一種基坑不對稱止水帷幕的施工方法與流程

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本發(fā)明涉及一種基坑不對稱止水帷幕的施工方法，尤其涉及一種富水淤泥質地層環(huán)境中基坑不對稱止水帷幕的施工方法，屬于基坑工程技術領域。

背景技術：

隨著我國建筑市場的迅速發(fā)展，高鐵及超高層建筑的大量涌現，在地下水位高地區(qū)、靠近填海地區(qū)、沖積三角洲地區(qū)、瀕江及瀕海及有淤泥或流沙等地質條件復雜兩側水文地質條件過大的基坑工程普遍存在。在施工過程中地下水對工程造成了很大的困擾，因此，止水帷幕施工進度、質量、資金的投入等已成為了一項主要施工控制工作。

因此，為解決上述技術問題，確有必要提供一種創(chuàng)新的基坑不對稱止水帷幕的施工方法，以克服現有技術中的所述缺陷。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種方便施工、安全有效且適用于水文條件相差過大的富水淤泥質軟土地層的基坑不對稱止水帷幕的施工方法。

為實現上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為：一種基坑不對稱止水帷幕的施工方法，其用于水文條件相差過大的富水淤泥質軟土地層，其包括如下施工步驟：

(1)設計參數的選擇：首先根據以往施工經驗對各參數進行初步設計，水泥攪拌樁和高壓旋噴樁施工參數包括有旋轉速度、提升速度、漿壓、水壓、漿液流量；然后對這些設計參數進行現場噴射試驗，通過開挖和取芯檢查成樁效果，修正設計選取的參數值，得出符合工程實際的施工工藝參數；

(2)外層采用三軸水泥攪拌樁止水帷幕施工；

(3)內層采用高壓旋噴樁施工與鉆孔灌注樁復合止水帷幕施工：鉆孔灌注樁為承受彎矩和剪力的支護結構，同時和高壓旋噴樁咬合起到止水的效果，基坑兩側都采用鉆孔灌注樁和高壓旋噴樁咬合的止水帷幕，作為外層三軸水泥攪拌樁止水帷幕的補充和加強，在一個施工段進行完三軸水泥攪拌樁止帷幕施工后，進行該段高壓旋噴樁的施工，高壓旋噴樁施工時不必咬合，待施工鉆孔灌注樁時自然咬合。

本發(fā)明的基坑不對稱止水帷幕的施工方法進一步為：在水文地質條件比較差的瀕江或瀕湖基坑一側采用雙排三軸水泥攪拌樁，在水文地質條件比較好的基坑一側采用單排三軸水泥攪拌樁。

本發(fā)明的基坑不對稱止水帷幕的施工方法進一步為：所述基坑為瀕江、瀕海、瀕湖基坑；基坑臨水一側距離水面小于100m。

本發(fā)明的基坑不對稱止水帷幕的施工方法進一步為：所述的地層為富水淤泥質軟土地層的淤泥質土層厚度在5.0m以上，富水表示地下水位埋深小于2.0m，承壓水頭距離地表小于4.0m。

本發(fā)明的基坑不對稱止水帷幕的施工方法進一步為：止水帷幕外層為三軸水泥攪拌樁，且基坑兩側設計參數不同，形成不對稱止水帷幕；止水帷幕內層作為外層止水帷幕的補充和加強。

本發(fā)明的基坑不對稱止水帷幕的施工方法進一步為：所述三軸攪拌樁止水帷幕的施工包括如下施工步驟：

1)、測量放線

根據坐標基準點、總平面布置圖、圍護工程施工圖；按圖放出樁位控制線，設立臨時控制樁，做好技術復核單，提請監(jiān)理驗收；

2)、開挖溝槽

根據基坑圍護邊線用挖機開挖溝槽，并清除地下障礙物，開挖溝槽土體應及時處理，以保證三軸深攪正常施工；

3)、樁機就位

由當班班長統(tǒng)一指揮樁機就位，樁機下鋪設鋼板，移動前看清上、下、左、右各方面的情況，發(fā)現有障礙物應及時清除，移動結束后檢查定位情況并及時糾正；樁機應平穩(wěn)、平正，并用經緯儀或線錘進行觀測以確保鉆機的垂直度；三軸水泥攪拌樁樁位定位偏差應不小于1cm；成樁后樁中心偏位不得超過50mm，樁身垂直度偏差不得超過0.2％；

