[发明专利]高水位大粒径砂砾石地质深基坑组合支护施工方法

摘要

本发明公开了高水位大粒径砂砾石地质深基坑组合支护施工方法，在基坑支护体系外侧做高压旋喷桩施工，利用三重管法将水泥浆注入地下填土层及砂砾石缝隙中，凝固后形成咬合桩挡水墙，将地下水阻止在基坑支护体系外围，为支护桩的施工创造条件，待外侧旋喷桩强度达到设计要求后，在紧邻其内侧开始长螺旋钻孔灌注桩施工；在灌注支护桩养护15天后，开始桩间旋喷桩施工，以弥补在支护桩施工中对旋喷桩止水帷幕的局部破坏，增强支护体系整体支护强度和截水效果；最后在土方开挖过程中，做好钢筋网喷射混凝土护坡以及基坑内降水井、明沟、集水井施工，利用多种支护形式组合施工，相互作用，以解决高水位大粒径砂砾石地质基坑的支护、地基的处理等难题。

主权项

高水位大粒径砂砾石地质深基坑组合支护施工方法，其特征在于，包括以下步骤：1.1施工准备研究施工区域的岩土工程勘查报告，了解土层的构造、分布以及性能指标，地下水分布情况，查明各类地下设施，周边建筑物的空间位置、结构形式、基础埋深、基础类型，判断支护对其影响，机械设备安装到位运转正常，所需各种材料全部按计划到位；1.2测量放线根据定位桩进行建筑物轴线定位并绘制平面控制网，用全站仪将建筑物的轴线引测到周边建筑物墙上，根据建筑物轴线放出外侧旋喷桩、支护桩的施工轴线并将轴线控制桩埋在施工范围外侧，根据测量基准点，对桩轴线、孔位、孔口高程进行测量放样，将各轴线的基准点投影到安全可靠且便于观察的位置，用木桩标出孔位，并对钻孔进行统一编号；1.3旋喷桩止水帷幕施工1.3.1、施工准备现场确认管线位置后，挖除施工场地地面以下2米以内的杂填土，然后整平、夯实，同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”；1.3.2、桩位放样施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，并做好标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用木桩钉紧，一桩一位，保证桩孔中心移位偏差小于50mm；1.3.3、钻机就位钻机就位后，对钻机进行调平、对中，调整钻机的垂直度，保证钻杆与桩位一致，偏差小于10mm，钻孔垂直度误差小于0.3％，钻孔前调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常，校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度；1.3.4、引孔钻进钻机施工前，在砂砾石上进行引孔，钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确，钻孔完成后，将钻机移开，采用塑料管插入孔口并用现场废弃的水泥包装袋灌装黏土后，封堵孔口，以免施工废浆和现场异物进入钻孔之中；1.3.5、旋喷台车就位将台车移位到达钻孔的位置后，将保护钻孔孔口的塑料管及水泥袋揭开，调整旋喷台车的转盘和天车，使喷杆能自然垂直通过转盘中央与钻孔孔口对齐；1.3.6、地面试喷钻孔验收合格后，准备向钻孔内下入喷头和喷杆之前，须进行地面试喷，以检查高压泵运行是否良好，输浆管路是否密封通畅，喷杆、喷嘴有无泄漏；1.3.7、下入喷具地面调试好后，将喷嘴加以保护，防止喷具在下入孔内过程中泥砂进入喷嘴；1.3.8、试桩旋喷桩施工前进行试桩，确定旋喷回转速度、钻杆提升速度、注浆压力、泥浆流量、浆液配比、喷嘴直径，试桩数量不少于2根，具体位置根据现场实际情况确定；1.3.9、搅拌水泥浆液制浆采用高速搅拌机进行二级搅拌，按规定的水灰比向搅拌桶中下投放水和水泥，经过充分搅拌后，用比重计测量水泥浆液的比重，符合要求后通过过滤流入第二级搅拌桶，再进行搅拌，保证水泥浆液搅拌时间不少于50s，不使用配制后时间超过4h的浆液；1.3.10、旋喷注浆开始旋喷灌浆时，应按照浆、气、水的先后顺序启动机械设备，先由注浆泵向钻孔中输送水泥浆，再用空气压缩机输送气体，最后用高压泵输送清水；停止旋喷灌浆时，则按照水、气、电、浆的先后顺序关停，在旋喷提升过程