CN110528498A - 一种花岗岩地质的地下连续墙成槽的施工方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的实施例的花岗岩地质的地下连续墙成槽的施工方法，通过布置孔位步骤、潜孔钻施工导向孔步骤、液压抓斗成槽机抓取土层、冲桩机冲岩步骤、双轮铣槽机直接铣岩成槽步骤进行施工作业，通过先用潜孔钻做导向孔，再用液压抓斗成槽机进行土层清理，在常规施工方法的基础上，创新出地连墙组合成槽新工艺，一方面解决了高强度斜面花岗岩地层地连墙施工偏锤、卡钻、成槽效率低等难题，同时确保了地连墙施工的安全、质量、进度，提高了功效，节约了成本。

Description

一种花岗岩地质的地下连续墙成槽的施工方法

技术领域

本发明涉及一种花岗岩地质的地下连续墙成槽的施工方法。

背景技术

地下连续墙在我国具有广泛的使用，其中在100Mpa以上斜面花岗岩的地质条件下，地下连续墙成槽的施工方法主要有：一种是采用对倾斜坚硬岩层的处理方法，包括对倾斜处填石，浇灌高强度混凝土等，再用冲击钻直接成槽，该方法成本高且处理偏孔效果差；另一种是采用冲击钻配合成槽机施工的方法，该方法容易出现偏锤、卡钻，施工周期长，功效低，地连墙成槽质量难于保证。

因此，在斜面高强度花岗岩地质条件下，如何创新一种既能解决地连墙施工过程中偏锤、卡钻等难点，又能提高施工功效、减少施工周期的施工方法是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中的问题之一。

本发明的目的在于提出一种花岗岩地质的地下连续墙成槽的施工方法。

根据本发明的实施例的花岗岩地质的地下连续墙成槽的施工方法，所述施工方法包括：

布置孔位步骤：在导墙上用通过喷漆方式标注出待钻孔位置，每排待钻孔位置之间的间距为500mm，所述导墙上的标出的待钻孔位置之间孔距为1.5m，在一期槽段两侧均向外延伸1m进行钻孔作业，在二期槽段两侧均距工字钢 1.25m处进行钻孔作业；

潜孔钻施工导向孔步骤：施工者操作潜孔钻机到适当位置，按照先两侧后中间的顺序经行施工，通过给金刚石钻杆加高气压的方式，迅速钻进岩层；液压抓斗成槽机抓取土层：施工者调节液压抓斗的冲击力和闭合力以抓起强风化岩以上各层，施工者仔细观察监测系统，当X轴或Y轴任一方向偏差超过允许值时，立即进行纠偏，所述液压抓斗成槽机要贴临基坑侧的导墙入槽，并应及时补入新鲜泥浆，以维持导墙中泥浆液面稳定，所述液压抓斗成槽机到岩面即刻停止，并使槽底基本持平；

冲桩机冲岩步骤：所述液压抓斗成槽机完成作业后，施工者操作冲桩机到待冲岩位置，桩锤统一为3.8t，通过桩锤对岩面进行不断的冲击，改变岩层内部结构，使之出现裂隙，为后期加快铣槽机施工创造有利条件；

双轮铣槽机直接铣岩成槽步骤：依据连续墙的槽段长为6.8m，施工者分三刀施工或分两刀施工，在铣槽时，施工者严格控制铣具的垂直度及平面位置，尤其是一期槽段，仔细观察监测系统，X，Y轴任一方向偏差超过允许值时，立即进行纠偏。

根据本发明的实施例的花岗岩地质的地下连续墙成槽的施工方法，通过先用潜孔钻做导向孔，再用液压抓斗成槽机进行土层清理，在常规施工方法的基础上，创新出地连墙组合成槽新工艺，一方面解决了高强度斜面花岗岩地层地连墙施工偏锤、卡钻、成槽效率低等难题，同时确保了地连墙施工的安全、质量、进度，提高了功效，节约了成本。

在本实施例中，单幅槽段成槽周期平均由130天缩短至60天，单幅槽成槽成本平均降低9.83万元，大大提高了成槽效率，降低了成本；全标段共计 45幅，降低成本442万元，整体工期缩短了约2个月。

优先地，所述布置孔位步骤还包括：当宽槽段为0.8m时，施工者以梅花形布置3排待钻孔位置。

优先地，所述潜孔钻施工导向孔步骤还包括：冲击钻冲岩：施工者至少使用2台CJ80冲击钻冲岩成孔，在连续墙转角部位，应向外多钻半个孔位，以保证连续墙完整性。

优先地，所述冲桩机冲岩步骤还包括：当施工者至少完成1个主孔冲岩作业后，增设泥沙分离器。

优先地，所述冲桩机冲岩步骤还包括：

泥浆稠度需要按照规范要求设置，以保证冲碎的岩粒悬浮于槽；

槽内泥浆保证24小时循环，以防止悬浮于槽冲碎的岩粒的下沉；

使用预设时间段进行清渣、焊锤、填石或过孔工作。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

根据本发明的实施例的花岗岩地质的地下连续墙成槽的施工方法，通过先用潜孔钻做导向孔，再用成槽机进行土层清理，最后用冲击钻冲岩成槽的技术方案来实现的，具体施工方法如下：

