一種穿越砂礫石回填層的挖孔樁施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種穿越砂礫石回填層的挖孔樁施工方法，該施工方法包括如下步驟：實(shí)地勘測(cè)地下水位深度和基巖層深度，并標(biāo)記挖孔樁的設(shè)計(jì)施工位置；環(huán)繞所述挖孔樁外圍豎直打入一圈注漿管；通過高壓注漿裝置向各注漿管內(nèi)同時(shí)注入摻有抗?jié)B劑的水泥漿，所述水泥漿經(jīng)所述注漿管管壁上的注漿孔滲入砂礫石回填層中，注漿完畢后拔出各所述注漿管；待注漿封水加固完成后，所述水泥漿與所屬砂礫石回填層形成一圈混凝土；之后在所述挖孔樁的設(shè)計(jì)施工位置進(jìn)行孔洞開挖并進(jìn)行護(hù)壁支護(hù)，最后在所述孔洞中灌注混凝土以構(gòu)成所述挖孔樁。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，解決了挖孔樁難以穿越透水性強(qiáng)、自穩(wěn)性差的砂礫石回填層的巖土工程技術(shù)難題，施工安全可靠，樁體承載力高。
【專利說明】一種穿越砂礫石回填層的挖孔樁施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于巖土工程地基處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種穿越砂礫石回填層的挖孔粧施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著城市的不斷發(fā)展，尤其在沿海發(fā)達(dá)地區(qū)建筑用地越來越緊張，許多重要的工程設(shè)施、鐵路、公路等逐步由內(nèi)陸天然場(chǎng)地延伸至近海含有回填砂礫石層的場(chǎng)地。由于回填砂礫石層承載力不足以滿足工程施工的要求，因此需要對(duì)其進(jìn)行地基改良。
[0003]挖孔粧作為一種改良地基的非擠土粧，具有施工便捷、工程進(jìn)度快、無需大型機(jī)械設(shè)備，抗震性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，從而廣泛應(yīng)用于地基處理施工中。一般挖孔粧適用于含地下水較少的粘土層、粉質(zhì)粘土層或含少量砂礫石的粘土地層。當(dāng)挖孔粧穿越含砂礫石的回填土層時(shí)，一方面由于該地層透水性強(qiáng)，容易造成護(hù)壁支護(hù)滲水，另一方面由于該地層主要由松散砂礫石構(gòu)成自穩(wěn)性差，容易在施工中發(fā)生塌孔，因此挖孔粧施工中穿越透水性強(qiáng)、自穩(wěn)性差的砂礫石回填層，一直是巖土工程地基處理【技術(shù)領(lǐng)域】的難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種穿越砂礫石回填層的挖孔粧施工方法，該施工方法通過在挖孔粧外圍設(shè)置一圈注漿管進(jìn)行注漿，使注入的水泥漿與砂礫石回填層形成一圈混凝土，通過提高砂礫石回填層的整體性從而使挖孔粧可安全穿越該土層。
[0005]本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成:
一種穿越砂礫石回填層的挖孔粧施工方法，其特征在于所述施工方法包括如下步驟:實(shí)地勘察，測(cè)定地下水位深度和基巖層深度，并標(biāo)記挖孔粧的設(shè)計(jì)施工位置；環(huán)繞所述挖孔粧外圍豎直打入一圈注漿管，各所述注漿管深入至所述基巖層內(nèi)；通過高壓注漿裝置向各所述注漿管內(nèi)同時(shí)注入摻有抗?jié)B劑的水泥漿，所述水泥漿經(jīng)所述注漿管管壁上的注漿孔滲入砂礫石回填層中，當(dāng)注入的所述水泥漿漿液量達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)停止注漿并拔出各所述注漿管；待注漿封水加固完成后，所述水泥漿與所屬砂礫石回填層形成一圈混凝土 ；之后在所述挖孔粧的設(shè)計(jì)施工位置進(jìn)行孔洞開挖并進(jìn)行護(hù)壁支護(hù)，最后在所述孔洞中灌注混凝土以構(gòu)成所述挖孔粧。