中，根据不同的土层，调整旋喷参数；1.3.11、钻机移位旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位；1.4、长螺旋钻孔灌注桩施工1.4.1、测量放线桩位放设偏差<1cm,并由第二人复测桩位无误后报监理单位验收签字后方可施工；1.4.2、成孔A、钻机就位后，进行预检，钻头中心与桩位偏差小于20mm，然后调整钻机，用双垂球双向控制好钻杆垂直度，合格后平稳钻进，钻头刚接触地面时，先关闭钻头封口,下钻速度要慢；B、钻出的土方及时清理，并统一转移到指定的地方堆放；C、用钻杆上的孔深标志控制钻孔深度，钻进至设计要求的深度及土层，经现场监理员验收方可进行灌注混凝土施工；1.4.3、砼泵送料成桩泵送混凝土连续进行，地泵料斗内的混凝土高度不得低于40cm，提升钻杆接近地面时，放慢提管速度并及时清理孔口渣土；1.4.4、钢筋笼制作及安装A、钢筋笼的主筋为通长钢筋，接头采用焊接，焊接时同一截面接头数不得超过50％，双面焊缝长≥6d,单面焊缝≥12d，d为钢筋直径，箍筋采用螺旋箍筋，主筋与箍筋绑扎；B、砼浆经加压泵随着螺旋钻上升将桩孔灌满后，随即吊装钢筋笼，经过点焊成型的钢筋笼吊起居中后靠自重即可插入砼一定深度，笼较长靠自重或无法压入时，可加震动器震入；1.5、二次旋喷桩施工在灌注支护桩养护15天后，开始桩间旋喷桩施工：1.5.1、钻机施工前，在砂砾石上进行引孔，钻孔过程中记录钻杆节数，保证钻孔深度的准确；1.5.2、钻孔完成后，将钻机移开，采用塑料管插入孔口并用现场废弃的水泥包装袋灌装黏土后，封堵孔口；1.5.3、将台车移位到达钻孔的大概位置后，将保护钻孔孔口的塑料管及水泥袋揭开，调整旋喷台车的转盘和天车，使喷杆能自然垂直通过转盘中央与钻孔孔口对齐；1.5.4、钻孔验收合格后，准备向钻孔内下入喷头和喷杆之前，进行地面试喷；1.5.5、地面调试好后，将喷嘴加以保护，防止喷具在下入孔内过程中泥砂进入喷嘴；1.5.6、旋喷桩施工前进行试桩，确定旋喷回转速度、钻杆提升速度、注浆压力、泥浆流量、浆液配比、喷嘴直径；1.5.7、制浆采用高速搅拌机进行二级搅拌，按规定的水灰比向搅拌桶中下投放水和水泥，经过充分搅拌后，用比重计测量水泥浆液的比重，符合要求后通过过滤流入第二级搅拌桶，再进行搅拌，保证水泥浆液搅拌时间不少于50s，不使用配制后时间超过4h的浆液；1.5.8、开始旋喷灌浆时，按照浆、气、水的先后顺序启动机械设备，先由注浆泵向钻孔中输送水泥浆，再用空气压缩机输送气体，最后用高压泵输送清水；停止旋喷灌浆时，则按照水、气、电、浆的先后顺序关停，旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位；1.6、挂网喷浆施工1.6.1、钢筋网片牢固固定在边壁上并符合规定的保护层厚度要求，钢筋网、加强筋与坡面插筋连接牢固可靠；1.6.2、喷射砼配合比通过试验确定，粗骨料最大粒径不宜超过12mm，水灰比不宜大于0.45，喷射混凝土射距为0.6～1.2m,由前向后逐步喷射，防止钢筋网片外漏锈蚀；1.6.3、根据现场环境条件，进行喷射混凝土的养护，如浇水、织物覆盖浇水养护方法，养护时间为5～7天；1.7、降水井和观察井施工1.7.1、基坑内布14口降水井，间距为15米,旋喷桩外侧布置5口观察井；1.7.2、降水井及观察井直径为800mm，降水井初始井口标高为自然地面，基坑开挖至设计深度后基坑内井口标高为基坑底标高+0.2m，基坑底标高以下井深5m，观察井初始井口标高为自然地面，井深为到地下水位标高‑0.5m；1.7.3、坑开挖前提前两周进行降水，确保基坑各分层开挖面无明水，基坑内水位控制标高为基坑底标高‑0.5m；1.7.4、基坑开挖期间应每天测量抽水量及基坑内地下水位对周边建筑物的影响。每日观测水位的变化，如发现水位变化异常，应分析原因，查找渗漏点；1.8、变形观测1.8.1、边坡变形观测点布置在基坑变形较大处，每段基坑坡顶观测点间距不大于25m，每段基坑坡顶观测点不少于3个，每栋建筑物观测点不少于6个；1.8.2、变形观测点需在旋喷桩、支护桩及土方开挖前埋设，2～5天监测一次；1.9、验收。