4)、制備水泥漿液及漿液注入

(1)在施工現場搭建拌漿施工平臺，平臺附近搭建水泥庫，在開機前按要求進行水泥漿液的攪制；將配制好的水泥漿送入注漿桶內備用；

(2)水泥漿配制好后，停滯時間不得超過2h，搭接施工的相鄰攪拌樁施工間隔不得超過24h；注漿時通過2臺注漿泵2條管路同Y型接頭從H口混合注入；注漿壓力：4～6MPa,注漿流量：118～165L/min/臺；

5)、鉆進攪拌

三軸攪拌樁成樁采用“兩噴兩攪”的施工工藝，三軸攪拌樁采用跳打的施工方式；三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過程中均應注入水泥漿液，下沉速度與攪拌提升速度控制在0.6m/min以內，并保持勻速下沉和勻速提升；在樁底部分重復攪拌注漿，停留1min左右，并做好原始記錄。

本發(fā)明的基坑不對稱止水帷幕的施工方法進一步為：所述高壓旋噴樁施工包括如下施工步驟：

1)、樁孔測量定位

依據測繪院提供的測量控制點，總平面圖及懸噴樁位布置圖，測量放出控制點軸線；

2)、引孔施工

將導孔鉆機安置在設計的孔位上，使鉆桿頭對準孔位中心，樁位放樣誤差小于5cm；同時為保證鉆孔達到設計要求的垂直度，鉆機就位后，必須作水平校正，使其鉆桿軸線垂直對準鉆孔中心位置；

旋噴樁位經放線定位復核合格后，用工程鉆機成孔，鉆頭直徑150mm，成孔深度大于設計深度0.5m，鉆機應水平，鉆進中不得發(fā)生傾斜、移動，垂直度偏差小于1/100；

3)、高壓旋噴灌漿施工

a、地面試噴：鉆孔驗收、高噴臺車就位并對準孔口后，為了直觀檢查高壓系統(tǒng)的完好性以及是否能夠滿足使用要求，首先應進行地面試噴；

b、開噴：噴管先至指定深度后，拌制水泥漿液，即可供漿、供風、供水開噴；待各壓力參數和流量參數均達到要求，且孔口已返出漿液時，即可按既定的提升速度進行噴射灌漿；

c、高噴灌漿保持全孔連續(xù)一次作業(yè)，作業(yè)中因拆卸噴射管而停頓后，重復高噴灌漿長度不小于0.3m；

d、在高噴灌漿過程中，出現壓力突降或驟增、孔口回漿濃度和回漿量異常，甚至不返漿等情況時，查明原因后及時處理。

本發(fā)明的基坑不對稱止水帷幕的施工方法還為：所述鉆孔灌注樁的施工包括如下施工步驟：

1)、測量放線

現場派專職測量工程師負責測量放線和樁孔定位，進行測量放線定位，敷設工程的基軸線，做好永久性固定標記；

2)、護筒埋設

根據測量技術要求，用挖機開挖溝槽，然后進行護筒安放，用經緯儀校核護筒中心點，采用十字中心吊錘法將護筒(護筒直徑為D+100mm，D為施工樁徑)垂直固定于樁位處進行校正，樁位經復查無誤后，進行護筒埋設；

3)、鉆機就位

鉆機安裝必須水平、周正、穩(wěn)固，保證樁架天車、轉盤中心、護筒中心在同一鉛垂線上，做到“三點一線”；機平臺底座必須座落在較堅實的位置，否則用地板墊平，防止施工中傾斜，對各連接部位進行檢查；

4)、泥漿管理

(1)泥漿配制：

用好泥漿是保障成孔順利，保持樁孔不坍、不縮，保證混凝土灌注質量的重要環(huán)節(jié)；尤其對較厚的雜填土及砂性土更要采用優(yōu)質泥漿；鉆進成孔中，一般以孔內自然造漿為主，若孔內有漏失、垮孔現象，則需采用鈉基膨潤土人工配制優(yōu)質泥漿；

