采用高壓旋噴樁機進行深基坑止水帷幕施工的方法

采用高壓旋噴樁機進行深基坑止水帷幕施工的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于深基坑止水帷幕施工領域，特別涉及一種采用高壓旋噴粧機進行深基坑止水帷幕施工的方法。
【背景技術】
[0002]深基坑止水帷幕是采用鋼筋混凝土排粧作為支護結構，利用高壓旋噴注漿法使排粧粧間土體固結，與混凝土排粧連成一體，形成密閉的截水屏障。目前在傳統深基坑止水帷幕的施工方法中，采用旋噴粧機施工，需要先引孔，后成粧，利用鉆機的鉆具將帶有噴嘴的鉆頭鉆進至設計深度后，在高壓泵高壓的作用下，將一定水灰比的水泥漿液，通過高壓管泵送至鉆頭，使所注入的高壓水泥漿液經過噴嘴噴射出來，沖擊、切割周圍土體；同時鉆具又以一定速度旋轉并進行提升，這樣水泥漿液強制攪拌周圍土體形成圓柱體的粧體。由于漿液克服地層阻力而滲入周圍地層空隙中，依靠水泥漿液特性、固化地層，使得地層強度得以提高。當地質情況復雜，尤其是卵石層中夾雜大量漂石時，穿越卵石層時成孔難度很大，而且施工速度緩慢，進而增加深基坑止水帷幕施工的工期，從而增大施工現場人員、物資機械以及材料的收入，導致施工成本增高。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于克服現有技術中所存在的上述不足，提供一種采用高壓旋噴粧機進行深基坑止水帷幕施工的方法。本發明所述的方法針對淤泥、粘性土、黃土、砂土、人工填土以及卵石層、泥巖層等成孔難度大的地質層，采用成孔后直接噴漿成粧的施工技術，提高了成孔質量，縮短了施工周期，降低了施工成本。
[0004]為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案:
[0005]本發明所述采用高壓旋噴粧機進行深基坑止水帷幕施工的方法，包括以下步驟:
[0006](I)旋噴粧機改裝
[0007]將CFG粧機改裝成高壓旋噴粧機，所述改裝方法是將注漿管和注氣管安裝在CFG粧機的鉆桿內部，將CFG粧機的鉆頭改裝成潛孔錘鉆頭；
[0008](2)旋噴粧機定位
[0009]移動高壓旋噴粧機到指定粧位，將潛孔錘鉆頭對準孔位中心，然后使高壓旋噴粧機放置平穩、水平，鉆桿的垂直度偏差不大于1%;高壓旋噴粧機就位后，首先進行低壓射水試驗，檢查噴嘴是否暢通，壓力是否正常；
[0010](3)水泥漿的制備
[0011]在高壓旋噴粧機定位的同時，制備水泥漿，備用；
[0012](4)鉆孔
[0013]采用高壓旋噴粧機鉆孔，使潛孔錘鉆頭在預定粧位鉆孔至設計標高；
[0014](5)噴漿
[0015]噴漿管下沉到達設計深度后，停止鉆進，旋轉不停，將高壓泥漿泵壓力增到28?30MPa，按照14?16cm/min的提升速度提升鉆桿，提升鉆桿的同時邊旋轉邊噴漿，旋轉速度為20?28r/min，直至粧頂停漿面；停漿面采取在鉆桿上用油漆標記，避免深度不夠；
[0016](6)成粧
[0017]噴漿由下而上至設計高度后，拔出噴漿管，形成旋噴粧；
[0018](7)補漿
[0019]成粧后，若固結體頂部出現凹穴，應及時采用步驟(3)制備的水泥漿補灌。
[0020]本發明所述的方法首先對CFG粧機(水泥粉煤灰碎石粧機)進行改裝，即將注漿管和注氣管安裝在鉆桿內部，使注漿管和注氣管與鉆桿同時下沉至粧底，其具體改裝方法為將CFG粧機的鉆桿分節拆除；將注漿管和注氣管的頂部分別與高壓泥漿泵和空壓機相連，然后將注漿管和注氣管依次穿過每節鉆桿，并在穿過每節鉆桿的同時將注漿管和注氣管采用鋼筋箍子固定焊接在每節鉆桿的端部。采用上述方法，鉆桿重新組裝為一體，注漿管和注氣管設于鉆桿內部。與傳統的單管法和雙管法相比，在噴漿作業前不需要再單獨插管，在鉆進過程中同時完成插管，集成孔、噴漿于一體。同時將CFG粧機的鉆頭換成潛孔錘鉆頭，其具體方法為將CFG粧機的鉆頭拆除，購買與CFG粧機鉆桿尺寸相匹配的潛孔錘鉆頭進行替換。采用潛孔錘鉆頭，能鉆進成孔難度大的卵石層。
[0021]采用改裝的高壓旋噴粧機進行施工，在鉆進過程中，利用潛孔錘鉆頭的強大切削能力，保障鉆頭能穿過卵石層，再利用安裝在鉆桿內部的注漿管與注氣管進行噴漿，與周圍的土體攪拌混合，形成圓柱狀的水泥與土混合的加固體。
