CN111335319A - 高压旋喷桩止水帷幕沉井施工方法 - Google Patents

高压旋喷桩止水帷幕沉井施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于一种高压旋喷桩止水帷幕沉井施工方法，整体施工工艺为：场地平整、测量放线→沉井基坑四周设立止水帷幕，对沉井基坑实施封底→开挖第一节基坑土方，浇筑第一节沉井护壁→在第一节护壁上二次投测标高及位置十字轴线，设置垂直运输架→开挖第二节基坑土方，拆第一节模板、安装钢筋网、支模浇筑第二节沉井护壁→重复沉井护壁施工工序循环作业至设计深度→对基坑进行验收检查，浇筑沉井护壁封底砼→分节由下向上浇筑沉井基础；本发明克服常规沉井施工方法的缺陷，通过设立高压旋喷止水帷幕及封底桩，营造干作业环境，采用倒挂井法施工沉井护壁，大大减弱了对周围地基的沉降影响。

Description

高压旋喷桩止水帷幕沉井施工方法
技术领域
本发明属于沉井施工技术领域，尤其涉及一种高压旋喷桩止水帷幕沉井施工方法。
背景技术
目前，对于老厂房改造和设备升级的技改项目来说施工作业面往往受到限制，合理选择施工工艺或方法成为了施工的关键。
常规沉井施工方法为排水法挖土下沉，或是不排水法下沉，但前提是地基需要有较大的承载力，要有较大的施工作业面。对于老厂房改造和技改项目来说，往往不能使用排水法下沉，因为容易造成周围地基的沉降，影响现有设备的生产；用不排水法下沉，空间位置受限且沉井的最终位置不易控制。常规沉井施工方法往往不能满足要求。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种高压旋喷桩止水帷幕沉井施工方法。
本发明的目的是这样实现的：一种高压旋喷桩止水帷幕沉井施工方法，包括以下步骤：
步骤1）、平整场地进行测量放线，使用高压旋喷桩在沉井基坑四周设立止水帷幕，并用高压旋喷桩对沉井基坑实施封底；
步骤2）、使用挖掘机械设备开挖第一节基坑土方，安装钢筋网，安装第一节模板，浇灌第一节沉井护壁；
步骤3）、在步骤2）中已浇筑完成的第一节沉井护壁上二次投测标高及位置十字轴线，安装活动井盖，设置垂直运输架；
步骤4）、人工开挖第二节基坑土方，清理基坑，安装通风设备和照明设施，拆除第一节模板、安装钢筋网、安装第二节模板、浇灌第二节沉井护壁；
步骤5）、重复步骤4）进行循环作业直至达到沉井的设计深度；
步骤6）、对基坑尺寸、深度、持力层进行验收检查，清理虚土、排除孔底积水，浇灌沉井护壁封底砼；
步骤7）、凿毛沉井护壁内侧面，分节吊放钢筋骨架，安装模板，由下向上浇灌沉井基础。
优选的，所述步骤1)所述的止水帷幕使用单管法设置有2-3排。
优选的，所述止水帷幕的桩径为600mm-800mm，止水帷幕的宽度大于1300mm，止水帷幕的深度大于沉井深度5m以上。
优选的，所述止水帷幕的相邻桩之间采用梅花形进行布孔，相邻桩的搭接宽度大于150mm。
优选的，所述步骤1) 用高压旋喷桩对沉井基坑实施封底的厚度大于3.6m。
优选的，所述步骤4)中第二节基坑的高度为500mm-1000mm。
本发明的高压旋喷桩止水帷幕沉井施工方法，针对老厂房改造和技改项目，克服常规沉井施工方法的缺陷，通过设立高压旋喷止水帷幕及封底桩，营造干作业环境，采用倒挂井法施工沉井护壁，大大减弱了对周围地基的沉降影响；沉井护壁完成后，分节由下向上浇灌沉井基础，能够精确保证沉井的位置和尺寸，从而准确定位制作沉井结构。这一技术对于老厂房设备升级改造的技改项目来说，具有较高的推广使用价值。
附图说明
图1是本发明旋喷桩止水帷幕及沉井基坑封底桩俯视示意图；
图2是本发明沉井护壁平剖面结构示意图；
图3是本发明旋喷桩止水帷幕及沉井基坑封底桩前视示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1，如图1~3所示，一种高压旋喷桩止水帷幕沉井施工方法，包括以下步骤：
步骤1）、平整场地进行测量放线，使用高压旋喷桩在沉井基坑3四周设立止水帷幕1，并用高压旋喷桩对沉井基坑实施封底2；止水帷幕使用单管法设置有3排。所述止水帷幕的桩径为700mm，止水帷幕的宽度大于1300mm，止水帷幕的深度大于沉井深度5m以上。所述止水帷幕的相邻桩之间采用梅花形进行布孔，相邻桩的搭接宽度大于150mm。用高压旋喷桩对沉井基坑实施封底的厚度大于3.6m；
