CN115434331B - 一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法 - Google Patents
一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法，其包括以下步骤：S1、钻孔施工，形成桩孔；S2、按照预定区域逐根依次向下插打钢管，使钢管外侧的外延部偏离多个钢管的布设方向；S3、钢管插打就位后，向相同的方向转动多个钢管，使钢管上的外延部向内转动，切割相邻钢管之间的土层及卵石层；S4、采用双液注浆法向钢管中注浆，浆液通过钢管的第一溢流孔和外延部的第二溢流孔溢出至土层和卵石层中；外延部于钢管径向的两侧对称设置有两个，相邻外延部相互靠近的侧面上设有切割齿，钢管上设有若干第一溢流孔，外延部远离钢管的一端设有第二溢流孔。本申请具有减少了浆液于相邻钢管桩之间的卵石层及土层渗出的效果。
Description
技术领域
本发明涉及钢管桩止水帷幕领域，尤其是涉及一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法。
背景技术
桥梁基坑的施工过程中，通常会用到钢管桩进行止水帷幕的布设。
在一些特殊复杂条件如遇到卵石层时，一般采用间隔插打钢管桩，并向钢管桩中进行双液注浆，浆液自钢管的溢流孔流出至土层及卵石层中，将相邻钢管桩之间的间隙封闭。
但实际施工时，由于卵石层中的石块大小不一，不同石块间的间隙延伸路径不同，很难保证浆液将卵石层中的空隙填满封闭，导致实际施工中止水帷幕出现渗水问题，存在改进空间。
发明内容
为了减少浆液于相邻钢管桩之间的卵石层及土层渗出，本申请提供一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法。
本申请提供的一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法采用如下的技术方案：
一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法， 包括以下步骤：
S1、钻孔施工，形成桩孔；
S2、按照预定区域逐根依次向下插打钢管，使钢管外侧的外延部偏离多个钢管的布设方向；
S3、钢管插打就位后，向相同的方向转动多个钢管，使钢管上的外延部向内转动，切割相邻钢管之间的土层及卵石层；
S4、采用双液注浆法向钢管中注浆，浆液通过钢管的第一溢流孔和外延部的第二溢流孔溢出至土层和卵石层中；
所述外延部于钢管径向的两侧对称设置有两个，相邻所述外延部相互靠近的侧面上设有切割齿，所述钢管上设有若干第一溢流孔，所述外延部远离钢管的一端设有与钢管内腔连通的第二溢流孔。
通过采用上述技术方案，通过在钢管的外侧设置外延部，并通过转动钢管带动外延部转动，外延部转动时，外延部上的切割齿对相邻钢管之间的土层及卵石层进行切割，使土层松动以及切割卵石层中的石块，同时通过设置第二溢流孔，使浆液的溢流位置更靠近相邻钢管桩的中间位置，当浆液通过第二溢流孔溢流至相邻钢管之间的土层中时，利于浆液充满土层及卵石层，将土层及卵石层中的间隙填满封闭，减少浆液于相邻钢管桩之间的卵石层及土层溢出的可能。
优选的，所述外延部包括与土层对应的上延板和与卵石层对应的下延板，所述上延板固设于钢管，所述下延板与钢管卡接，所述上延板与下延板之间设有用于限制二者相对移动的限位件。
通过采用上述技术方案，钢管插入于土层及卵石层中时，限位件限制上延板与下延板之间的相对移动；转动钢管时，当下延板在转动过程中遇到无法被切割的石块而影响钢管的转动时，解除限位件对上延板和下延板的限位，下延板在无法被切割的石块的作用下脱离与钢管之间的连接，不影响钢管、上延板以及钢管上的另一外延部的转动。
优选的，所述限位件设为穿设于上延板和下延板的限位杆。