布置孔位步骤：在导墙上用通过喷漆方式标注出待钻孔位置，每排待钻孔位置之间的间距为500mm，所述导墙上的标出的待钻孔位置之间孔距为1.5m，在一期槽段两侧均向外延伸1m进行钻孔作业，在二期槽段两侧均距工字钢 1.25m处进行钻孔作业；

优先地，当宽槽段为0.8m时，施工者以梅花形布置3排待钻孔位置。

潜孔钻施工导向孔步骤：施工者操作潜孔钻机到适当位置，按照先两侧后中间的顺序经行施工，通过给金刚石钻杆加高气压的方式，迅速钻进岩层；

优先地，施工中保证钻进和提杆放气交替进行，吹出孔内沉渣，保证钻杆顺利钻进，避免卡钻。施工中观察钻杆的垂直度，避免偏孔造成卡钻，或形成废孔。泥浆液面控制在导墙下0.8m。潜孔钻的施工增加了岩层的临空面，加快后期岩层在受到桩锤冲击后的裂变速率。

优先地，冲击钻冲岩：施工者至少使用2台CJ80冲击钻冲岩成孔，在连续墙转角部位，应向外多钻半个孔位，以保证连续墙完整性。

液压抓斗成槽机抓取土层：施工者调节液压抓斗的冲击力和闭合力以抓起强风化岩以上各层，施工者仔细观察监测系统，当X轴或Y轴任一方向偏差超过允许值±10cm时，立即进行纠偏，所述液压抓斗成槽机要贴临基坑侧的导墙入槽，并应及时补入新鲜泥浆，以维持导墙中泥浆液面稳定，所述液压抓斗成槽机到岩面即刻停止，并使槽底基本持平；

优先地，液压抓斗的冲击力和闭合力足以抓起强风化岩以上各层，在成槽过程中，严格控制抓斗的垂直度及平面位置，尤其是开槽阶段。仔细观察监测系统，X，Y轴任一方向偏差超过允许值时，立即进行纠偏。抓斗贴临基坑侧导墙入槽，机械操作要平稳。并及时补入新鲜泥浆，维持导墙中泥浆液面稳定。抓斗到岩面即停，并使槽底基本持平。采用2台CJ80冲击钻冲岩成孔，导墙上标出各钻孔位置，孔距为1.5米，在连续墙转角部位，向外多钻半个孔位，以保证连续墙完整性。依次对潜孔钻施工完成的槽段进行施工。成槽机安排在夜间施工，减少白天机械设备拥堵情况。

冲桩机冲岩步骤：所述液压抓斗成槽机完成作业后，施工者操作冲桩机到待冲岩位置，桩锤均为3.8t，通过桩锤对岩面进行不断的冲击，以改变岩层内部结构，使之出现裂隙，为后期加快铣槽机施工创造有利条件；

优先地，冲击过程中控制冲程在1.5米以内，并注意防止打空锤和放绳过多，减少对槽壁扰动。冲击过程中观察钢丝绳有无磨损，如遇卡锤应避免硬拉、蛮干，防止掉锤。

进一步地，对槽段冲孔数量进行优化，槽段施工五个主孔，成孔顺序为先两侧接头孔，再中间孔位，最后施工剩余孔位。至少完成1个主孔后，增设泥沙分离器，及时除砂，增加桩锤对岩层的有效冲击力，同时减少后期铣槽机施工时的滤砂时间，降低滤砂管被堵住的可能性。

进一步地，根据现场实际情况，依次完成以下3项工作步骤：

泥浆稠度需要按照规范地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999) 要求设置，以保证冲碎的岩粒悬浮于槽，通过泥浆循环尽快外排，减少二次冲岩，提高冲孔效率；

槽内泥浆保证24小时循环，防止悬浮于槽冲碎的岩粒的下沉，提高冲孔效率；

使用预设时间段利，优先地，选择晚班时间(23：00-06：00)进行清渣、焊锤、填石或过孔工作，提高白天冲孔效率。

双轮铣槽机直接铣岩成槽步骤：依据连续墙的槽段长为6.8m，施工者分三刀施工或分两刀施工，在铣槽时，施工者严格控制铣具的垂直度及平面位置，尤其是一期槽段，仔细观察监测系统，X，Y轴任一方向偏差超过允许值时，立即进行纠偏。