步骤2）、使用挖掘机械设备开挖第一节基坑土方，安装钢筋网，安装第一节模板，浇灌第一节沉井护壁6；
步骤3）、在步骤2）中已浇筑完成的第一节沉井护壁上二次投测标高及位置十字轴线，安装活动井盖，设置垂直运输架；
步骤4）、人工开挖第二节基坑土方，清理基坑，安装通风设备和照明设施，拆除第一节模板、安装钢筋网、安装第二节模板、浇灌第二节沉井护壁7；第二节基坑的高度为500mm-1000mm；
步骤5）、重复步骤4）进行循环作业直至达到沉井的设计深度如图2所示，可获得第三沉井护壁8、第四节沉井护壁9、第五节沉井护壁10；
步骤6）、对基坑尺寸、深度、持力层进行验收检查，清理虚土、排除孔底积水，浇灌沉井护壁封底砼11；
步骤7）、凿毛沉井护壁5内侧面，分节吊放钢筋骨架，安装模板，由下向上浇灌沉井基础4。
实施例2、为某公司老厂房新厚剪设备基础进行沉井施工，其周围30m范围内有退火炉机组及拉弯矫生产线，新厚剪设备基础设计有沉井活套坑基础，其深21.4m，长×宽×厚=3.7m×3.6m×0.6m，周围地下水位埋深为0.5～1.5m。使用本发明的施工方法进行施工；
步骤1）、平整场地进行测量放线，沉井基坑土方开挖前，先在地面上做三排单管法高压旋喷桩止水帷幕，桩径φ700mm，帷幕宽度1300～1500mm，梅花形布孔，搭接宽度≥150mm；帷幕深度底部标高为-26.40m，顶部标高-1.50m，帷幕渗透等级≯10-6cm/s。基坑底部采用高压旋喷桩全封底，封底厚度为3.6m，封底桩底部标高为-26.40m。旋喷桩止水帷幕及沉井基坑封底桩示意如图1所示。
在施工时：（1）钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.5%。
（2）采用单管法高压旋喷桩，采用振动钻机直接将注浆管插入，射水成孔，成孔直径为150～200mm。
（3）采用旋喷法进行喷射注浆，在旋喷前1h内配置水灰比1：1的水泥浆液。喷射注浆时，确定喷嘴直径、提升速度、旋喷速度、喷射压力、流量等参数，选择喷射压力20～46MPa，流量60～120L/min，提升速度200～250mm/min，旋转速度20r/min，2个喷嘴孔径φ2～3mm。旋喷过程中，冒浆量控制在10%～25%之间。
（4）相邻两桩间距小于桩直径时，施工间隔时间不应小于48h。在注浆结束4周后，应选择开挖、钻芯取样、水压试验等适当方法对注浆效果进行检验。检验桩数为总桩数的2～5%，且不少于3根。
基坑挖掘前，研究钻探资料，分析地质情况，对可能出现流沙、淤泥及有害气体等情况，制定针对性的安全防护措施。本领域技术人员可以自行选择。
步骤2）、使用挖掘机械设备开挖第一节基坑土方，第一节基坑使用机械设备挖土，挖土深度2-3m，保证第一节沉井护壁高出现场地面0.25m，便于挡水、定位和支撑。
安装钢筋网，纵向钢筋连接优先采用焊接或采用套筒螺纹机械连接，接口必须错开，焊接长度为10d。钢筋制作、运输和安装过程中，可以采取常规措施防止变形，安放前检查基坑内的情况，以确定基坑无塌方和沉渣；安放时对准孔位，扶稳、缓慢、顺直、避免碰撞孔壁。采取预制砼垫块绑扎或焊接在钢筋外侧的设计位置上，来确保钢筋主筋砼保护层厚度为50mm。要注意矩形基坑护壁的受力钢筋的锚固长度，孔内绑扎时，按要求配筋，分块制作孔内拼装时，要设加强钢筋以保证受力钢筋的锚固长度。
安装第一节模板，第一节模板长度为2-3m。第一节模板可以根据施工需要进行常规选择制作，本申请中可以选择由2440mm×1220mm×15mm木模板、100mm×50mm×3200mm木方及70mm×70mm×5mm方钢管组成，模板上口留50mm宽浇筑口。另制作三套整体模板支撑机构，每套机构包括：180mm×75mm×5mm型钢焊接加固框架、直径为30mm的顶丝16套及4条连接在框架上用于顶紧模板体系的200mm×150mm×8mm型钢；三套模板支撑机构四角均用钢丝绳固定在基坑顶部的垂直运输架上，使用时可升降钢丝绳、松动顶丝移动每套支撑机构。每次支模使用两组支撑结构，第三组支撑机构用于保证上一层钢筋砼的养护。
