專利名稱：高壓擺噴止水帷幕施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑施工方法，具體是一種高壓擺噴止水帷幕施工方法。
背景技術(shù)：
在深基坑施工過程中，經(jīng)常要采取技術(shù)措施阻擋地下水系流入基坑。通常的方法是在建筑基坑周邊打降水井，把地下水抽出作業(yè)區(qū)，但這種方法對地下水資源造成了嚴重的浪費和污染，并且會引發(fā)地面不均勻沉降，影響周邊建、構(gòu)筑物的安全。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服深基坑施工過程中，打降水井，把地下水抽出作業(yè)區(qū)，而導致地下水資源造成了嚴重的浪費和污染，引發(fā)地面不均勻沉降，不安全的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種高壓擺噴止水帷幕施工方法，該施工方法適用范圍廣，取材方便，施工操作簡便，施工速度較快， 施工質(zhì)量可靠，經(jīng)濟合理，在能很好隔斷地下水進入施工區(qū)域的同時，還能最大限度地減少地下水資源的浪費和污染，保護地下水資源，維持地下水資源的平衡，防止地面不均勻沉降，保證周邊建、構(gòu)筑物的安全，滿足綠色施工的要求。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是所述高壓擺噴止水帷幕施工方法， 其結(jié)構(gòu)特點是，該方法為a.測量放樣根據(jù)坐標控制點、水準點及基坑支護平面圖，繪制灌漿孔號編號平面圖，測出鉆孔的軸線、孔口標高，孔位釘樁并編號；b.鉆機就位將鉆機移動至樁位處，然后調(diào)整鉆機的立軸和天車，使之與孔位中心三點成一線；c.鉆孔鉆進過程中隨時監(jiān)測鉆孔的垂直度，灌漿孔的孔底部深入相對不透水巖層；d.孔口處理鉆孔完畢后，拔出鉆桿，向灌漿孔內(nèi)注入稠泥漿，并對孔口進行封蓋；e.切割土體及孔內(nèi)灌漿在向灌漿孔內(nèi)下入噴頭和噴桿之前，進行地面試噴，確定施噴參數(shù)，然后將三重管插至土層的灌漿孔內(nèi)預定位置，所述三重管包括空氣管、水管和灌漿管，先利用空氣管噴射的高壓空氣和水管噴射的高壓水切割土體，并采用灌漿管噴射的低壓水泥漿對切割縫進行充填，所述三重管邊噴射邊擺動邊提升，噴漿固結(jié)后在切割縫內(nèi)形成可封閉式隔水的帷幕墻體。所述三重管的空氣管、水管和灌漿管為三根互不相通的管，空氣管、水管和灌漿管的下端的噴頭上均裝有兩個噴嘴，其中水管通高壓水，空氣管管通壓縮空氣，灌漿管通水泥漿。所述三重管可按直徑大小在同一軸線上重合套在一起。藉由上述方法，采用同軸三重注漿管復合噴射高壓水流和壓縮空氣，并注入水泥漿液，由于高壓水射流的作用，使土體中一部分土粒隨著水、氣排出地面，水泥漿流隨之填充空隙形成壁狀帷幕。
利用鉆機鉆孔，孔底部深入相對不透水巖層，把帶有噴嘴的灌漿管插至土層的預定位置后，利用噴嘴噴射的高壓水和空氣切割土體，并用另一噴嘴噴射的低壓水泥漿進行充填。噴嘴一面噴射一面提升，噴射的方向呈較小角度來回擺動，水泥漿填充后成扇型，固結(jié)后形成較厚墻狀，從而達到封閉式隔水的目的。所述相對不透水巖層優(yōu)選為強風化巖層，當然，對于某些地形和土質(zhì)，也可以是中風化巖層或其他土層，保證相對不透水即可。所述高壓擺噴止水帷幕施工方法具體操作步驟如下1.