CN1274788A - 钻孔后注浆连续墙工法 - Google Patents

Abstract

一种钻孔后注浆连续墙工法,该工法将连续墙分为若干个依次相邻的单元,每个单元先采用单头或多头钻孔设备成孔,泥浆护壁;然后向桩孔内插入预制芯材和后注浆管;最后用后注浆管自桩孔底部对桩孔和预制芯材之间的空隙注入由泥浆和水泥系土壤固化剂配制的水泥土浆,并将其中的泥浆置换出来。本发明所述的施工方法能简化设备、工艺,降低成本,使制出的连续墙具有良好的挡土止水效果,适合于基坑支护、防渗工程。

Description

钻孔后注浆连续墙工法

本发明涉及工业与民用建筑中基坑支护、防渗技术，具体地说是一种钻孔后注浆连续墙工法。

目前已公开的与本发明最接近的深基坑支护技术有日本的“SMW连续墙工法”和“排桩+粉喷桩支护”方案。

日本的“SMW连续墙工法”是用多轴型钻掘搅拌机在工程现场向一定深度土层进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系土壤固化剂与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间采用重叠搭接施工，形成致密的水泥土地下连续墙。在水泥土混合体未结硬之前，可根据地质条件和用途插入H型钢或砼桩等其它材料作为其应力补强材与水泥土构成复合材料。水泥土结硬后，便形成一道具有一定强度和刚度的连续完整的、致密无接缝的SMW地下连续墙。

该工法在国内使用时存在下列问题：

1.它的钻掘设备价格昂贵，导致基坑支护的造价随之提高。

2.钻掘设备体积庞大，迂狭窄场地时难以施工

3.设备进出场费用较高。

“排桩+粉喷桩支护方案”存在如下问题：

1.排桩自身为钢筋砼结构，先施工的单元和后施工的单元之间存在间隙无法搭接，须在排桩后面设专门的粉喷桩止水帷幕，才能达到止水效果。采用两种桩型、两种工艺、两种设备才能分别完成挡土和止水工作，它们需要较大的施工场地和较长的工期。

2.粉喷桩施工时会产生大量的粉尘，污染环境。

3.由于粉喷桩自身工艺和施工操作人为因素，其止水帷幕的效果不稳定。

本发明的主要目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种钻孔后注浆连续墙工法，使其设备工艺简单，成本低廉，制出的连续墙能形成连续致密的止水帷幕，具有良好的挡土止水效果。

本发明的主要目的是由下述技术方案实现的。一种钻孔后注浆连续墙工法，该工法将连续墙分为若干个依次相邻的单元，其特殊之处是每个单元先采用单头或多头钻孔设备成孔，泥浆护壁；然后向桩孔内插入预制芯材和后注浆管；最后用后注浆管自桩孔底部对桩孔和预制芯材之间的空隙注入由泥浆和水泥系土壤固化剂配制的水泥土浆，并将其中的泥浆置换出来；各单元施工完毕后即形成具有挡土止水功能的连续墙。

本发明的另一发明目的是提出一种设备工艺更为简单，成本更为低廉的钻孔后注浆连续墙工法，使其制出的连续墙能形成连续致密的止水帷幕，具有良好的止水效果。

本发明的这一发明目的是通过如下技术方案实现的。一种钻孔后注浆连续墙工法，该工法将连续墙分为若干个依次相邻的单元，其特殊之处是每个单元先采用单头或多头钻孔设备成孔，泥浆护壁；然后自桩孔底部对桩孔注入由泥浆和水泥系土壤固化剂配制的水泥土浆，从而将桩孔中的泥浆置换出来；各单元施工完毕后即形成具有止水功能的连续墙。

在上述两种方案中，各单元的施工顺序为：先施工间隔的两单元，再施工上述两间隔单元之间的单元，两间隔单元之间的单元的成孔要与两间隔单元本身部分重合，使各单元之间相互搭接，以此类推，直至将所有单元施工完形成连续墙。

