本發(fā)明涉及一種橋梁基礎(chǔ)施工方法，特別涉及一種水下卵石層基坑帷幕注漿施工方法。
技術(shù)背景
近年來，隨著我國公路交通等基礎(chǔ)建設(shè)的迅速發(fā)展，和跨河、跨江、跨海通道的規(guī)?；ㄔO(shè)，橋梁基礎(chǔ)需要涉水和處于各種復(fù)雜地層的情況不斷出現(xiàn)。與此同時，作為橋梁基礎(chǔ)施工的基坑工程，深基坑支護技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。在各種類型橋梁中，深基坑工程常應(yīng)用于承臺基礎(chǔ)、主墩及其它深基礎(chǔ)中。
深基坑基礎(chǔ)施工中,為保護地下主體結(jié)構(gòu)施工和基坑周邊環(huán)境的安全，對基坑需要采用臨時性支擋、加固、保護與地下水控制等措施。當(dāng)基坑所處的地層卵石層較厚，卵石比例較大，尤其是當(dāng)卵石粒徑大小不一，級配較差，透水較為嚴重，且基坑深度在10m以內(nèi)的情況下時，如果采用支擋式圍堰進行施工，則會遇到擋土構(gòu)件施工、插打困難，所需材料量較大，施工工期較長等不利情況。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有基坑基礎(chǔ)施工中，卵石粒徑大小不一，級配較差，透水較為嚴重，且基坑深度在10m以內(nèi)的情況下時，施工困難所需材料量較大，施工工期較長的問題，本發(fā)明提供一種水下卵石層基坑帷幕注漿施工方法，本發(fā)明和適用于含水卵石層基坑中起到有效加固功能的，能保證止水帷幕的整體連續(xù)性和有效厚度，止水效果好的，施工簡便的，施工設(shè)備配套相對較簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、占地少、振動小、噪音低的，工藝易操作，施工成本較低的，可分區(qū)投入多套設(shè)備，從而縮短施工工期的一種水下卵石層基坑帷幕注漿施工方法。
本發(fā)明解決問題所采用的技術(shù)方案是：
一種水下卵石層基坑帷幕注漿施工方法，其特征在于：具體
步驟為：
步驟一 確定止水帷幕，在承臺輪廓外6.0m的位置打設(shè)四排帷幕注漿孔，在帷幕注漿孔內(nèi)插入帶有噴頭的注漿導(dǎo)管；
步驟二 進行0.5MPa的低壓射水試驗，確保注漿導(dǎo)管上下貫通；
步驟三 在注漿導(dǎo)管內(nèi)注入注漿材料，進行灌漿；注漿過程中同一地層初始注漿壓力取小值，結(jié)尾時取大值，漿液濃度由稀逐漸變稠；稠度控制在12~18s之間，注漿用量為0.28m3/m。
步驟四 對止水帷幕進行噴射，注漿導(dǎo)管下端的噴頭下至設(shè)計深度后，進行原位噴射，直至返漿到達孔口，然后進行提升噴射；噴射完成后立即清洗機具，移至下一孔位。
所述步驟一中的帷幕注漿孔鉆孔采用全液壓履帶式鉆機跟管鉆進，套管為φ146套管，壁厚為7.5mm，套管底部帶管靴，管靴內(nèi)徑為φ127mm；鉆孔到達設(shè)計深度后，后插入注漿導(dǎo)管，注漿導(dǎo)管下至孔底，最后提拔套管。
所述的帷幕注漿孔的注漿范圍寬4.2m，排間距0.9m，孔間距1.0m，梅花形布置，每孔鉆進深度9.0m。
所述的注漿導(dǎo)管采用Φ110×3.5mm型PVC管，由底部向上四周開孔，上下排帷幕注漿孔間距0.4m，注漿導(dǎo)管外露0.3m。
所述注漿材料采用42.5#普通硅酸鹽水泥，水灰質(zhì)量比為1:1、注漿壓力25~35MPa；所述42.5#普通硅酸鹽水泥中摻有質(zhì)量比為5%的粘度添加劑。
所述的粘度添加劑為水玻璃。
所述噴射注漿作業(yè)完成后，由于漿液的析水作用，有不同程度的收縮，利用孔口返漿，對已壓漿孔進行孔口回灌；孔口返漿不能滿足回灌要求時，通過采用水灰比0.5：1.0的新鮮漿液回灌。
所述步驟三中，灌漿過程中壓漿機不起壓時，將水灰比調(diào)整至0.6:1，水玻璃濃度為8~10%后進行灌漿。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明這樣的注漿方法能保證止水帷幕的整體連續(xù)性和有效厚度，止水效果好；施工簡便；施工設(shè)備配套相對較簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、占地少、振動小、噪音低；工藝易操作，施工成本較低；可分區(qū)投入多套設(shè)備，縮短施工工期。