通过采用上述技术方案，需要对上延板和下延板限位时，限位杆竖向穿设于上延板和下延板；需要解除上延板和下延板的限位时，取出限位杆，解除对二者的限位，使下延板能在外力的作用下相对上延板移动。
优选的，所述外延部远离钢管的一端呈锯齿状设置，相邻两个所述外延部的锯齿相互交错；
当所述外延部随钢管转动至沿多个钢管的布设方向设置时，相邻两个所述外延部的锯齿相互嵌合。
通过采用上述技术方案，当相邻两个外延部的锯齿相互嵌合时，增加了相邻两个外延部之间连接的紧密程度，进一步减少了浆液于相邻钢管桩之间的卵石层及土层渗出的可能。
优选的，所述外延部的锯齿状处包括外凸部和内凹部，所述外凸部包括上下设置的两斜面以及用于连接两斜面的外竖直面，两斜面之间的距离自靠近钢管的一端向另一端逐渐增大，所述内凹部包括上下设置的两斜面以及用于连接两斜面的内竖直面，相邻所述内凹部和外凸部共用同一斜面。
优选的，所述第二溢流孔开设于外延部的外竖直面和内竖直面。
通过采用上述技术方案，倾斜设置的斜面使经由第二溢流孔流出的浆液沿斜面向相邻外延部的两侧以及相邻外延部之间的间隙移动，将相互嵌合的外延部的锯齿状位置处填满封闭，更进一步减少浆液于相邻钢管桩之间的卵石层及土层渗出的可能。
优选的，所述外延部的厚度自靠近钢管的一端向另一端减小。
通过采用上述技术方案，确保外延部与钢管之间的连接强度，减少外延部随钢管转动过程中意外损坏的情况出现。
优选的，步骤S2中，插打钢管时，使钢管底端穿过卵石层。
通过采用上述技术方案，避免水经由钢管底端的卵石层中的缝隙渗出的情况出现。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.外延部转动时，外延部上的切割齿对相邻钢管之间的土层及卵石层进行切割，使土层松动以及切割卵石层中的石块，同时通过设置第二溢流孔，使浆液的溢流位置更靠近相邻钢管桩的中间位置，当浆液通过第二溢流孔溢流至相邻钢管之间的土层中时，利于浆液充满土层及卵石层，将土层及卵石层中的间隙填满封闭，减少浆液于相邻钢管桩之间的卵石层及土层溢出的情况。
2.转动钢管时，当下延板在转动过程中遇到无法被切割的石块而影响钢管的转动时，解除限位件对上延板和下延板的限位，下延板在无法被切割的石块的作用下脱离与钢管之间的连接，不影响钢管、上延板以及钢管上的另一外延部的转动。
3.倾斜设置的斜面使经由第二溢流孔流出的浆液沿斜面向相邻外延部的两侧以及相邻外延部之间的间隙移动，将相互嵌合的外延部的锯齿状位置处填满封闭，更进一步减少浆液于相邻钢管桩之间的卵石层及土层渗出的情况。
附图说明
图1是显示实施例中钢管桩、土层以及卵石层的示意图。
图2是显示实施例中的相邻钢管桩之间的连接关系的示意图。
图3是图2中A部分的局部放大示意图。
图4是显示实施例中的相邻钢管桩之间的连接关系俯视图。
图5是显示实施例中的上延板和下延板的局部结构示意图。
附图标记说明：
01、土层；02、卵石层；1、钢管；11、第一溢流孔；12、第二溢流孔；2、外延部；21、上延板；22、下延板；23、限位杆；3、切割齿；4、斜面；5、外竖直面；6、内竖直面。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法，为减少浆液于相邻钢管1桩之间的土层01及位于土层01下方的卵石层02溢出的可能，将钢管1桩沿其预定的布设方向间隔均匀布置，并于钢管1桩直径方向的两侧分别设置外延部2。
初始位置时，钢管1外侧的外延部2偏离多个钢管1桩的布设方向，现场施工人员通过机械臂驱动钢管1桩绕自身轴线方向转动，驱使相邻外延部2相互靠近配合。
外延部2于其转动方向的前侧设有切割齿3，切割齿3水平设置，切割齿3延竖直方向间隔布设有若干，切割齿3用于在外延部2转动时切割土层01及卵石层02，使土层01松动以及切割卵石层02中的石块。