測量放樣根據(jù)建設(shè)方，規(guī)劃局提供的坐標控制點、水準點及基坑支護平面圖， 繪制孔號編號平面圖，在平面圖上標注I、II孔號。用經(jīng)緯儀結(jié)合鋼尺量距法測放出鉆孔的軸線、孔口標高，并將軸線的基準點投放到安全可靠的位置，孔位經(jīng)施工單位、建設(shè)單位、監(jiān)理單位測量人員在鉆孔前檢驗合格，釘上木樁并統(tǒng)一編號。2.鉆機就位將鉆機移動至樁位處，根據(jù)測量放線將鉆桿準確對中，鉆孔位置與設(shè)計位置的偏差不得大于50mm，并用水平尺進行水平和垂直度的校正，調(diào)整鉆機的立軸和天車，使它們與孔位中心三點成一線。3.鉆孔采用XY-100鉆機、合金鉆頭。開孔時，輕壓慢轉(zhuǎn)，鉆進過程中采用吊線的方法對鉆桿的垂直度進行監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測及時調(diào)整鉆機鉆進方向，以保證鉆孔的垂直度。鉆進時要進行詳細的現(xiàn)場原始記錄，標明各土層的臨界高度，以及不同土層鉆速變化和孔內(nèi)的變異情況，特別要注意記錄地下障礙物、洞穴、滴水、漏水及與工程地質(zhì)勘察報告不符等情況。各單孔鉆孔完畢后，機組操作人員先對鉆具鉆桿進行測量自檢，然后報請施工人員及監(jiān)理進行復檢，經(jīng)驗收合格后方可停止鉆孔。各單孔鉆孔完畢后，及時向孔內(nèi)注入稠泥漿，一方面防止塌孔，另一方面方便后續(xù)下入噴具，并對孔口進行封蓋。 鉆孔成型后滿足如下參數(shù)孔位偏差彡50mm，鉆孔垂直度偏差彡1.5%，開孔直徑彡(MIOmm，終孔直徑彡Φ 127mm,入巖深度為0. 4m 0. 6m,優(yōu)選為0. 5m,孔深誤差彡5mm。4.孔口處理當中途停鉆或終孔待噴時，應及時用廢舊水泥袋封堵鉆孔孔口，以防落入雜物，堵塞鉆孔。5.切割土體及孔內(nèi)灌漿(1)地面試噴鉆孔驗收合格后，準備向孔內(nèi)下入噴頭和噴桿之前，須進行地面試噴，以確定施噴參數(shù)，并檢查高壓泵運行是否良好，輸漿泵是否密封通暢，噴桿、噴嘴有無泄
Mo(2)下入噴具地面調(diào)試好后，設(shè)法將噴嘴加以保護(如采用塑料薄膜將噴嘴包扎好)，防止噴具在下入孔內(nèi)過程中泥沙進入噴嘴，啟動噴桿電機，放松起重機鋼絲繩，使噴桿沿導向架下沉，下沉速度宜控制在0. 6m/min lm/min，優(yōu)選為0. Sm/min，可由電機電流監(jiān)測表控制。下入噴具過程中可進行掃孔，掃孔以風掃或低壓水掃，掃至噴具到達設(shè)計高程。(3)攪拌水泥漿液灌漿材料采用普通硅酸鹽水泥，水泥漿的水灰比為(0.8 1) 1，攪拌水泥漿所用的水，應符合《混凝土拌和用水》(JGJ63-2006)的規(guī)定。制漿采用高速攪拌機進行二級攪拌，首先按規(guī)定的水灰比向攪拌桶中投放水和水泥，經(jīng)過充分攪拌后，用比重計測量水泥漿液的比重，符合要求后通過過濾流入底二級攪拌桶，再進行攪拌，保證水泥漿液攪拌時間不少于30秒，不使用配制后時間超過4小時的漿液。(4)高壓水和空氣切割土體及低壓噴射灌漿噴具穿過稠泥漿進入孔內(nèi)預定位置，同時送高壓水和壓縮空氣，噴射切割1分鐘后，泵入水泥漿，按規(guī)定參數(shù)進行原位噴射，待漿液返出孔口、情況正常后方可開始提升噴射；此時應邊噴漿、邊擺動、邊提升，并注意噴漿速度與提升速度相協(xié)調(diào)，以確保水泥漿沿樁長均勻分布。