本發(fā)明涉及一種軟土地層減少盾構(gòu)推進(jìn)對建筑基礎(chǔ)影響的圍護(hù)體系施作方法，屬于地鐵施工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

地鐵掘進(jìn)穿越群建筑采用鋼管隔離樁薄弱區(qū)域加固、加袖閥管施工是在掘進(jìn)過程中對既有建筑的保護(hù)，確保淺覆土段盾構(gòu)穿越建筑物的安全，沿隧道縱向在樓房與隧道之間形成一道幕墻，衰減盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)對樓房下土體的作用力，通過應(yīng)力隔離減少間隙引起的地層損失和土體擾動(dòng)后的沉降和盾構(gòu)過淺覆土段建筑物的安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明主要采用鋼管樁作為幕墻的主結(jié)構(gòu)，在鋼管樁之間采用單向袖閥管施工，其目的主要是在掘進(jìn)方向和建筑物基礎(chǔ)之間施作一道幕墻結(jié)構(gòu)。在克服盾掘進(jìn)過程中對既有建筑的保護(hù)，確保淺覆土段盾構(gòu)穿越建筑物的安全，沿隧道縱向在樓房與隧道之間形成一道幕墻，衰減盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)對樓房下土體的作用力，通過應(yīng)力隔離減少間隙引起的地層損失和土體擾動(dòng)后的沉降和盾構(gòu)過淺覆土段建筑物的安全。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案一種軟土地層減少盾構(gòu)推進(jìn)對建筑基礎(chǔ)影響的圍護(hù)體系施作方法，本方法包括如下步驟。

第一、穿越建筑物的前期準(zhǔn)備

機(jī)械設(shè)備：回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、注漿機(jī)、攪拌機(jī)、地質(zhì)鉆機(jī)、注漿管、ф50mm單向袖閥管、噴漿管ф20mm、抗高壓輸漿管。

注漿材料：注漿材料為雙液漿，采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。水泥漿的水灰比為1:1，水泥漿：水玻璃＝1:1。

第二、穿越建筑物基礎(chǔ)幕墻防護(hù)處理，包括：鋼管樁1施工、袖閥管2施工和袖閥管2注漿。采用鋼管樁1隔離薄弱區(qū)域加固與袖閥管2施工是在掘進(jìn)過程中對既有建筑的兩端設(shè)置包角，鋼管樁1與袖閥管2連接形成一道幕墻。袖閥管2為單向。

在鋼管樁1之間采用單向袖閥管2施工，保護(hù)掘進(jìn)過程中的建筑基礎(chǔ)安全。其中鋼管樁深入掘進(jìn)隧道以下2～3m、單向袖閥管2深入建筑群基礎(chǔ)以下1～2m并袖管注漿加固，具體實(shí)施如下：

1)鋼管樁1施工

s1、定樁位和鉆機(jī)就位施工。

s2、跟管鉆進(jìn)：邊鉆進(jìn)邊旋轉(zhuǎn)下入套管，然后鉆具跟著鉆進(jìn)，當(dāng)鉆具下到孔底后，順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，擴(kuò)孔器從中心偏離并與鉆頭同步旋轉(zhuǎn)，鉆出的孔徑套于管套外徑，因此套管隨著鉆頭的前進(jìn)而隨之下降，即實(shí)現(xiàn)跟管鉆進(jìn)。當(dāng)鉆具設(shè)定標(biāo)高后，需要提升鉆具，此時(shí)將鉆具逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)一周，擴(kuò)孔器在鉆頭中心軸偏心的作用下向中心收攏，即通過套管而將鉆具提出孔外，將套管留在孔內(nèi)。剛開始開鉆時(shí)的速度緩慢，當(dāng)鉆孔達(dá)到1.5m～2m后用正常速度鉆進(jìn)以確保成樁精度。

s3、鋼管制作與安放；套管采用內(nèi)徑ф150mm、壁厚4.5mm無縫鋼管，每節(jié)2m，用電焊連接。采用跟管鉆進(jìn)的方式安裝。

2)袖閥管2施工，袖閥管結(jié)構(gòu)見圖3。

袖閥管2包括pvc注漿管3、定位圈4、注漿管開孔5、第一連接件6、第一止?jié){圈7、鋼管開孔8、第二止?jié){圈9、單向膨脹閥10、第二連接件11、鋼管12、尖底13；