外延部2远离钢管1的一端呈锯齿状设置，且相邻两个外延部2的锯齿相互交错，使得外延部2随钢管1转动至沿多个钢管1的布设方向设置时，相邻两个外延部2的锯齿相互嵌合。
外延部2的锯齿状处包括外凸部和内凹部，其中，外凸部包括上下设置的两斜面4以及用于连接两斜面4的外竖直面5，两斜面4之间的距离自靠近钢管1的一端向另一端逐渐增大，内凹部包括上下设置的两斜面4以及用于连接两斜面4的内竖直面6，相邻内凹部和外凸部共用同一斜面4。
为避免相邻外凸部嵌合时的干涉，相互对应的外凸面和内凹面之间留有间隙。
钢管1上于其外周设有若干第一溢流孔11，外延部2上于外竖直面5和内竖直面6上均开设有第二溢流孔12，第二溢流孔12与第一溢流孔11连通。浆液能经由第一溢流孔11溢流至钢管1桩外侧的土层01及卵石层02中，或经由第一溢流孔11和第二溢流孔12溢流至相邻钢管1桩之间的土层01及卵石层02中。
为保证外延部2与钢管1之间的连接强度，外延部2的厚度自靠近钢管1的一端向另一端减小。
外延部2分为上下两部分，分别为与土层01对应的上延板21和与卵石层02对应的下延板22。上延板21焊接固定于钢管1外壁，下延板22与钢管1之间通过卡块和卡槽的配合实现卡紧连接，下延板22能在外力的作用下脱离与钢管1之间的卡紧连接。上延板21与下延板22之间设有用于限制二者之间的相对移动的限位杆23，限位杆23竖向设置。需要对上延板21和下延板22限位时，限位杆23竖直向下插入于上延板21和下延板22。
一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法，包括以下步骤：
S1、测量放线：
根据设计图纸测量放样出钢管1桩孔位。
S2、移机就位：
根据测量放样好的位置，将钻机就位，使得钻机主钻杆中心位置与桩对齐。保证钻杆中心位置与点位偏差不得超过±5cm。最后将钻机调整平整，采用两个方向靠水准尺的方法进行校正。
S3、钻孔施工：
开钻前，先开泥浆泵；由于本地层上部存在较厚的松软回填土层01，在施工过程中容易出现塌孔和遇水沉降的特点，拟在钻孔过程中采用泥浆护壁或下套管钻进的方法进行施工；采用泥浆护壁时，应采用浓泥浆；中间若遇有较硬的岩层或孤石，可改用金刚石钻头钻进穿过；在钻进的过程中，时刻注意孔口返浆情况，及时掌握地层变化情况，并做相应的钻进调整；待钻到设计标高后，应停钻或慢速悬空回转，期间加大泥浆泵的供水量，以达到初步清洗钻孔和排除孔底沉渣。
S4、插打钢管：
将标准型材钢管1在孔口位置处对接焊好，钢管1采用直径为φ108，焊接前，先将上部管用钢丝绳吊起；
下管时，防止由于钢丝绳松脱而出现掉管事故，并控制好桩顶标高；
按照预定区域插打钢管1，为提高钢管1的插打效率，施工现场可以采用多台钻机进行同时插打，插打时，使钢管1底端穿过卵石层02，并使钢管1桩外延部2与多个钢管1桩的布设方向呈角度设置。
S5、调整钢管使相邻外延部嵌合：
钢管1插打就位后，现场施工人员通过机械臂驱动钢管1桩绕自身轴线方向转动，相邻两个钢管1上的外延部2向相互靠近的方向转动，转动过程中，外延部2上的切割齿3对相邻钢管1之间的土层01及卵石层02进行切割，使土层01松动以及切割卵石层02中的石块，利于后续的浆液填充；
钢管1及外延部2转动的过程中，当下延板22在转动过程中遇到无法被切割的石块而影响钢管1的转动时，取出限位杆23，解除对上延板21和下延板22的限位，下延板22在无法被切割的石块的作用下脱离与钢管1之间的连接，不影响钢管1、上延板21以及钢管1上的另一外延部2的转动。
S6、钢管桩注浆：
先泵清水洗孔，将管道和孔壁上的泥浆清洗干净，再钢管1桩内下Φ20注浆管，开始注浆。注浆压力控制在1~2MPa;