噴漿過程中，在噴射提升灌漿管時，如需要更換灌漿管，則拆卸灌漿管速度要快， 繼續(xù)灌漿時，噴頭的位置必須超過噴頭拆卸前位置以下0. 3米，確保板墻連接良好。砂礫卵石層部分孔段出現(xiàn)漏漿而無冒漿時，就停止提升，并加大水泥漿液濃度，直至孔口有冒漿后才開始重新提升。當發(fā)生鄰孔串漿時，將串漿孔堵死，灌漿孔依照正常施噴要求進行，這種情況主要發(fā)生在I序孔內(nèi)；單孔噴灌結(jié)束后，采用水灰比0. 7 1的純水泥漿進行回填補灌，反復進行，直至漿面不再下沉為止；在噴灌過程中，隨時監(jiān)測進漿比重，回漿比重、流量，水、氣、漿的壓力和流量，擺噴角度，提升速度等施工參數(shù)，并詳細記錄。若出現(xiàn)不返漿或返漿較少時，可添加速凝劑或加大灌漿量，待正常返漿后再繼續(xù)作業(yè)；若返漿過多，宜提高噴射壓力，適當加快提升與擺動速度。強風化巖層的帷幕灌漿壓力，表層不宜小于1倍水頭，優(yōu)選為1 1. 5倍水頭，底部宜為2 3倍水頭。砂礫卵石層的帷幕灌漿壓力盡可能大些，以不引起地面抬動或雖有抬動但不超過允許值為限。一般情況，灌漿孔下部比上部的壓力大，后序孔比前序孔壓力大， 中排孔比邊排孔壓力大，以保證帷幕墻體灌注密實。灌漿開始后，一般采用一次升壓法，即將壓力盡快升到設(shè)計壓力值。當?shù)鼗杆暂^大，灌入漿量很多時，為限制漿液擴散范圍， 可采用由低到高的分級升壓法。下入噴具后，高壓空氣和水切割土體，并將稠泥漿擠壓出灌漿孔，稠泥漿可回收利用，并將切割土體產(chǎn)生的部分泥土擠出，用于噴射低壓水泥漿的噴嘴噴出的水泥漿填充切割縫，并將稠泥漿擠出，而切割時產(chǎn)生的土部分被擠出，部分與漿液混合形成固結(jié)體。灌漿時，操作人員和供漿系統(tǒng)由現(xiàn)場施工員統(tǒng)一指揮，各方人員密切配合，并做好現(xiàn)場原始記錄。灌漿機臺操作人員做到熟練掌握有關(guān)技術(shù)參數(shù)，在現(xiàn)場施工員和技術(shù)員的指導下，根據(jù)孔深和孔內(nèi)情況及時調(diào)整有關(guān)技術(shù)參數(shù)，定時測量進漿和回漿比重。隨時做好壓力和流量的觀測工作，按要求如實記錄高壓灌漿的各項參數(shù)和出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象。在帷幕墻體中鉆設(shè)檢查孔進行壓水試驗，其滲水系數(shù)達到設(shè)計要求，質(zhì)量不合格的孔段要進行補灌，直至達到設(shè)計的防滲標準。(5)灌漿結(jié)束當噴頭達到設(shè)計樁頂標高時，應繼續(xù)向上灌漿0. 5米，以保證土方開挖后，樁頭達到設(shè)計標高。停機時先關(guān)高壓水和壓縮空氣，再停止送漿。(6)清洗當一施工段完工后，應立即進行清洗。清洗時向集料斗中注入適量的清水，將全部管道中的殘存水泥漿沖洗干凈，并將噴頭上的土清洗干凈。與現(xiàn)有施工方法相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的施工方法取材方便，施工操作簡便，施工速度較快，施工質(zhì)量可靠，經(jīng)濟合理，在能很好隔斷地下水進入施工區(qū)域的同
6時，還能最大限度地減少地下水資源的浪費和污染，保護地下水資源，維持地下水資源的平衡，防止地面不均勻沉降，保證周邊建、構(gòu)筑物的安全，滿足綠色施工的要求，適用范圍廣。