鋼管12設(shè)置在pvc注漿管3內(nèi)部，鋼管12與pvc注漿管3的上下分別通過第一連接件6、第一止?jié){圈7和第二連接件11、第二止?jié){圈9連接，第一止?jié){圈7與第一連接件6連接，第二連接件11與第二止?jié){圈9連接。注漿管開孔5設(shè)置在pvc注漿管3的周向位置，注漿管開孔5處安裝有單向膨脹閥10，單向膨脹閥10外側(cè)設(shè)有定位圈4；鋼管開孔8設(shè)置在鋼管12上；尖底13設(shè)置在pvc注漿管3的底部。

s1、鉆孔定位：根據(jù)已布設(shè)好的控制點(diǎn)，計(jì)算引孔的坐標(biāo)位置，使用全站儀放出孔位，用水準(zhǔn)儀測量地面高程，確定引孔深度。

s2、鉆進(jìn)成孔：采用泥漿護(hù)壁，孔徑91mm；

s3、澆注套殼料：套殼料配合比為：水泥：土：水＝50kg：75kg：94kg；套殼料注入方法：把20mm注漿管下入孔底，用注漿泵從注料鋼管中注入孔底。

s4、下袖閥管：下袖閥管包括下套殼料、下袖閥管并連接、鉆孔封口等工作。套殼料按比例配制，把孔內(nèi)泥漿置換完后下袖閥管；袖閥管的連接緊密、保證無斷開現(xiàn)象，袖閥管下入至孔底，下部頂端帶錐形堵頭。

s5、封口：在孔口周圍的地面到地面以下1m的距離方位內(nèi)采用速凝水泥封堵，以防止注漿過程中冒漿現(xiàn)象的發(fā)生。

s6、下芯管；先檢查注漿頭的狀況，確保單向閥的狀態(tài)良好；管路無堵塞現(xiàn)象，各節(jié)管路的連接質(zhì)量可靠；如果袖閥管出現(xiàn)堵塞，先進(jìn)行洗管，確保芯管下放至孔底。

3)袖閥管注漿

s1、漿液制作：按設(shè)計(jì)提供的配合比拌制漿液，漿液的比重符合要求，添加劑按設(shè)計(jì)確定的參量進(jìn)行添加，以確保水泥漿液的配制質(zhì)量。

s2、開注漿機(jī)：在一切工作都做好后開注漿機(jī)進(jìn)行注漿，注漿過程中通過聽聲音、看壓力、看注漿量來判斷注漿的實(shí)施效果；聽聲音是否有異常，看壓力是否過高，看注漿量是否達(dá)到設(shè)計(jì)的注入量，當(dāng)聲音無異常、壓力不過高、注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)的注入量，開始注漿并做好注漿記錄。

s3、雙液混合：雙液注漿把漿液的凝固時(shí)間控制在60～120s，根據(jù)注漿要求和作用的不同，通過調(diào)整漿液的配比和水泥液的濃度比重，來調(diào)整漿液的凝固時(shí)間。雙液漿是在注漿機(jī)的混合器處混合的，漿液比例是1：1。

s4、注漿：采取按分序孔自下而上分段式注漿，每段注漿長度成為注漿步距。注漿步距選取0.6～1m，這樣有效減少地層不均一性對注漿效果的影響。注漿過程中，每段注漿完成后芯管上提，注漿芯管的上提是在壓力升高、達(dá)到注漿量時(shí)進(jìn)行，所以上提芯鋅管用力均勻、及時(shí)快速、并按設(shè)定的步距向上或向下移動(dòng)一個(gè)步距的芯管長度。每完成3～4m注漿長度要炒掉一節(jié)注漿芯管。

s5、芯管上提：注漿芯管的上提是在壓力升高、達(dá)到注漿量時(shí)進(jìn)行，上提芯管用力均勻、及時(shí)快速、并按均勻的步距進(jìn)行。

s6、終灌標(biāo)準(zhǔn)：達(dá)到設(shè)計(jì)注漿壓力，注漿加固段吸漿量<2l/min穩(wěn)壓15min終灌。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下有益效果。

本發(fā)明采用管隔離樁與袖閥管在建筑物與掘進(jìn)方向側(cè)前面施工，形成一道幕墻保護(hù)建筑物在地鐵掘進(jìn)時(shí)安全穩(wěn)定。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種軟土地層減少盾構(gòu)推進(jìn)對建筑基礎(chǔ)影響，并完好保存了建筑物。本發(fā)明對地鐵盾構(gòu)過程中穿越建筑群對建筑物進(jìn)行了保護(hù)，具有簡單快速有效，推廣性強(qiáng)、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為穿越建筑群加固平面圖。

圖2為穿越建筑群加固橫斷面圖。

圖3為袖閥管施工的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1、鋼管樁，2、袖閥管，3、pvc注漿管，4、定位圈，5、注漿管開孔，6、第一連接件，7、第一止?jié){圈，8、鋼管開孔，9、第二止?jié){圈，10、單向膨脹閥，11、連接件，12、鋼管，13、尖底。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明主要采用鋼管樁做幕墻的主結(jié)構(gòu)，在鋼管樁之間采用單向袖閥管施工，以保護(hù)掘進(jìn)過程中的建筑基礎(chǔ)安全。其中鋼管樁深入掘進(jìn)隧道以下2～3m、單向袖管深入建筑群基礎(chǔ)以下1～2m并袖管注漿加固，具體實(shí)施如下：