本發(fā)明采取了大扭矩全液壓履帶式鉆機跟管鉆進，PVC套管護壁成孔方法，這種鉆孔方法與傳統(tǒng)泥漿、水泥漿護壁鉆孔方法相比，具有成孔快、不塌孔、污染小、工藝簡單等優(yōu)點。
本發(fā)明采用普通水泥-水玻璃雙液漿作為注漿材料，該漿液以填充、滲透和擠密等方式置換土顆?；蚵咽障吨械乃趾涂諝?，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后一段時間，漿液可將原來松散的土顆?；蚩障赌z結(jié)形成一個強度大、防水性能好、防滲性能高的化學(xué)穩(wěn)定性好的新結(jié)構(gòu)體；同時，該注漿材料具有凝膠時間可調(diào)，可有效控制漿液在地層中的擴散距離，可確保地下動水條件下漿液的凝膠固結(jié)，且漿液無毒、無污染，價格經(jīng)濟。
具體實施方式
為了克服現(xiàn)有基坑基礎(chǔ)施工中，卵石粒徑大小不一，級配較差，透水較為嚴重，且基坑深度在10m以內(nèi)的情況下時，施工困難所需材料量較大，施工工期較長的問題，本發(fā)明提供一種水下卵石層基坑帷幕注漿施工方法，本發(fā)明和適用于含水卵石層基坑中起到有效加固功能的，能保證止水帷幕的整體連續(xù)性和有效厚度，止水效果好的，施工簡便的，施工設(shè)備配套相對較簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、占地少、振動小、噪音低的，工藝易操作，施工成本較低的，可分區(qū)投入多套設(shè)備，從而縮短施工工期的一種水下卵石層基坑帷幕注漿施工方法。
由于河床底為卵石層厚度較厚，且地下水壓力大，為避免開挖過程中出現(xiàn)大量涌水，經(jīng)現(xiàn)場試驗后確定，在圍堰四周采取四排注漿導(dǎo)管帷幕注漿進行加固，以減小圍堰的透水量。
一種水下卵石層基坑帷幕注漿施工方法，具體步驟為：
步驟一 確定止水帷幕，在承臺輪廓外6.0m的位置打設(shè)四排帷幕注漿孔，在帷幕注漿孔內(nèi)插入帶有噴頭的注漿導(dǎo)管；
步驟二 進行0.5MPa的低壓射水試驗，確保注漿導(dǎo)管上下貫通；
步驟三 在注漿導(dǎo)管內(nèi)注入注漿材料，進行灌漿；注漿過程中同一地層初始注漿壓力取小值，結(jié)尾時取大值，漿液濃度由稀逐漸變稠；稠度控制在12~18s之間，注漿用量為0.28m3/m。
步驟四 對止水帷幕進行噴射，注漿導(dǎo)管下端的噴頭下至設(shè)計深度后，進行原位噴射，直至返漿到達孔口，然后進行提升噴射；噴射完成后立即清洗機具，移至下一孔位。
本發(fā)明提供的一種水下卵石層基坑帷幕注漿施工方法，在不擾動原河床卵石層結(jié)構(gòu)的情況下，利用鉆機把帶有特殊噴嘴的注漿導(dǎo)管鉆進土層的預(yù)定位置后，用高壓泥漿泵等高壓發(fā)生裝置，使?jié){液成為高壓噴射流，從注漿管底部側(cè)面的噴嘴噴出，同時鉆桿以一定速度徐徐提升，不斷以強力沖擊切削土體，除一部分細小土粒隨漿液冒出外，其余在噴射力有效作用范圍內(nèi)從土體剝落下來的土顆粒與漿液充分攪拌混合，并按一定的漿土比例有規(guī)律地重新排列。漿液經(jīng)一定時間凝固后即在土中形成了一個固結(jié)體，其形狀與射流移動方向有關(guān)，采用旋噴法的情況下噴嘴一面噴射一面旋轉(zhuǎn)提升，因此固結(jié)體呈圓柱狀。漿液擴散范圍內(nèi)卵石層固結(jié)連接成一個整體，從而防止卵石層滲水，起到加固基坑和止水帷幕的作用。
實施例2：
基于上述實施例的基礎(chǔ)上，本實施例中，所述步驟一中的帷幕注漿孔鉆孔采用全液壓履帶式鉆機跟管鉆進，套管為φ146套管，壁厚為7.5mm，套管底部帶管靴，管靴內(nèi)徑為φ127mm；鉆孔到達設(shè)計深度后，后插入注漿導(dǎo)管，注漿導(dǎo)管下至孔底，最后提拔套管。本實施例中采用的全液壓履帶式鉆機為φ146的偏心錘跟管鉆進。
所述的帷幕注漿孔的注漿范圍寬4.2m，排間距0.9m，孔間距1.0m，梅花形布置，每孔鉆進深度9.0m。
所述的注漿導(dǎo)管采用Φ110×3.5mm型PVC管，由底部向上四周開孔，上下排帷幕注漿孔間距0.4m，注漿導(dǎo)管外露0.3m。