优先地，连续墙槽段长6.8m，分三刀施工或分两刀施工。铣槽机是一种反循环设备，具备直接成槽的特点，包括碎土、碎岩，泥浆循环，滤砂功能，适用于各种地层。开始下放铣具时，观察液压系统，在加压后铣具下沉缓慢或不下沉，说明槽内沉渣大，需先进行除渣，边除渣边下沉，压力不可过大，避免爆管损伤机器。铣槽时严格控制铣具的垂直度及平面位置，尤其是一期槽段。仔细观察监测系统，X，Y轴任一方向偏差超过允许值时，立即进行纠偏。铣具贴临基坑侧导墙入槽，机械操作要平稳。在铣槽机与除砂器之间铺设Ф200钢管进行送浆，槽内刀齿切削下来的岩石与槽中稳定的泥浆混合，通过铣具自带的泥浆泵，及铺设好的钢管送到除沙机中，分离出岩石和砂子。泥浆则通过除砂机接出的泥浆软管流回到槽段内。铣槽机采用专用的除砂设备进行除砂作业，其中除砂机应高出地面2-3m，有利于排渣。

潜孔钻的施工做导向孔一方面解决了冲孔过程中偏钻引起的地连墙成槽质量差、周期长的难题，另一方面通过先行钻孔增加了岩层的临空面，加快了后期桩锤冲岩的裂变速率，提高了冲岩效率。

因此先用潜孔钻清除倾斜部分的岩层，再用成槽机及时将土石碎渣清除，然后用冲桩机对岩面进行不断的冲击，改变岩层内部结构，使之出现裂隙，为后期加快铣槽机施工创造有利条件。最后用双轮铣槽机直接成槽，包括碎土、碎岩，泥浆循环，滤砂功能，适用于各种及硬岩层。

Claims (5)

1.一种花岗岩地质的地下连续墙成槽的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括：

布置孔位步骤：在导墙上用通过喷漆方式标注出待钻孔位置，每排待钻孔位置之间的间距为500mm，所述导墙上的标出的待钻孔位置之间孔距为1.5m，在一期槽段两侧均向外延伸1m进行钻孔作业，在二期槽段两侧均距工字钢1.25m处进行钻孔作业；

潜孔钻施工导向孔步骤：施工者操作潜孔钻机到适当位置，按照先两侧后中间的顺序经行施工，通过给金刚石钻杆加高气压的方式，迅速钻进岩层；

液压抓斗成槽机抓取土层：施工者调节液压抓斗的冲击力和闭合力以抓起强风化岩以上各层，施工者仔细观察监测系统，当X轴或Y轴任一方向偏差超过允许值时，立即进行纠偏，所述液压抓斗成槽机要贴临基坑侧的导墙入槽，并应及时补入新鲜泥浆，以维持导墙中泥浆液面稳定，所述液压抓斗成槽机到岩面即刻停止，并使槽底基本持平；

冲桩机冲岩步骤：所述液压抓斗成槽机完成作业后，施工者操作冲桩机到待冲岩位置，桩锤均为3.8t，通过桩锤对岩面进行不断的冲击，以改变岩层内部结构，使之出现裂隙，为后期加快铣槽机施工创造有利条件；

双轮铣槽机直接铣岩成槽步骤：依据连续墙的槽段长为6.8m，施工者分三刀施工或分两刀施工，在铣槽时，施工者严格控制铣具的垂直度及平面位置，尤其是一期槽段，仔细观察监测系统，X，Y轴任一方向偏差超过允许值时，立即进行纠偏。

2.根据权利要求1所述的花岗岩地质的地下连续墙成槽的施工方法，其特征在于：所述布置孔位步骤还包括：当宽槽段为0.8m时，施工者以梅花形布置3排待钻孔位置。

3.根据权利要求2所述的花岗岩地质的地下连续墙成槽的施工方法，其特征在于：所述潜孔钻施工导向孔步骤还包括：冲击钻冲岩：施工者至少使用2台CJ80冲击钻冲岩成孔，在连续墙转角部位，应向外多钻半个孔位，以保证连续墙完整性。

4.根据权利要求1-3任一项所述的花岗岩地质的地下连续墙成槽的施工方法，其特征在于：所述冲桩机冲岩步骤还包括：当施工者至少完成1个主孔冲岩作业后，增设泥沙分离器。

5.根据权利要求4所述的花岗岩地质的地下连续墙成槽的施工方法，其特征在于：所述冲桩机冲岩步骤还包括：

泥浆稠度需要按照规范要求设置，以保证冲碎的岩粒悬浮于槽；

槽内泥浆保证24小时循环，以防止悬浮于槽冲碎的岩粒的下沉；

使用预设时间段进行清渣、焊锤、填石或过孔工作。