[0006]一圈所述注漿管豎直打設(shè)于所述挖孔粧的外圈，所述外圈直徑為所述挖孔粧設(shè)計(jì)孔徑的1.1?1.3倍。
[0007]所述注漿管自下而上依次由管尖、鋼管、箍打墊、螺旋接頭、注漿絲堵以及活接組合構(gòu)成，其中所述鋼管管壁上均布有注漿孔。
[0008]所述孔洞開挖和所述護(hù)壁支護(hù)的施工步驟為:采用機(jī)械沖抓開挖所述孔洞，在所述地下水位上部開挖時(shí)，每開挖Im后澆筑一段鋼筋混凝土護(hù)壁；在所述地下水位下部開挖時(shí)，每開挖0.5m后澆筑一段鋼筋混凝土護(hù)壁；當(dāng)開挖至所述基巖層后，將鋼護(hù)筒放入所述孔洞內(nèi)作為支護(hù)，之后施工人員下到所述基巖層處進(jìn)行擴(kuò)底施工。
[0009]每段所述鋼筋混凝土護(hù)壁呈上窄下寬的倒梯形狀，所述鋼筋混凝土護(hù)壁的下口內(nèi)徑為其上口內(nèi)徑的1.1?1.2倍。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
(1)通過在地基中先進(jìn)行高壓注漿封水加固形成ClO混凝土，再進(jìn)行挖孔粧施工，從而克服了傳統(tǒng)挖孔粧難以穿越砂礫石回填土層、施工中護(hù)壁滲水、安全系數(shù)低等缺陷；
(2)采用沖抓鏟開挖代替人工挖土，減少了施工人員在井下的次數(shù)和時(shí)間，從而提高施工效率、降低工程造價(jià)、提高施工安全系數(shù)；
(3)采用10?15mm鋼護(hù)筒代替鋼筋混凝土護(hù)壁進(jìn)行基巖層擴(kuò)底施工，大大提高了施工人員井下操作的安全性，此外擴(kuò)底施工可以提高挖孔粧粧底的承載能力；
(4)在施工過程中，粧孔壁采用加入抗?jié)B劑的混凝土護(hù)壁，一方面增加了粧身的側(cè)摩擦阻力，有效地提高了粧身的承載力，另一方面進(jìn)一步提高了挖孔粧施工過程中的防滲性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明中穿越砂礫石回填層的挖孔粧結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明圖1中的A-A剖面示意圖；
圖3為本發(fā)明中注漿管的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解:
如圖1-3，圖中標(biāo)記1-16分別為:注漿管1、管尖2、鋼管3、注漿孔4、箍打墊5、螺旋接頭6、注漿絲堵7、活接頭8、基巖層9、地表10、地下水位11、C10混凝土 12、鋼筋混凝土護(hù)壁
13、鋼筋混凝土護(hù)壁14、鋼護(hù)筒15、孔底16。
[0013]實(shí)施例:如圖1、2、3所示，本實(shí)施例具體涉及一種穿越砂礫石回填層的挖孔粧施工方法，該施工方法用以使挖孔粧可以安全穿越透水性強(qiáng)、自穩(wěn)性差的砂礫石回填層，具體施工步驟如下:
(1)勘察場(chǎng)地，測(cè)定地下水位11的深度以及基巖層9的深度，預(yù)先平整施工場(chǎng)地，并沿鉆孔位置開挖溝槽和集水坑，根據(jù)勘察資料提供的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)與軸線進(jìn)行測(cè)量，測(cè)出待施工的挖孔粧粧位中心點(diǎn)并標(biāo)記，偏差不得大于20_ ;
(2)將若干注漿管I運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，注漿管I的主體為鋼管3，鋼管3的長度視基巖層9的深度而定，鋼管3的頭部為可伸入至基巖層9的管尖3，其管壁上按照梅花形布滿孔徑為50mm的注漿孔4，相鄰注漿孔4的間距為100mm，鋼管3的尾部自下而上依次為箍打墊5、螺旋接頭6、注漿絲堵7以及活接頭8，其中箍打墊5用于同振動(dòng)沉管設(shè)備的緊固連接，螺旋接頭6用于同外部的漿液輸送軟管相連接，注漿絲堵7以及活接頭8則用于固定前述外部漿液輸送軟管同鋼管3之間的連接；