所述注漿材料采用42.5#普通硅酸鹽水泥，水灰質(zhì)量比為1:1、注漿壓力25~35MPa；所述42.5#普通硅酸鹽水泥中摻有質(zhì)量比為5%的粘度添加劑。
所述的粘度添加劑為水玻璃。本發(fā)明中的粘度添加劑為現(xiàn)有公知技術(shù)，在市場上均可買到，本實施例中采用水玻璃作為粘度添加劑。
所述噴射注漿作業(yè)完成后，由于漿液的析水作用，有不同程度的收縮，利用孔口返漿，對已壓漿孔進行孔口回灌；孔口返漿不能滿足回灌要求時，通過采用水灰比0.5：1.0的新鮮漿液回灌。
所述步驟三中，灌漿過程中壓漿機不起壓時，將水灰比調(diào)整至0.6:1，水玻璃濃度為8~10%后進行灌漿。
為了在含水豐富的卵石層中進行基坑施工，本發(fā)明特別提出采用普通水泥-水玻璃雙液漿作為注漿材料；全液壓履帶式鉆機垂直跟管鉆進；雙重管法高壓旋噴注漿施工的全新基坑帷幕注漿施工方法。該方法不僅能起到加固這種基坑的作用，還能解決深基坑四周的止水問題，同時通過推廣應(yīng)用還能取得較大的經(jīng)濟和社會效益。
本發(fā)明帷中確定幕注漿孔時，用全站儀放出每排兩邊的最外邊兩點的坐標(biāo)，再通過這些坐標(biāo)點，定出兩點中間其他鉆孔孔位。采用移動液壓鉆機到注漿導(dǎo)管中的指定孔位，將鉆頭對準孔位中心，放置平穩(wěn)、水平，鉆桿的垂直度偏差不大于1.0%。就位后，首先進行0.5MPa的低壓射水試驗。鉆孔采用全液壓履帶式鉆機跟管鉆進，套管為φ146套管，壁厚為7.5mm，套管底部帶管靴，管靴內(nèi)徑為φ127mm。鉆孔到達設(shè)計深度后，加大氣量排盡孔內(nèi)鉆渣，然后插入φ110mmPVC管。PVC管下至孔底，最后提拔套管，提拔時需避免PVC管上移。下設(shè)并調(diào)準噴管噴射方向和角度。噴頭下至設(shè)計深度后，進行原位噴射，直至返漿到達孔口，然后進行提升噴射。噴射完成后立即清洗機具，移至下一孔位。噴射注漿作業(yè)完成后，由于漿液的析水作用，一般均有不同程度的收縮，利用孔口返漿，對已壓漿孔進行孔口回灌。孔口返漿不能滿足回灌要求時，可利用水灰比0.5：1.0的新鮮漿液回灌。
本發(fā)明的注漿材料采用42.5#普通硅酸鹽水泥,同時摻入5%的水玻璃作為改善注漿液性能的粘度添加劑，水灰比為1:1、注漿壓力25~35MPa。若壓漿機不起壓，可將水灰比調(diào)整至0.6:1，水玻璃濃度為8~10%，材料配比也可跟據(jù)實際需要進行調(diào)整，并做好記錄。止水帷幕范圍是漿液理論擴散半徑按照0.6m計，在承臺輪廓外6.0m的位置打設(shè)四排注漿導(dǎo)管5帷幕注漿，注漿范圍寬4.2m，排間距0.9m，孔間距1.0m，梅花形布置，每孔鉆進深度9.0m，采用Φ110×3.5mm型PVC管，由底部向上四周開孔，上下排壓漿孔間距0.4m，注漿管外露0.3m。本發(fā)明中偏心錘鉆孔施工中，由河道上游向下游間隔施工，先內(nèi)排再外排，壓漿緊隨其后。注漿壓力及注漿量依據(jù)現(xiàn)場試驗樁情況確定，注漿過程中同一地層初始注漿壓力取小值，結(jié)尾時取大值，漿液濃度由稀逐漸變稠。稠度控制在12~18s之間，注漿理論擴散半徑按照0.6m計，注漿用量按0.28m3/m控制，根據(jù)注漿時的具體情況適當(dāng)調(diào)節(jié)，在回填土和既有河床面結(jié)合段加大注漿量和注漿壓力，并且間歇注漿，確保薄弱層的注漿效果。
本發(fā)明提供的一種水下卵石層基坑帷幕注漿施工方法，在不擾動原河床卵石層結(jié)構(gòu)的情況下，利用鉆機把帶有特殊噴嘴的注漿導(dǎo)管鉆進土層的預(yù)定位置后，用高壓泥漿泵等高壓發(fā)生裝置，使?jié){液成為25~35MPa的高壓噴射流，從注漿管底部側(cè)面的噴嘴噴出，同時鉆桿以一定速度徐徐提升，不斷以強力沖擊切削土體，除一部分細小土粒隨漿液冒出外，其余在噴射力有效作用范圍內(nèi)從土體剝落下來的土顆粒與漿液充分攪拌混合，并按一定的漿土比例有規(guī)律地重新排列。漿液經(jīng)一定時間凝固后即在土中形成了一個固結(jié)體，其形狀與射流移動方向有關(guān)，采用旋噴法的情況下噴嘴一面噴射一面旋轉(zhuǎn)提升，因此固結(jié)體呈圓柱狀。漿液擴散范圍內(nèi)卵石層固結(jié)連接成一個整體，從而防止卵石層滲水，起到加固基坑和止水帷幕的作用。