專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基坑止水帷幕的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建設(shè)工程領(lǐng)域，特別涉及一種基坑止水帷幕的施工方法。
背景技術(shù)：
軟土地區(qū)的基坑支護(hù)涉及擋土和止水兩個(gè)方面，一些工程基坑內(nèi)側(cè)采用鉆孔灌注樁等剛性樁加內(nèi)支撐來(lái)?yè)跬?，外?cè)采用水泥土樁止水帷幕來(lái)止水，實(shí)踐表明這種基坑支護(hù)方式可以有效防止基坑出現(xiàn)事故。鉆孔灌注樁等剛性樁施工工藝比較成熟，質(zhì)量通常能滿(mǎn)足要求。而水泥土樁傳統(tǒng)工藝是在水泥漿液射流外面包裹一層高壓空氣同時(shí)噴射，來(lái)破壞土層結(jié)構(gòu)，同時(shí)完成置換、填充，這種方法施工后有時(shí)會(huì)出現(xiàn)水泥土攪拌不均勻等不良情況，甚至發(fā)生止水帷幕滲漏現(xiàn)象，失去了止水帷幕防水功能。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基坑止水帷幕的施工方法。本發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改進(jìn)，先用包裹了高壓空氣的高壓水流來(lái)破壞土層結(jié)構(gòu)， 再以水泥漿液進(jìn)行置換、填充。并根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)制定了相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)，包括高壓水、高壓空氣、漿液三種工作介質(zhì)的壓力、流量、噴嘴直徑和注漿管的提升速度、旋轉(zhuǎn)速度，以及回漿的數(shù)量、比重等，通過(guò)這些參數(shù)的控制來(lái)保證基坑止水帷幕的質(zhì)量。本發(fā)明以高壓水作為噴射動(dòng)力，通過(guò)一定形狀的噴嘴，產(chǎn)生能量大、連續(xù)脈沖運(yùn)動(dòng)的高壓射流，切削、沖擊、破壞土體結(jié)構(gòu)，使水泥漿與土顆粒置換、攪拌、混合，因水泥的水化作用而凝結(jié)，在土層中形成注漿體。為了防止水射流衰減過(guò)快，增加有效射程，在高壓水射流的噴射孔周?chē)由蠄A筒狀的空氣噴流，形成水、氣的同軸噴射。低壓的水泥漿依賴(lài)高壓水噴射流，使水泥漿與土顆粒攪拌混合，形成基坑止水帷幕。本發(fā)明注漿管由內(nèi)、中、外三種不同直徑無(wú)縫鋼管以特殊的連接件組裝而成，高壓水走內(nèi)管，高壓空氣走內(nèi)、中管間的環(huán)形空間，水泥漿走中管與外管間的環(huán)形空間，三種介質(zhì)各走自身的通道，互不串通。高壓空氣包裹高壓水射流作同軸噴射，防止高壓水射流分散漫射而使水壓力衰減過(guò)快，同時(shí)由注漿泵壓注水泥漿，雖然漿液的壓力不高，但由于高壓射流的作用，使水泥漿與被切削下來(lái)的土粒攪拌混合，從而達(dá)到加固土體的作用。由于本發(fā)明是高壓水射流和水泥漿的共同作用，旋噴后返漿量多，而且漿液含水量高，相對(duì)密度較低(對(duì)于淤泥質(zhì)地層漿液相對(duì)密度為1. 35 1. 4)，故旋噴后注漿體沉降量大，容易形成孔穴，因此要進(jìn)行漿液回灌，直至注漿體不再沉降為止。施工步驟包括(1)旋噴機(jī)就位鉆機(jī)就位時(shí)機(jī)座要平穩(wěn)，立軸或轉(zhuǎn)盤(pán)要與孔位對(duì)正，鉆桿與注漿體位置偏差應(yīng)在 IOmm以?xún)?nèi)。鉆機(jī)就位后應(yīng)進(jìn)行垂直校正，傾角誤差不得大于0.5°，鉆機(jī)垂直度須保證在以?xún)?nèi)。