(3)采用振動(dòng)沉管設(shè)備在待施工的挖孔粧外圍豎直打入一圈注漿管1，該圈的直徑為挖孔粧設(shè)計(jì)孔徑的1.2倍以使挖孔粧設(shè)計(jì)孔徑外部的砂礫石回填層能正好被水泥漿液固化構(gòu)成整體，當(dāng)注漿管I的管尖2穿越砂礫石回填層至基巖層11時(shí)停止沉管；待沉管完畢后，將注漿管I與前述外部的漿液輸送軟管通過螺旋接頭6相連接，并采用相配套的注漿絲堵7以及活接頭8將兩者固定；
(4)啟動(dòng)位于地表10的高壓注漿裝置通過前述的漿液輸送軟管向一圈注漿管I同時(shí)注入摻有抗?jié)B劑的水泥漿，注入的水泥漿漿液經(jīng)均布于管壁上的注漿孔4滲入外圈的砂礫石回填層中，注漿壓力控制在2?4MPa，漿液注入率宜為15%?20%，根據(jù)挖孔粧外圈需加固的體積可推算出所需的水泥質(zhì)量；確保注漿點(diǎn)上覆土厚度大于2m;注漿施工過程中，采用自動(dòng)流量和壓機(jī)記錄儀，及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析，當(dāng)注入的漿液量達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)停止注漿并拔出注漿管；其中抗?jié)B劑可代替水拌合漿液，在與漿液反應(yīng)過程中，其主要成分高分子化合物的原子連接成線形并帶有較長分支部網(wǎng)狀，抗?jié)B劑一般都是呈現(xiàn)亂向分布的立體結(jié)構(gòu)，密布于漿液層的高分子結(jié)構(gòu)，并完全堵塞漿液的毛細(xì)通道，使水泥及水泥砂漿具有憎水性，提高混凝土的抗?jié)B能力，增加其密實(shí)度和抗?jié)B性；
(5)待注漿封水加固完成后，等水泥漿與砂礫石回填層形成一圈強(qiáng)度為ClO的混凝土12后，一般情況下12小時(shí)左右，再開始進(jìn)行挖孔粧開挖以及護(hù)壁支護(hù)的施工，為了避免混凝土 12固化強(qiáng)度過硬，可在養(yǎng)護(hù)10小時(shí)左右嘗試小部分開挖，避免混凝土 12過硬難以開挖；
(6)開挖挖孔粧的孔洞時(shí)，采用機(jī)械沖抓開挖代替人工開挖，在地下水位11上部開挖時(shí)，每開挖Im后澆筑一段鋼筋混凝土護(hù)壁13 ;而在地下水位11下部開挖時(shí)，每開挖0.5m后澆筑一段鋼筋混凝土護(hù)壁14 ;其中鋼筋混凝土護(hù)壁13或14均采用強(qiáng)度為C25的混凝土制成，內(nèi)部配有均勻分布的鋼筋，每段鋼筋混凝土護(hù)壁13 (或14)呈上窄下寬的倒梯形狀，其下口內(nèi)徑為其上口內(nèi)徑的1.1?1.2倍；
(7)當(dāng)開挖至基巖層9后，將鋼護(hù)筒15沉入孔洞內(nèi)作為內(nèi)壁支護(hù)，支護(hù)施工人員下到基巖層9處進(jìn)行孔底16的擴(kuò)底施工，對(duì)于挖孔粧，擴(kuò)底半徑與粧身直徑之比D/d控制在3以內(nèi)，成孔至粧端設(shè)計(jì)標(biāo)高后應(yīng)進(jìn)行第一次清孔，擴(kuò)孔完畢后應(yīng)進(jìn)行第二次清孔，之后安放鋼筋籠和導(dǎo)管，再進(jìn)行第三次清孔，最后可以進(jìn)行粧身的灌注。
[0014]本實(shí)施例的有益效果在于:
A.本實(shí)施例中的挖孔粧施工方法應(yīng)用于砂礫石回填層，砂礫石回填層相較于常見的砂土層，其土顆粒更大更松散，難以對(duì)挖孔粧護(hù)壁提供足夠的支護(hù)，本實(shí)施例通過采用注漿法使水泥漿漿液與砂礫石回填層固結(jié)構(gòu)成整體，從而克服了傳統(tǒng)挖孔粧難以穿越砂礫石回填土層、施工中護(hù)壁滲水、安全系數(shù)低等缺陷；此外，目前有部分技術(shù)人員采用了在挖孔粧外圍設(shè)置高壓旋噴粧的技術(shù)方案，但是高壓旋噴粧只能起到防滲作用，無法提高挖孔粧周圍土層強(qiáng)度，因此高壓旋噴粧的技術(shù)方案并不適用于砂礫石回填層這種松散土層；