[0022]在本發明所述的方法中，噴漿管下沉到達設計深度后，停止鉆進，旋轉不停，將高壓泥漿泵壓力增到28?30MPa，按照14?16cm/min的提升速度提升鉆桿，提升鉆桿的同時邊旋轉邊噴漿，旋轉速度為20?28r/min，直至粧頂停漿面。針對淤泥、粘性土、黃土、砂土、人工填土以及卵石層、泥巖層等成孔難度大的地質層，本發明所述的施工技術參數可以有效地進行土質改良，使土體的抗剪強度得到大大提高，防止殘積層遇水軟化，以保證其形成密閉的截水屏障，效果良好。進一步優選地，所述步驟(5)中噴漿管下沉到達設計深度后，停止鉆進，旋轉不停，將高壓泥漿泵壓力增到28MPa，按照15cm/min的提升速度提升鉆桿，提升鉆桿的同時邊旋轉邊噴漿，旋轉速度為20?28r/min，直至粧頂停漿面。
[0023]本發明所述的方法針對淤泥、粘性土、黃土、砂土、人工填土以及卵石層、泥巖層等成孔難度大的地質層，通過調整高壓旋噴粧機的結構，并優化施工技術參數，有效地提高了施工質量，縮短了施工周期。
[0024]優選地，所述步驟(3)中水泥漿的制備方法為將水倒入桶中，再加入水泥和外摻劑，所述水、水泥和外摻劑的重量比為0.8?1.2: 0.8?1.2:0.01?0.05，攪拌10?20min，然后依次經第一道篩網過濾和第二道篩網過濾后備用；所述外摻劑為聚氨酯；所述第一道篩網的孔徑為0.6?1.0_，所述第二道篩網的孔徑為0.6?1.0_。采用該水泥漿進行施工，稠度適宜，有效避免了因稠度過大流動緩慢，造成噴嘴堵塞以及因稠度過小影響粧體強度的缺陷。進一步優選地，所述第一道篩網的孔徑為0.8_，所述第二道篩網的孔徑為0.8mmο更進一步優選地，所述水、水泥和外摻劑的重量比為1: 1:0.03。通過以上優選，可以進一步提尚施工質量。
[0025]優選地，所述步驟(3)中噴嘴直徑為1.6?2.0mm。在本發明所述施工方法中，采用直徑為1.6?2.0mm的噴嘴，既能保證施工速度，同時又能提高粧身的強度。進一步優選地，所述步驟(3)中噴嘴直徑為1.8_。
[0026]優選地，所述步驟(5)中旋轉速度為25-28r/min，可以使加固范圍內每一深度的噴楽飽滿。進一步優選地，所述步驟(5)中旋轉速度為26r/min。
[0027]與現有技術相比，本發明的有益效果在于:
[0028](I)本發明所述的方法通過將注漿管和注氣管安裝到鉆桿內部，使注漿管和注氣管與鉆桿同時下沉至粧底，與傳統的單管法和雙管法相比，在噴漿作業前不需要再單獨插管，在鉆進過程中同時完成插管，集成孔、噴漿于一體。
[0029](2)本發明所述的方法采用潛孔錘鉆頭，解決了旋噴粧機在卵石層中夾雜大量漂石成孔難的難題。
[0030](3)本發明針對復雜地質層的環境，采用成孔后直接噴漿成粧的施工技術，并通過優化施工技術參數，獲得的粧身強度高，施工質量好。與傳統的高壓旋噴粧施工方法相比，投入機械材料少、成本小、施工安全、施工迅速。使用本發明所述方法縮短工期近20%、節約機械臺班約25%，經濟效益達到15萬元以上。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發明高壓旋噴粧機鉆桿的內部剖視結構示意圖。
[0032]圖2為本發明高壓旋噴裝機潛孔錘鉆頭的立體結構示意圖。
[0033]圖中標記:1_鉆桿，2-注漿管，3-注氣管，4-潛孔錘鉆頭。
【具體實施方式】
[0034]下面結合試驗例及【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本
【發明內容】
所實現的技術均屬于本發明的范圍。
[0035]成都市高新區紅星路南延線跨府河橋梁工程P2主墩部分位于水中，采用鋼筋混凝土排粧、高壓旋噴粧機進行深基坑止水帷幕施工。深基坑地質情況從上至下分別為雜填土層、粉土層、砂層、卵石層、泥巖層，地質情況復雜。
[0036]實施例1
[0037]采用以下方法對上述深基坑止水帷幕進行施工:
[0038](I)旋噴粧機改裝
[0039]將CFG粧機改裝成高壓旋噴粧機，所述改裝方法是將注漿管和注