⑵鉆孔在空壓機(jī)、清水泵，泥漿泵低壓狀態(tài)下成孔，將噴頭送至設(shè)計(jì)標(biāo)高。(3)下注漿管在插入注漿管前先檢查高壓水與空氣噴射情況，各部位密封圈是否封閉，插入后先作高壓水射水試驗(yàn)，合格后方可噴射漿液。如因塌孔插入困難時(shí)用低壓水(0. 1 2MPa) 沖孔噴下，但須把高壓水噴嘴用塑料包裹以免泥土堵塞。⑷接通管路注漿管下放到設(shè)計(jì)深度后，接通管路，依次開(kāi)動(dòng)高壓水泵和空氣壓縮機(jī)，檢查壓力是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，如果達(dá)不到要求，檢查密封與噴嘴的狀況是否正常；如果壓力正常，開(kāi)動(dòng)水泥注漿泵。(5)試噴旋噴開(kāi)始時(shí)先送高壓水再送水泥漿和壓縮空氣，壓縮空氣晚送30s，在注漿體底部邊旋轉(zhuǎn)邊噴射Imin后再進(jìn)行邊旋轉(zhuǎn)邊提升邊噴射。當(dāng)噴管達(dá)到預(yù)定位置，原位旋噴3 5min，以達(dá)到擴(kuò)大注漿體底部直徑的目的，保證注漿體底部與持力層具有較好的連接性。(6)旋噴注漿鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升應(yīng)連續(xù)進(jìn)行不得中斷拆卸鉆桿，要保持鉆桿伸入下節(jié)IOOmm以上，以免注漿體脫節(jié)。鉆機(jī)發(fā)生故障應(yīng)停止提升鉆桿和旋噴，并應(yīng)立即檢修排除故障，避免注漿體斷開(kāi)。隨時(shí)測(cè)定進(jìn)漿與回漿密度，切實(shí)保證工藝參數(shù)要求。當(dāng)回漿量小于進(jìn)漿量的20% 時(shí)，視為正?，F(xiàn)象，當(dāng)超過(guò)20%或完全不回漿時(shí)，應(yīng)查明原因并采取下列措施1、若原地層中有較大的空隙引起的不回漿時(shí)，則在漿液中摻加適量的速凝劑，縮短固結(jié)時(shí)間。2、回漿量過(guò)大，其原因一般是有效旋噴范圍與進(jìn)漿量不相適應(yīng)所致，即注漿量明顯超過(guò)旋噴所需的漿量，適當(dāng)調(diào)整進(jìn)漿量。減少回漿量的措施有三種提高旋噴壓力；縮小噴嘴直徑；加快提升速度和旋轉(zhuǎn)速度。(7)漿液回灌用φ 25mm的自來(lái)水管加工成灌漿管，前端帶尖頭并在管側(cè)開(kāi)4個(gè)對(duì)稱(chēng)小孔，灌漿時(shí)將灌漿管通過(guò)孔口管插入注漿體內(nèi)，開(kāi)動(dòng)泥漿泵灌入0.8 1的單液水泥漿。隨時(shí)觀察孔口管內(nèi)流出漿液的變化情況，直到注漿體孔內(nèi)的漿液面不再下沉，停止灌漿。本發(fā)明根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)制定了相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)，包括高壓水、高壓空氣、漿液三種工作介質(zhì)的壓力、流量、噴嘴直徑和注漿管的提升速度、旋轉(zhuǎn)速度，以及回漿的數(shù)量、比重等， 通過(guò)這些參數(shù)的控制來(lái)保證水泥土的質(zhì)量。技術(shù)參數(shù)采用如下噴頭的噴嘴內(nèi)徑對(duì)高噴工作條件影響很大，噴射壓力與噴嘴內(nèi)徑的4次方成反比。高噴施工應(yīng)根據(jù)工作條件選擇噴嘴規(guī)格，并在施工過(guò)程中經(jīng)常檢查噴嘴的磨耗情況和暢通情況。表1為在不同壓力、流量條件下高壓水噴嘴內(nèi)徑。表1高壓水噴嘴內(nèi)徑(mm)
權(quán)利要求
1. 一種基坑止水帷幕的施工方法，其特征是以高壓水作為噴射動(dòng)力，通過(guò)一定形狀的噴嘴，產(chǎn)生能量大、連續(xù)脈沖運(yùn)動(dòng)的高壓射流，切削、沖擊、破壞土體結(jié)構(gòu)，使水泥漿與土顆粒置換、攪拌、混合，因水泥的水化作用而凝結(jié)，在土層中形成注漿體；在高壓水射流的噴射孔周?chē)由蠄A筒狀的空氣噴流，形成水、氣的同軸噴射；低壓的水泥漿依賴(lài)高壓水噴射流， 使水泥漿與土顆粒攪拌混合；注漿管由內(nèi)、中、外三種不同直徑無(wú)縫鋼管以特殊的連接件組裝而成，高壓水走內(nèi)管，高壓空氣走內(nèi)、中管間的環(huán)形空間，水泥漿走中管與外管間的環(huán)形空間，三種介質(zhì)各走自身的通道，互不串通；高壓空氣包裹高壓水射流作同軸噴射，同時(shí)由注漿泵壓注水泥漿，形成基坑止水帷幕；施工步驟包括(1)旋噴機(jī)就位鉆機(jī)就位時(shí)機(jī)座要平穩(wěn)，立軸或轉(zhuǎn)盤(pán)要與孔位對(duì)正，鉆桿與注漿體位置偏差應(yīng)在IOrnm 以?xún)?nèi)；鉆機(jī)就位后應(yīng)進(jìn)行垂直校正，傾角誤差不得大于0.5°，鉆機(jī)垂直度須保證在以?xún)?nèi)；(2)鉆孔在空壓機(jī)、清水泵，泥漿泵低壓狀態(tài)下成孔，將噴頭送至設(shè)計(jì)標(biāo)高；(3)下注漿管在插入注漿管前先檢查高壓水與空氣噴射情況，各部位密封圈是否封閉，插入后先作高壓水射水試驗(yàn)，合格后方可噴射漿液；如因塌孔插入困難時(shí)用低壓水(0. 