[发明专利]水上基坑旋喷桩止水帷幕施工工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种建筑基坑的支护结构，具体涉及一种水上基坑旋喷桩止水帷幕施工工艺。

背景技术：

目前，基坑挖土至地下水位以下，当土质为细砂土或粉砂土的情况下，往往会出现一种称为“流砂”的现象，即土颗粒不断地从基坑边或基坑底部冒出的现象。一旦出现流砂，土体边挖边冒流砂，土完全丧失承载力，至使施工条件恶化，基坑难以挖到设计深度。严重时会引起基坑边坡塌方；临近建筑因地基被掏空而出现开裂、下沉、倾斜甚至倒塌。流砂现象产生的原因是水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。动水压力GD的大小与水力坡度成正比，即水位差愈大，渗透路径L愈短，则GD愈大。当动水压力大于土的浮重度时，土颗粒处于悬浮状态，土颗粒往往会随渗流的水一起流动，涌入基坑内，形成流砂。细颗粒、松散、饱和的非粘性土特别容易发生流砂现象。由于产生流砂的主要原因是动水压力的大小和方向。当动水压力方向向上且足够大时，土颗粒被带出而形成为流砂，而动水压力方向向下时，如发生土颗粒的流动，其方向向下，使土体稳定。因此，在基坑开挖中，防治流砂应从“治水”着手。防治流砂的基本原则是减少或平衡动水压力；设法使动水压力方向向下；截断地下水流。其具体措施有：(1)枯水期施工法枯水期地下水位较低，基坑内外水位差小，动水压力小，就不易产生流砂。(2)抢挖并抛大石块法分段抢挖土方，使挖土速度超过冒砂速度，在挖至标高后立即铺竹、芦席，并抛大石块，以平衡动水压力，将流砂压住。此法适用于治理局部的或轻微的流砂。(3)设止水帷幕法将连续的止水支护结构(如连续板桩、深层搅拌桩、密排灌注桩等)打入基坑底面以下一定深度，形成封闭的止水帷幕，从而使地下水只能从支护结构下端向基坑渗流，增加地下水从坑外流入基坑内的渗流路径，减小水力坡度，从而减小动水压力，防止流砂产生。(4)冻结法将出现流砂区域的土进行冻结，阻止地下水的渗流，以防止流砂发生。(5)人工降低地下水位法即采用井点降水法(如轻型井点、管井井点、喷射井点等)，使地下水位降低至基坑底面以下，地下水的渗流向下，则动水压力的方向也向下，从而水不能渗流入基坑内，可有效地防止流砂的发生。因此，此法应用广泛且较可靠。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种在大型船坞建造过程中水上基坑旋喷桩止水帷幕施工工艺。

为实现上述目的，本发明水上基坑旋喷桩止水帷幕施工工艺主要为旋喷桩试验后通过施工机械的布置然后进行工艺操作。

为了确定适合本工程特点的各项施工参数，在船坞现场进行了旋喷桩试验桩的施工，试验桩以P.O.42.5普通硅酸盐水泥为介质，采用了新两管法的工艺，共2组、6根，分别选用了2种水泥掺量。根据试验桩的结果，坞口旋喷桩止水帷幕采用了新两管法的工艺进行施工，以P.O.42.5普通硅酸盐水泥为介质，工艺参数选用：水泥浆浆压35MPa、进浆量80l/min、比重1.5～1.55g/ml；压缩气气压0.6MPa，气量1m3/h；提升速度：10～12cm/min；旋转速度：8～12r/min；II序孔喷浆提升速度放缓，控制在9cm/min。旋喷桩确定后，将旋喷桩施工主要的材料-水泥，堆场于新建临时围堤外的平台上，搭建3个水泥库，在原来平台上用石料和土填高1.5m，标高达到+6.5m，并做相应的护坡处理。场地上铺设木方和木板并铺上油布，四周利用钢连管搭设支架并覆盖彩条布。

施工用的高压水泥泵和空压机布置于水泥堆场旁边的平台上，以方便水泥浆的制作。钻孔机和旋喷机布置于第一道混凝土支撑上搭建的活动平台上，活动平台用槽钢搁置在第一道混凝土支撑上，槽钢上面铺设木板，作业平台分段铺设，完成一段后移到下一段重复利用。当钻机钻孔并形成一定的作业面后，旋喷机架进点开始喷浆作业。根据总体安排，坞口旋喷桩施工拟配备5套设备。

一切具备妥当后，施工的工艺流程顺序是：一部分顺序为制浆-加压-终喷，一部分顺序为定位孔-造孔-台车就位-旋喷提升-终喷，在终喷过程中加入压缩气，经由回灌后成桩。

施工的顺序为：A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9……依此类推，成孔可以连续进行，喷浆必须跳孔喷浆，且分段进行。

附图说明

图1为施工的工艺流程顺序图；

图2为施工的顺序如图。

具体实施方式：