在上述前一种方案中，所述预制芯材可采用用横截面为长方形或工字形的钢筋砼桩，也可以是预应力钢筋砼桩，其横截面长度方向与连续墙墙体垂直。

在上述两种方案中，待桩孔内的水泥土浆凝固后，还可用后注浆管进行多次注浆，以加固连续墙后的土体。

本发明具有如下优点：

1.设备工艺简单，价格便宜，利用国产单头或多头钻孔灌注桩设备即可成孔。

2.成孔后不直接浇灌砼，而是插入预制芯材，桩身质量较灌注桩易于保证，工期较短。

3.预制芯材，尤其是预制长方形或工字形钢筋砼或预应力钢筋砼桩，由于其配筋均设在受力最大位置，因此较圆形桩均匀配筋方式节省造价。

4.由于本发明是先插入预制芯材，然后再注入水泥土浆，因此，水泥土浆的用料较少，比SMW工法节省注浆材料约20％。

5.由于本发明的注浆材料为拌和好的水泥土浆，并填充在预制芯材四周，使连续墙沿竖向形成理论化的止水材料，从而确保渗透系数≤10^-7cm/s，强度≥5Mpa。

6.本发明采用的水泥土浆在连续墙各单元穿插施工时，易于被钻头切削，从而保证连续墙各单元之间相互搭接，形成致密的止水帷幕。

7.本发明能采取多次注浆，对连续墙后的土体有加固作用，对相邻的建筑物有托换作用。

8.采用本发明所述的连续墙，距老建筑50cm仍可施工。

以下结合附图具体说明本发明。

图1为钻孔后注浆连续墙单桩(单元)纵截面示意图。

图2为钻孔后注浆连续墙各单元施工顺序平面图。

实施例1：挡土止水连续墙工法。

参照图，本发明将连续墙分成若干个依次相邻的单元1、2，每个单元先进行钻孔，可用国产单头或多头钻机成孔，用泥浆8护壁；然后向桩孔内插入预制芯材3，如横截面为长方形的预制砼桩和后注浆管4、5、6，后注浆管4预埋在预制芯材3中，后注浆管5插入桩孔内靠近基坑的一面，后注浆管6插入桩孔内远离基坑一面，注意该长方形砼桩横截面长度方向与连续墙体垂直，该预制钢筋砼桩或预应力钢筋砼桩横截面沿竖向配有钢筋9。后注浆管可以直接埋设在预制芯材内，也可设置在预制芯材的四周。后注浆管采用黑铁管，从而能按要求进行单次或多次注浆。

最后用后注浆管4、5、6自桩孔底部对桩孔和预制芯材3之间的空隙注水泥土浆7，并将桩孔内原有的泥浆8全部置换出来，形成渗透系≤10^-7CM/S，强度≥5Mpa的挡土止水墙体。

为了达到上述挡土止水效果(渗透系数°≤10^-7cm/s，强度≥5Mpa)，又节省材料，本发明所述的水泥土浆采用泥浆加水泥系土壤固化剂，根据不同的地质情况按一定的比例预先配制。所谓水泥系土壤固化剂为以水泥为主要材料，根据不同的施工情况和要求掺入一定数量的早强、缓凝、微膨胀、提高抗渗性等外掺料的混合物。本实施例采用水泥和膨润土。它们比在地基土中注入水泥系上壤固化剂搅拌更均匀，更直观，效果更佳。

本发明所述连续墙各单元的施工顺序为：参照图2，先施工间隔的两单元1，再施工上述两间隔单元之间的单元2，以此类推，直至将所有单元施工完，形成连续墙。两间隔单元1之间的单元2的成孔要与两间隙单元1本身部分重合。因为在水泥土浆初期强度在0.12Mpa左右时水泥土的强度和土的强度相当，水泥土易于被单头或多头钻机切削，因此在两间隔单元1之间的单元2成孔施工中，能钻削去两间隔单元相对侧面的各一部分水泥土，使其能与相邻单元相互搭接，相交成墙，并能在中间单元施工时能对相交处二次再注浆，从而保证各单元之间的致密连接。

为了加固连续墙后的土体及对老建筑物进行托换，可利用后注浆管6进行二次乃至多次注浆。

本实施例适用于工业与民用建筑基坑支护和防渗。

实施例2：止水连续墙工法。

该工法的具体工艺流程与实施例1基本相同，不同之处在于实施例1有预制芯材，本实施例没有预制芯材。另外本实施例在向桩孔内注入水泥土浆工序时，可利用钻头的钻杆自桩孔底部向桩孔内注浆，也可利用实施例1所述的后注浆管5、6注浆。

本实施例适用于工业与民用建筑基坑防渗、堤防防渗。

综上所述，本发明不但新颖而且实用，其创新之施工方法确能简化设备、工艺；降低成本，使制出的连续墙具有良好的挡土止水效果，与背景技术相比施工更方便、便宜，具有突出的实质性特点和显著的进步，适合于工业与民用建筑的基坑支护和防渗工程以及堤坊防渗工程。

Claims (6)

1.一种钻孔后注浆连续墙工法，该工法将连续墙分为若干个依次相邻的单元，其特征是每个单元先采用单头或多头钻孔设备成孔，泥浆护壁；然后自桩孔底部对桩孔注入由泥浆和水泥系土壤固化剂配制的水泥土浆，从而将桩孔中的泥浆置换出来；各单元施工完毕后即形成具有止水功能的连续墙。

2.一种钻孔后注浆连续墙工法，该工法将连续墙分为若干个依次相邻的单元，其特征是每个单元先采用单头或多头钻孔设备成孔，泥浆护壁；然后向桩孔内插入预制芯材和后注浆管，最后用后注浆管自桩孔底部对桩孔和预制芯材之间的空隙注入由泥浆和水泥系土壤固化剂配制的水泥土浆，从而将其中的泥浆置换出来；各单元施工完毕后即形成具有挡土止水功能连续墙。

3.按照权利要求2所述钻孔后注浆连续墙工法，其特征是所述预制芯材采用横截面为长方形或工字形的钢筋砼桩，也可以是预应力钢筋砼桩，其横截面长度方向与连续墙墙体垂直。

4.按照权利要求2所述钻孔后注浆连续墙工法，其特征是所述后注浆管可以埋设在预制芯材内，也可以设置在预制芯材四周。

5.按照权利要求1或2所述钻孔后注浆连续墙工法，其特征是所述各单元的施工顺序为：先施工间隔的两单元，再施工上述两间隔单元之间的单元，两间隔单元之间的单元的成孔要与两间隔单元本身部分重合，使各单元之间相互搭接，以此类推，直到将所有单元施工完。

6.按照权利要求1或2所述钻孔后注浆连续墙工法，其特征是待桩孔内水泥土浆凝固后，可用后注浆管进行多次注浆。