圖1為本發(fā)明所述的帷幕灌漿大樣圖。在圖中1-人工回填土層； 2-粉質(zhì)粘土層； 3-砂礫卵石層；4-強風化巖層；5-帷幕墻體；6-灌漿孔。
具體實施例方式一種高壓擺噴止水帷幕施工方法，包括1.材料和設(shè)備(1)材料水泥進場前要求對廠家進行考察，每一批水泥進場時必須隨車提供水泥出廠質(zhì)量檢測報告和合格證，水泥必須符合國家標準GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》中P032. 5等級的普通硅酸鹽水泥質(zhì)量標準，水泥到場后，不同批次者或同一批次每200噸須做一次抽樣檢測。抽樣工作必須在監(jiān)理工程師(見證員)監(jiān)督下進行，水泥的儲藏和保管應做到防濕防潮。水泥漿液水灰比優(yōu)選為0.8 1。
(2)機具設(shè)備如表1所示表1選用的機具設(shè)備
權(quán)利要求
1.一種高壓擺噴止水帷幕施工方法，其特征是，該方法為a.測量放樣根據(jù)坐標控制點、水準點及基坑支護平面圖，繪制灌漿孔號編號平面圖， 測出鉆孔的軸線、孔口標高，孔位釘樁并編號；b.鉆機就位將鉆機移動至樁位處，然后調(diào)整鉆機的立軸和天車，使之與灌漿孔(6)中心三點成一線；c.鉆孔鉆進過程中隨時監(jiān)測鉆孔(6)的垂直度，灌漿孔(6)的孔底部深入相對不透水巖層；d.孔口處理鉆孔完畢后，拔出鉆桿，向灌漿孔(6)內(nèi)注入稠泥漿，并對孔口進行封蓋；e.切割土體及孔內(nèi)灌漿在向灌漿孔(6)內(nèi)下入噴頭和噴桿之前，進行地面試噴，確定施噴參數(shù)，然后將三重管插至土層的灌漿孔(6)內(nèi)預定位置，所述三重管包括空氣管、水管和灌漿管，先利用空氣管噴射的高壓空氣和水管噴射的高壓水切割土體，并采用灌漿管噴射的低壓水泥漿對切割縫進行充填，所述三重管邊噴射邊擺動邊提升，噴漿固結(jié)后在切割縫內(nèi)形成可封閉式隔水的帷幕墻體(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓擺噴止水帷幕施工方法，其特征是，將鉆桿對準灌漿孔(6) 孔位進行校正；所述鉆孔采用XY-100鉆機、合金鉆頭，鉆孔成型后滿足如下參數(shù)孔位偏差< 50mm，鉆孔垂直度偏差< 1. 5%，開孔直徑彡Φ 110mm,終孔直徑彡Φ 127mm,入巖深度為0. 4m 0. 6m,孔深誤差彡5_。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓擺噴止水帷幕施工方法，其特征是，在地面試噴時，檢查高壓泵運行是否良好，輸漿泵是否密封通暢，噴桿、噴嘴有無泄露；在下入噴具過程前，啟動噴桿電機，使噴桿沿導向架下沉，下入噴具過程中進行掃孔， 掃至噴具到達設(shè)計高程；噴具到位后，同時送高壓水和壓縮空氣，噴射切割后，泵入水泥漿，并進行原位噴射，待漿液返出孔口后開始提升噴射；當噴頭達到設(shè)計樁頂標高時，繼續(xù)向上灌漿至少0. 5米，停機時先關(guān)高壓水和壓縮空氣，再停止送漿；當一施工段完工后，對管道和噴頭進行清洗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓擺噴止水帷幕施工方法，其特征是，所述噴桿下沉速度為 0. 