(2)泥漿循環(huán)系統(tǒng)的設置：

在鋪設硬地坪時即留出泥漿池及主要循環(huán)溝槽的位置，挖好后用磚或砌塊砌好；泥漿池盡量放在樁位空隙處，泥漿池容量根據單樁方量及最多同時施工的樁數而定，一般在70－100m3左右，泥漿池內分沉淀池和循環(huán)池；

(3)廢漿外運

設專人進行泥漿管理，隨時跟蹤、檢查循環(huán)池內泥漿比重、粘度，以確保鉆進需要，性能不合格泥漿不得使用，對于施工中產生的廢漿均輸送到廢漿池(罐)中儲存，再用密封罐車外運排放；

5)、試成孔施工

根據設計及規(guī)范要求，樁基施工前，需要進行試成孔施工，以便檢查施工工藝的可行性和對地層情況的進一步掌握，同時為后續(xù)施工采集施工參數，本工程做2根試成孔；

6)、鉆進成孔

根據地層和設計要求及前述確定的施工工藝，選用GPS-10/15型鉆機，進行正循環(huán)成孔鉆進；

7)、一次清孔

鉆進終了，將鉆具提離孔底0.2m左右，上、下活動，低速回轉，全泵量沖孔，充分研磨孔底較大顆粒土塊，待孔內返出漿液中無泥塊泥皮可視為一次清孔完畢，實現“一次清孔為主，二次清孔為輔”的清孔排渣原則；時間一般不少于30分鐘，用測錘測得孔深符合設計要求為止；

8)、鋼筋籠制作與吊放

鋼筋籠制作前，將主筋校直，清除鋼筋表面污垢、銹蝕，鋼筋下料準確控制下料長度；

鋼筋籠采用環(huán)形模制作：

制作時，全孔籠在地面整籠制作，主筋連接采用直螺紋套筒對接；要求主筋與箍筋點焊牢固，并不得損傷主筋；每個鋼筋籠在同一位置的一根主筋上做好標記，便于連接；

9)、下導管

選用Φ250/219mm灌漿導管，導管須內平、筆直；必須對導管進行檢查，不合要求的不得使用，導管長度按實際孔深而定；下管前清點根數，檢查聯接處密封情況，每節(jié)使用“0”型密封圈，保證良好的密封性能，嚴防泥漿滲入管內；

孔口連接時，在絲扣處涂抹機油，便于擰卸；嚴禁使用鐵錘打擊導管，防止變形；

10)、二次清孔

下好導管即開始二次清孔；采用正循環(huán)清孔，首先往孔內注入低比重泥漿，將孔內泥塊土屑攜出孔外，清至孔底500mm以內泥漿比重小于1.25，其沉渣厚度≤100mm時視清孔符合要求；經現場監(jiān)理工程師驗收合格后方可進行下道工序施工；灌注前使用隔水塞將混凝土與泥漿隔離；

11)、商品混凝土及混凝土灌注

砼灌注是基樁施工的關鍵工序，開灌后必須做到連續(xù)灌注，從而保證灌注成樁質量；當灌注遇阻時，應上下輕輕活動，暢通后方可繼續(xù)灌注；灌注混凝土面一般高于樁頂標高，高出部分高度以保證樁頂標高處砼質量。

與現有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明提供了一種施工方法能有效解決基坑不對稱止水帷幕施工問題，其特征在于基坑兩側止水帷幕采用不同的支護參數，水文地質條件差的一側通過增大樁徑和搭接長度或增加止水樁排數等措施保證止水帷幕止水效果，是一種方便施工、安全有效的非常適合淤泥質地層的施工方法。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明所述施工方法的遠離水側基坑工程地質縱斷面圖。