通过双液注浆法向钢管1中注浆，部分浆液经由第一溢流孔11溢流至钢管1桩外侧的土层01及卵石层02中，部分浆液经由第一溢流孔11和第二溢流孔12溢流至相邻钢管1桩之间的土层01及卵石层02中；
浆液经由第二溢流孔12流出时，浆液沿外延部2锯齿处的斜面4向相邻锯齿的缝隙处流动，将相互嵌合的外延部2的锯齿状位置处填满封闭，减少浆液于相邻钢管1桩之间的卵石层02及土层01渗出的情况。
S7、终孔验收：
注浆完成后，及时进行检查，若发现注浆未达到要求的，则应立即进行补注。直到合格后方可移注下根。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、钻孔施工，形成桩孔；
S2、按照预定区域逐根依次向下插打钢管(1)，使钢管(1)外侧的外延部(2)偏离多个钢管(1)的布设方向；
S3、钢管(1)插打就位后，向相同的方向转动多个钢管(1)，使钢管(1)上的外延部(2)向内转动，切割相邻钢管(1)之间的土层(01)及卵石层(02)；
S4、采用双液注浆法向钢管(1)中注浆，浆液通过钢管(1)的第一溢流孔(11)和外延部(2)的第二溢流孔(12)溢出至土层(01)和卵石层(02)中；
所述外延部(2)于钢管(1)径向的两侧对称设置有两个，相邻所述外延部(2)相互靠近的侧面上设有切割齿(3)，所述钢管(1)上设有若干第一溢流孔(11)，所述外延部(2)远离钢管(1)的一端设有与钢管(1)内腔连通的第二溢流孔(12)。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法，其特征在于：所述外延部(2)包括与土层(01)对应的上延板(21)和与卵石层(02)对应的下延板(22)，所述上延板(21)固设于钢管(1)，所述下延板(22)与钢管(1)卡接，所述上延板(21)与下延板(22)之间设有用于限制二者相对移动的限位件。
3.根据权利要求2所述的一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法，其特征在于：所述限位件设为穿设于上延板(21)和下延板(22)的限位杆(23)。
4.根据权利要求1所述的一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法，其特征在于：所述外延部(2)远离钢管(1)的一端呈锯齿状设置，相邻两个所述外延部(2)的锯齿相互交错；
当所述外延部(2)随钢管(1)转动至沿多个钢管(1)的布设方向设置时，相邻两个所述外延部(2)的锯齿相互嵌合。
5.根据权利要求4所述的一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法，其特征在于：所述外延部(2)的锯齿状处包括外凸部和内凹部，所述外凸部包括上下设置的两斜面(4)以及用于连接两斜面(4)的外竖直面(5)，两斜面(4)之间的距离自靠近钢管(1)的一端向另一端逐渐增大，所述内凹部包括上下设置的两斜面(4)以及用于连接两斜面(4)的内竖直面(6)，相邻所述内凹部和外凸部共用同一斜面(4)。
6.根据权利要求5所述的一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法，其特征在于：所述第二溢流孔(12)开设于外延部(2)的外竖直面(5)和内竖直面(6)。
7.根据权利要求1所述的一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法，其特征在于：所述外延部(2)的厚度自靠近钢管(1)的一端向另一端减小。
8.根据权利要求1所述的一种桥梁基坑钢管桩支护及双液注浆帷幕止水施工方法，其特征在于：步骤S2中，插打钢管(1)时，使钢管(1)底端穿过卵石层(02)。
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