6m/min lm/min，由電機電流監(jiān)測表控制；下入噴具過程中進行掃孔，掃孔以風掃或低壓水掃，掃至噴具到達設(shè)計高程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓擺噴止水帷幕施工方法，其特征是，灌漿材料采用硅酸鹽水泥，水泥漿的水灰比為(0. 8 1) 1 ；制漿進行二級攪拌，首先按(0. 8 1) 1的水灰比投放水和水泥，經(jīng)過充分攪拌后，通過過濾流入底二級攪拌桶，再進行攪拌，水泥漿液攪拌時間不少于30秒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓擺噴止水帷幕施工方法，其特征是，在噴漿過程中，噴射提升灌漿管時，更換灌漿管后繼續(xù)灌漿時，噴頭的位置位于噴頭拆卸前位置以下至少0. 3米；所述相對不透水巖層為強風化巖層，當砂礫卵石層部分孔段出現(xiàn)漏漿而無冒漿時，停止提升，并加大水泥漿液濃度，直至孔口有冒漿后才開始重新提升；當發(fā)生鄰孔串漿時，將串漿孔堵死，然后對灌漿孔繼續(xù)施噴；單孔噴灌結(jié)束后，采用水灰比0.7 1的純水泥漿進行回填補灌，反復進行，直至漿面不再下沉；強風化巖層的帷幕灌漿壓力，表層不小于1倍水頭，底部為2 3倍水頭；砂礫卵石層的帷幕灌漿壓力以不引起地面抬動為限。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓擺噴止水帷幕施工方法，其特征是，灌漿開始后，采用一次升壓法，當灌入漿量超過正常漿量的2-3倍時，采用由低到高的分級升壓法或間歇性注漿方法；灌漿孔(6)下部比上部的壓力大，后序孔比前序孔壓力大，中排孔比邊排孔壓力大。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓擺噴止水帷幕施工方法，其特征是，所述帷幕墻體( 下端面相對于強風化巖層(4)上表面的距離不小于300mm;所述帷幕墻體(5)上端面相對于粉質(zhì)粘土層O)的下端面的距離不小于500mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓擺噴止水帷幕施工方法，其特征是，相鄰兩灌漿孔(6)之間的距離為1200mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓擺噴止水帷幕施工方法，其特征是，在帷幕墻體(5)中鉆設(shè)檢查孔進行壓水試驗，其滲水系數(shù)達到設(shè)計要求，對質(zhì)量不合格的孔段進行補灌，直至達到設(shè)計的防滲標準。
全文摘要
一種高壓擺噴止水帷幕施工方法，屬于建筑施工方法，包括測量放樣、鉆機定位及安裝鉆機定位、鉆孔、孔口處理、灌漿。在灌漿時，采取如下步驟a.地面試噴；b.下入噴具；c.攪拌水泥漿液；d.高壓噴射空氣和水，低壓灌漿；e.灌漿結(jié)束；f.清洗。本發(fā)明具有適用范圍廣，取材方便，施工操作簡便，施工速度較快，施工質(zhì)量可靠，經(jīng)濟合理的特點。不僅能夠很好隔斷地下水進入施工區(qū)域，還能最大限度地減少了對地下水資源的浪費和污染，保護了地下水資源，維持地下水資源的平衡，保證周邊建、構(gòu)筑物的安全，滿足綠色施工的要求。
文檔編號E02D15/04GK102182199SQ20111008057
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者吳東紅, 李再春, 李永迪, 李進, 譚糧好 申請人:湖南省第二工程有限公司