B.采用沖抓鏟開挖代替人工挖土，減少了施工人員在井下的次數(shù)和時(shí)間，從而提高施工效率、降低工程造價(jià)、提高施工安全系數(shù)。
[0015]C.一般情況下在砂礫石回填土層中是不可以放鋼護(hù)筒下人到底部擴(kuò)底的，但是當(dāng)在本實(shí)施例中的注漿加固后，砂礫石回填層提高了整體性，顆粒間被固結(jié)，從而降低了對(duì)鋼護(hù)筒壁的側(cè)圍壓，放入鋼護(hù)筒后，筒壁圍壓被減小到能夠承受的范圍，從而下人到底部進(jìn)行擴(kuò)底開挖成為可能，大大提高了施工人員井下操作的安全性；
D.在施工過程中，粧孔壁采用加入抗?jié)B劑的混凝土護(hù)壁，一方面增加了粧身的側(cè)摩擦阻力，有效地提高了粧身的承載力，另一方面進(jìn)一步提高了挖孔粧施工過程中的防滲性能。
【權(quán)利要求】
1.一種穿越砂礫石回填層的挖孔粧施工方法，其特征在于所述施工方法包括如下步驟:實(shí)地勘察，測(cè)定地下水位深度和基巖層深度，并標(biāo)記挖孔粧的設(shè)計(jì)施工位置；環(huán)繞所述挖孔粧外圍豎直打入一圈注漿管，各所述注漿管深入至所述基巖層內(nèi)；通過高壓注漿裝置向各所述注漿管內(nèi)同時(shí)注入摻有抗?jié)B劑的水泥漿，所述水泥漿經(jīng)所述注漿管管壁上的注漿孔滲入砂礫石回填層中，當(dāng)注入的所述水泥漿漿液量達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)停止注漿并拔出各所述注漿管；待注漿封水加固完成后，所述水泥漿與所屬砂礫石回填層形成一圈混凝土 ；之后在所述挖孔粧的設(shè)計(jì)施工位置進(jìn)行孔洞開挖并進(jìn)行護(hù)壁支護(hù)，最后在所述孔洞中灌注混凝土以構(gòu)成所述挖孔粧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穿越砂礫石回填層的挖孔粧施工方法，其特征在于一圈所述注漿管豎直打設(shè)于所述挖孔粧的外圈，所述外圈直徑為所述挖孔粧設(shè)計(jì)孔徑的1.1?1.3 倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穿越砂礫石回填層的挖孔粧施工方法，其特征在于所述注漿管自下而上依次由管尖、鋼管、箍打墊、螺旋接頭、注漿絲堵以及活接組合構(gòu)成，其中所述鋼管管壁上均布有注漿孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穿越砂礫石回填層的挖孔粧施工方法，其特征在于所述孔洞開挖和所述護(hù)壁支護(hù)的施工步驟為:采用機(jī)械沖抓開挖所述孔洞，在所述地下水位上部開挖時(shí)，每開挖Im后澆筑一段鋼筋混凝土護(hù)壁；在所述地下水位下部開挖時(shí)，每開挖0.5m后澆筑一段鋼筋混凝土護(hù)壁；當(dāng)開挖至所述基巖層后，將鋼護(hù)筒放入所述孔洞內(nèi)作為支護(hù)，之后施工人員下到所述基巖層處進(jìn)行擴(kuò)底施工。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種穿越砂礫石回填層的挖孔粧施工方法，其特征在于每段所述鋼筋混凝土護(hù)壁呈上窄下寬的倒梯形狀，所述鋼筋混凝土護(hù)壁的下口內(nèi)徑為其上口內(nèi)徑的1.1?1.2倍。
【文檔編號(hào)】E02D5/36GK104499479SQ201410791089
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】吳海清, 張文龍, 水偉厚, 魏歡, 許茂坤, 戴海峰, 林耀華, 吳其泰 申請(qǐng)人:上海申元巖土工程有限公司