(2)通过引孔工具进行引孔，并在孔内置入PVC管；
(3)旋喷切割PVC管；
(4)进行旋喷施工准备；
(5)进行高压旋喷桩施工。
2.根据权利要求1所述的一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺，其特征在于，步骤(2)还包括以下步骤，
(a)选取内侧为实心铁棒，外侧为空心铁管的引孔工具；
(b)将引孔工具打入地下；
(c)将实心铁棒拔出，插入PVC管；
(d)拔出空心铁管，完成引孔。
3.根据权利要求1所述的一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺，其特征在于，步骤(3)切割PVC管的方法是，
(一)在高压旋喷桩施工用的旋喷钻头的侧壁上固定安装切割片；
(二)在旋喷钻头下钻的过程中直接搅碎PVC管。
4.根据权利要求1所述的一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺，其特征在于，步骤(4)采用水泥浆，水泥浆通过两台台灰浆搅拌机接力搅拌，并在两台搅拌机中间以及出口处设置细小网片。
5.根据权利要求4所述的一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺，其特征在于，水泥浆采用的是42.5普通硅酸盐水泥，水泥浆的泥水比为0.8，水泥浆的搅拌时间不小于30S。
6.根据权利要求1所述的一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺，其特征在于，步骤(5)中旋喷钻头的控制参数为，空气压力0.6-0.8MPa，浆液压力2.5-3.5MPa，水压22-28MPa，提升速度9-11cm/min，旋转速度9.5-10.5r/min，浆液流量95-105L/min。
7.根据权利要求6所述的一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺，其特征在于，步骤(5)高压旋喷应全孔连续进行，若中途拆卸喷射管，则应进行复喷，复喷的搭接长度不小于200mm。
8.根据权利要求6所述的一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺，其特征在于，步骤(5)中高压旋喷桩的钻机就位与设计位置偏差要求小于2cm，垂直度偏差度小于1％。
9.根据权利要求5所述的一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺，其特征在于，水泥浆液在密封、畅通的输送管内运输，输送管与旋喷钻头固定连接。
10.权利要求1所述的一种结合PVC管的高压旋喷桩工艺中采用的旋喷钻头，其特征在于，在旋喷钻头(1)上固定连接有切割片(2)，切割片(2)包括固定连接段(3)和切割段(4)，切割段(4)转动安装在固定连接段(3)上，固定连接段(5)倾斜焊接在旋喷钻头(1)的外侧壁上，在旋喷钻头(1)上至少焊接有两个切断片(2)。
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