圖2為本發(fā)明所述施工方法的臨水側基坑工程地質縱斷面圖。

圖3為本發(fā)明所述施工方法的遠離水側基坑止水帷幕樁長變化圖。

圖4為本發(fā)明所述施工方法的臨水側基坑止水帷幕樁長變化圖。

圖5為本發(fā)明所述施工方法的三軸攪拌樁施工的工藝流程圖。

圖6為本發(fā)明所述施工方法的三軸攪拌樁施工順序圖。

圖7為本發(fā)明所述施工方法的基坑兩側樁位布置平面圖。

圖8為本發(fā)明所述施工方法的遠離水側止水帷幕大樣圖。

圖9為本發(fā)明所述施工方法的臨水側止水帷幕大樣圖。

其中，圖1和圖2為本基坑工程的工程地質縱斷面圖，其中臨水側比遠離水側淤泥層厚，臨水側基坑巖層標高低，這都說明臨水側的工程地質條件更差。

圖3和圖4為本基坑工程的止水帷幕的樁長變化圖，雖然樁長相差不大，但是止水帷幕的搭接布置排數是不同的。圖中為了方便表示，沒有搭接，實際工程為Φ850@600。其中遠離水側止水帷幕為單排搭接,臨水側止水帷幕為雙排搭接，其大樣圖分別見圖8和圖9。

圖7為兩側樁位平面布置圖，南側為臨水結構水文地質條件差，采用雙排三軸攪拌樁Φ850@600止水帷幕。北側離水面較遠，采用單排三軸攪拌樁Φ850@600止水帷幕，就可滿足止水需要。

【具體實施方式】

請參閱說明書附圖1至附圖9所示，本發(fā)明為一種基坑不對稱止水帷幕的施工方法，方法適用于水文條件相差過大的富水淤泥質軟土地層；所述的地層為富水淤泥質軟土地層，其中淤泥質土層厚度在5.0m以上，富水表示地下水位埋深小于2.0m，承壓水頭距離地表小于4.0m。

本發(fā)明的施工方法包括如下施工步驟：

(1)設計參數的選擇

設計參數的確定，首先要根據以往施工經驗對各參數進行初步設計，水泥攪拌樁和高壓旋噴樁施工參數包括有旋轉速度、提升速度、漿壓、水壓、漿液流量等，以保證固結體尺寸，保證達到樁徑不小于初始設計的樁徑；然后對這些設計參數進行現場噴射試驗，通過開挖和取芯檢查成樁效果，修正設計選取的參數值，得出符合工程實際的施工工藝參數。

(2)外層三軸水泥攪拌樁止水帷幕施工：在水文地質條件比較差的瀕江或瀕湖基坑一側采用雙排三軸水泥攪拌樁，在水文地質條件比較好的基坑一側采用單排三軸水泥攪拌樁。本實施方式中，所述基坑為瀕江、瀕海、瀕湖基坑，基坑臨水一側距離水面小于100m。所述止水帷幕外層為三軸水泥攪拌樁，且基坑兩側設計參數不同，形成不對稱止水帷幕。

(3)內層高壓旋噴樁施工與鉆孔灌注樁復合止水帷幕，作為外層止水帷幕的補充和加強：鉆孔灌注樁為承受彎矩和剪力的支護結構，同時可以和高壓旋噴樁咬合起到止水的效果，基坑兩側都采用鉆孔灌注樁和高壓旋噴樁咬合的止水帷幕，作為外層三軸水泥攪拌樁止水帷幕的補充和加強，在一個施工段進行完三軸水泥攪拌樁止水帷幕施工后，就可以進行該段高壓旋噴樁的施工，高壓旋噴樁施工時不必咬合，待施工鉆孔灌注樁時自然咬合。

進一步的，所述三軸攪拌樁止水帷幕的施工包括如下施工步驟：

1)、測量放線

根據坐標基準點、總平面布置圖、圍護工程施工圖；按圖放出樁位控制線，設立臨時控制樁，做好技術復核單，提請監(jiān)理驗收；

2)、開挖溝槽

根據基坑圍護邊線用挖機開挖溝槽，并清除地下障礙物，開挖溝槽土體應及時處理，以保證三軸深攪正常施工；

3)、樁機就位

4)、制備水泥漿液及漿液注入

(1)在施工現場搭建拌漿施工平臺，平臺附近搭建水泥庫，在開機前按要求進行水泥漿液的攪制；將配制好的水泥漿送入注漿桶內備用；

5)、鉆進攪拌

所述高壓旋噴樁施工包括如下施工步驟：

1)、樁孔測量定位

依據測繪院提供的測量控制點，總平面圖及懸噴樁位布置圖，測量放出控制點軸線；