(1)鋼管樁施工

1、定樁位和鉆機(jī)就位施工。

2、跟管鉆進(jìn):即一邊鉆進(jìn)一邊旋轉(zhuǎn)下入套管，然后鉆具跟著鉆進(jìn)，當(dāng)鉆具下到孔底后，順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，擴(kuò)空器從中心偏離出來，與鉆頭同步旋轉(zhuǎn)，結(jié)果鉆出的孔徑套于管套外徑，因此套管隨著鉆頭的前進(jìn)而隨之下降，即實(shí)現(xiàn)跟管鉆進(jìn)。當(dāng)鉆具設(shè)定標(biāo)高后，需要提升鉆具，此時(shí)將鉆具逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)一下，擴(kuò)孔器在鉆頭中心軸偏心的作用下向中心收攏，即可通過套管而將鉆具提出孔外，將套管留在孔內(nèi)。剛開鉆時(shí)要適當(dāng)緩慢，當(dāng)鉆孔達(dá)到1.5m～2m后可用正常速度鉆進(jìn)以確保成樁精度。

3、鋼管制作與安放；套管采用內(nèi)徑ф150mm、壁厚4.5mm無縫鋼管，每節(jié)2m，用電焊連接。采用跟管鉆進(jìn)的方式安裝。

(2)袖閥管施工，袖閥管結(jié)構(gòu)見圖3

1、鉆孔定位：根據(jù)已布設(shè)好好的控制點(diǎn)，計(jì)算引孔的坐標(biāo)位置，使用全站儀放出孔位，用水準(zhǔn)儀測量地面高程，確定引孔深度。

2、鉆進(jìn)成孔：采用泥漿護(hù)壁，孔徑91mm；

3、澆注套殼料：套殼料配合比為：水泥：土：水＝50kg：75kg：94kg；套殼料注入方法：把20mm注漿管下入孔底，用注漿泵從注料鋼管中注入孔底。

4、下袖閥管：下袖閥管包括下套殼料、下袖閥管并連接、鉆孔封口等工作。套殼料按比例配制，把孔內(nèi)泥漿置換完后下袖閥管；袖閥管的連接緊密、保證無斷開現(xiàn)象，袖閥管下入至孔底，下部頂端帶錐形堵頭。

5、封口：在孔口周圍的地面到地面以下1m的距離方位內(nèi)采用速凝水泥封堵，以防止注漿過程中冒漿現(xiàn)象的發(fā)生。

6、下芯管；先檢查注漿頭的狀況，確保單向閥的狀態(tài)良好；管路無堵塞現(xiàn)象，各節(jié)管路的連接質(zhì)量可靠；如果袖閥管出現(xiàn)堵塞，先進(jìn)行洗管，確保芯管下放至孔底。

(3)袖閥管注漿

1、漿液制作：按設(shè)計(jì)提供的配合比拌制漿液，漿液的比重符合要求，添加劑按試驗(yàn)人員確定的參量進(jìn)行添加，以確保水泥漿液的配制質(zhì)量。

2、開注漿機(jī)：在一切工作都做好后開注漿機(jī)進(jìn)行注漿，注漿過程中主要通過聽聲音、看壓力、看注漿量來判斷注漿的實(shí)施效果；聽聲音是否有異常，看壓力是否過高，看注漿量是否達(dá)到設(shè)計(jì)的注入量；現(xiàn)場技術(shù)員做好注漿記錄。

3、雙液混合：雙液注漿一般把漿液的凝固時(shí)間控制在60～120s，主要根據(jù)注漿要求和作用的不同，通過調(diào)整漿液的配比和水泥液的濃度比重，來調(diào)整漿液的凝固時(shí)間。雙液漿是在注漿機(jī)的混合器處混合的，理論上漿液比例是1：1，但有時(shí)由于注漿機(jī)的一些原因，會(huì)造成比例相差較大。因此通過現(xiàn)場經(jīng)常做試驗(yàn)，必要時(shí)從混合器處取漿液來做試驗(yàn)，以保證合理的漿液凝固時(shí)間。

4、注漿：采取按分序孔自下而上分段式注漿，每段注漿長度成為注漿步距。注漿步距一般選取0.6～1m，這樣可以有效減少地層不均一性對注漿效果的影響。注漿過程中，每段注漿完成后芯管上提，注漿芯管的上提一般是在壓力升高、達(dá)到注漿量時(shí)進(jìn)行，所以上提芯鋅管用力均勻、及時(shí)快速、并按一定的步距向上或向下移動(dòng)一個(gè)步距的芯管長度。每完成3～4m注漿長度要炒掉一節(jié)注漿芯管。

5、芯管上提：注漿芯管的上提一般是在壓力升高、達(dá)到注漿量時(shí)進(jìn)行，上提芯管用力均勻、及時(shí)快速、并按一定的步距。

6、終灌標(biāo)準(zhǔn)：達(dá)到設(shè)計(jì)注漿壓力，注漿加固段吸漿量<2l/min穩(wěn)壓15min終灌。