然后浇灌第一节沉井护壁6。
步骤3）、在步骤2）中已浇筑完成的第一节沉井护壁上二次投测标高及位置十字轴线，安装活动井盖，设置垂直运输架。
步骤4）、人工开挖第二节基坑土方，第二节基坑开始，每节人工挖土，挖土深度1m，在流沙淤泥区段每节挖土深度宜小于0.5m。清理基坑，安装通风设备和照明设施，拆除第一节模板、安装钢筋网、安装第二节模板、第二节模板长度为0.5-1m。第二节模板可以根据施工需要进行常规选择制作，浇灌第二节沉井护壁7；第二节基坑的高度为500mm-1000mm。在浇灌沉井护壁时应留浇筑口，用小型振捣棒和人工插实相结合的方式振捣密实。在浇灌砼过程中，注意防止地下水渗入，不能有明显的积水层，否则应设法把砼表面积水吸干才能浇筑砼。
步骤5）、重复步骤4）进行循环作业直至达到沉井的设计深度如图2所示，可获得第三沉井护壁8、第四节沉井护壁9、第五节沉井护壁10；
待上节护壁达到40%以上设计强度，方可开挖下节土方。基坑开挖应注意坑底土不得扰动，挖至设计标高以上200mm应停止挖土，余量待浇筑垫层前再挖至设计标高。
步骤6）、对基坑尺寸、深度、持力层进行验收检查，清理虚土、排除孔底积水，浇灌沉井护壁封底砼11；保证基坑底部尺寸、标高及基坑底部持力层符合要求。为沉井底部基础预留钢筋后，按要求浇筑护壁封底砼。
步骤7）、凿毛沉井护壁5内侧面，分节吊放钢筋骨架，安装模板，模板进行分节安装，每节模板的高度为5-6m，模板结构可以进行常规选择制作，分节由下向上浇灌沉井基础4。沉井基础节间使用钢板止水带止水；在浇筑沉井基础砼时要分层振捣密实，防止渗水。
整体施工工艺为：场地平整、测量放线→沉井基坑四周设立止水帷幕，对沉井基坑实施封底→开挖第一节基坑土方，浇筑第一节沉井护壁→在第一节护壁上二次投测标高及位置十字轴线，设置垂直运输架→开挖第二节基坑土方，拆第一节模板、安装钢筋网、支模浇筑第二节沉井护壁→重复沉井护壁施工工序循环作业至设计深度→对基坑进行验收检查，浇筑沉井护壁封底砼→分节由下向上浇筑沉井基础。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用以限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高压旋喷桩止水帷幕沉井施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1）、平整场地进行测量放线，使用高压旋喷桩在沉井基坑四周设立止水帷幕，并用高压旋喷桩对沉井基坑实施封底；
步骤2）、使用挖掘机械设备开挖第一节基坑土方，安装钢筋网，安装第一节模板，浇灌第一节沉井护壁；
步骤3）、在步骤2）中已浇筑完成的第一节沉井护壁上二次投测标高及位置十字轴线，安装活动井盖，设置垂直运输架；
步骤4）、人工开挖第二节基坑土方，清理基坑，安装通风设备和照明设施，拆除第一节模板、安装钢筋网、安装第二节模板、浇灌第二节沉井护壁；
步骤5）、重复步骤4）进行循环作业直至达到沉井的设计深度；
步骤6）、对基坑尺寸、深度、持力层进行验收检查，清理虚土、排除孔底积水，浇灌沉井护壁封底砼；
步骤7）、凿毛沉井护壁内侧面，分节吊放钢筋骨架，安装模板，由下向上浇灌沉井基础。
2.根据权利要求1所述的高压旋喷桩止水帷幕沉井施工方法，其特征在于：所述步骤1)所述的止水帷幕使用单管法设置有2-3排。
3.根据权利要求2所述的高压旋喷桩止水帷幕沉井施工方法，其特征在于：所述止水帷幕的桩径为600mm-800mm，止水帷幕的宽度大于1300mm，止水帷幕的深度大于沉井深度5m以上。
4.根据权利要求3所述的高压旋喷桩止水帷幕沉井施工方法，其特征在于：所述止水帷幕的相邻桩之间采用梅花形进行布孔，相邻桩的搭接宽度大于150mm。
5.根据权利要求1所述的高压旋喷桩止水帷幕沉井施工方法，其特征在于：所述步骤1)用高压旋喷桩对沉井基坑实施封底的厚度大于3.6m。
6.根据权利要求1所述的高压旋喷桩止水帷幕沉井施工方法，其特征在于：所述步骤4)中第二节基坑的高度为500mm-1000mm。
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