1 2MPa)沖孔噴下，但須把高壓水噴嘴用塑料包裹以免泥土堵塞；(4)接通管路注漿管下放到設(shè)計(jì)深度后，接通管路，依次開(kāi)動(dòng)高壓水泵和空氣壓縮機(jī)，檢查壓力是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，如果達(dá)不到要求，檢查密封與噴嘴的狀況是否正常；如果壓力正常，開(kāi)動(dòng)水泥注漿泵；(5)試噴旋噴開(kāi)始時(shí)先送高壓水再送水泥漿和壓縮空氣，壓縮空氣晚送30s，在注漿體底部邊旋轉(zhuǎn)邊噴射Imin后再進(jìn)行邊旋轉(zhuǎn)邊提升邊噴射；當(dāng)噴管達(dá)到預(yù)定位置，原位旋噴3 5min ；(6)旋噴注漿鉆桿的旋轉(zhuǎn)和提升應(yīng)連續(xù)進(jìn)行不得中斷拆卸鉆桿，要保持鉆桿伸入下節(jié)IOOmm以上， 以免注漿體脫節(jié)；鉆機(jī)發(fā)生故障應(yīng)停止提升鉆桿和旋噴，并應(yīng)立即檢修排除故障，避免注漿體斷開(kāi)；隨時(shí)測(cè)定進(jìn)漿與回漿密度，切實(shí)保證工藝參數(shù)要求；當(dāng)回漿量小于進(jìn)漿量的20%時(shí)， 視為正常現(xiàn)象，當(dāng)超過(guò)20%或完全不回漿時(shí)，應(yīng)查明原因并采取下列措施.1、若原地層中有較大的空隙引起的不回漿時(shí)，則在漿液中摻加適量的速凝劑，縮短固結(jié)時(shí)間；.2、回漿量過(guò)大，其原因一般是有效旋噴范圍與進(jìn)漿量不相適應(yīng)所致，即注漿量明顯超過(guò)旋噴所需的漿量，適當(dāng)調(diào)整進(jìn)漿量；減少回漿量的措施有三種提高旋噴壓力；縮小噴嘴直徑；加快提升速度和旋轉(zhuǎn)速度；(7)漿液回灌用Φ 25mm的自來(lái)水管加工成灌漿管，前端帶尖頭并在管側(cè)開(kāi)4個(gè)對(duì)稱(chēng)小孔，灌漿時(shí)將灌漿管通過(guò)孔口管插入注漿體內(nèi)，開(kāi)動(dòng)泥漿泵灌入0.8 1的單液水泥漿；隨時(shí)觀察孔口管內(nèi)流出漿液的變化情況，直到注漿體孔內(nèi)的漿液面不再下沉，停止灌漿；
2.按照權(quán)利要求1所述的基坑止水帷幕，其特征是技術(shù)參數(shù)采用如下 不同壓力、流量條件下高壓水噴嘴內(nèi)徑采用表1 ； 表1高壓水噴嘴內(nèi)徑(mm)
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基坑止水帷幕的施工方法，其特征是其特征是以高壓水作為噴射動(dòng)力，通過(guò)一定形狀的噴嘴，產(chǎn)生能量大、連續(xù)脈沖運(yùn)動(dòng)的高壓射流，切削、沖擊、破壞土體結(jié)構(gòu)，使水泥漿與土顆粒置換、攪拌、混合，因水泥的水化作用而凝結(jié)，在土層中形成注漿體；在高壓水射流的噴射孔周?chē)?，加上圓筒狀的空氣噴流，形成水、氣的同軸噴射；低壓的水泥漿依賴(lài)高壓水噴射流，使水泥漿與土顆粒攪拌混合；高壓空氣包裹高壓水射流作同軸噴射，同時(shí)由注漿泵壓注水泥漿，形成基坑止水帷幕；施工步驟包括(1)旋噴機(jī)就位；(2)鉆孔；(3)下注漿管；(4)接通管路；(5)試噴；(6)旋噴注漿；(7)漿液回灌。本發(fā)明具有防水效果好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02D19/16GK102261079SQ201110119460
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者朱奎 申請(qǐng)人:朱奎