联合支护开挖大厚度强风化砂岩层深基坑的施工方法_2

文档序号:8938869阅读:来源:国知局
,进行试粧,注浆材料采用水泥净浆,水泥采用P. 0R42. 5级普通 硅酸盐水泥,水灰比1 :1,注浆压力为22MPa,喷头提升速度10-15cm/min,必要时进行反插, 严格控制拔杆速度;
[0034] B、钻机就位:将钻机安放在设计孔位上,使钻头对准孔位中心,纵横向偏差不得大 于20mm,为保证钻孔达到规范要求的垂直度偏差1 %以内,钻机就位后,必须作水平校正, 使钻杆轴线垂直对准孔位,并固定好粧机;
[0035] C、插管:将喷管插入地层预定的深度,在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可边 射水、边插管,水压力不超过IMPa ;
[0036] D、试管:当注浆管插入预定深度后,应进行清水试压,到设备和管路情况正常后, 则可开始高压注浆作业;
[0037] E、旋喷高压注浆作业:当旋喷管插入预定深度后,立即按设计配合比搅拌浆液,浆 液采用水泥浆浆,指挥人员宣布旋喷开始时,旋转提升旋喷管,自下而上连续进行喷浆,值 班技术人员必须时刻注意检查注浆流量、风量、压力、旋转和提升速度等参数是否符合设计 要求,并且随时做好记录,绘制作业过程曲线;
[0038] F、喷射结束及时拔管:注浆至设计高度后,拔出喷浆管,注浆结束,浆液填入孔中, 多余的清除掉,拔管要及时,不可久留孔中;
[0039] G、冲洗:当旋喷提升到设计标高后,旋喷即告结束,施工完毕应把注浆管等机具设 备冲洗干净,管内机内不得残存水泥浆,通常把浆液换成水,在地面上喷射,以便把泥浆栗、 注浆管软管内的浆液全部排出;
[0040] I、移动机具:把钻机等机具设备移到新孔位上。
[0041] 与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
[0042] 1、将高压旋喷粧施工技术引入超厚不均匀风化砂岩层固化、止水领域,起到了止 水帷幕作用,有效阻断了砂岩层中的裂隙水,防止了砂岩层的潜蚀及基底坡脚的软化,提高 边坡的稳定性;
[0043] 2、将高压旋喷粧施工技术应用在风化砂岩层中,通过预先机械引孔扰动、高压旋 喷成粧技术,解决了高压旋喷粧在风化砂岩层中的施工难题,通过多排使用保证了高压旋 喷粧止水帷幕的止水效果;
[0044] 3、将砂岩层支护分二部分,上部分砂岩层采用中空锚杆喷锚支护,在基底以上3 米范围内采用高压旋喷粧进行基底加固,稳固坡脚,保证了旋喷粧施工质量及经济性;
[0045] 4、通过在高压旋喷粧旋喷完成后从粧顶至粧底插入三角形布置的钢筋、在粧顶设 置钢筋砼冠梁等措施,加强了旋喷粧的刚度,在止水的同时,起到了对砂岩层开挖后边坡的 支护作用;
[0046] 5、上部砂岩层中空锚杆喷锚支护时,采取边挖边喷固化措施,防止砂岩层在空气 中暴露导致风化,随后再进行中空锚杆及表面挂网喷射面层砼施工;
[0047] 6、在卵石层、中空锚杆喷锚支护层,每隔1.5-2米用花管设置泄水孔,将上层留存 多余地下水排至旋喷粧内侧盲沟内,并通过过在冠梁中部或底部设置花管泄水孔将内侧 盲沟内水有组织引至旋喷粧外侧盲沟,并由集水坑排出,防止了其对下部风化砂岩层的影 响;
[0048] 7、本发明适用于裂隙水丰富的风化砂岩层暴露较厚,基坑(槽)支护粧间施作旋 喷粧与粧体共同形成隔水帷幕的工程或砂岩层易软化的基坑坡脚稳定与基底防软化工程。
【附图说明】
[0049] 图1是本发明实施例的支护结构体系横断面示意图。
[0050] 图2是本发明实施例的中空锚杆施工阶段工艺流程图。
[0051] 图3是本发明实施例的高压旋喷粧施工阶段工艺流程图。
【具体实施方式】
[0052] 实施例
[0053] 由甘肃第六建设集团股份有限公司承建的酒钢大厦1#综合楼工程,位于兰州市 城关区,基坑开挖深度17. 5米,地上27层,地下3层,框剪结构,钢筋混凝土平板式筏形基 础,基础持力层为砂岩层。本工程强风化红砂岩暴露厚度不均匀,厚度在6-12m之间,强度 400KPa,且砂岩层中裂隙水丰富,无压力,且流速快、分布无规律,暴露后砂岩风化速度快, 边坡软化潜蚀现象十分严重。
[0054] 1、工艺原理
[0055] 为保证旋喷粧施工质量及考虑经济性,将大厚度强风化砂岩层支护分为两部分, 上部分砂岩层采用中空锚杆喷锚支护,在基底以上3米范围内采用高压旋喷粧进行基底加 固,稳固坡脚。
[0056] I. 1中空锚杆工艺原理:
[0057] 中空锚杆的中空杆设计可获得更好的钢度和抗剪强度,锚杆体外表面为全长标准 大螺距螺纹结构,螺纹结构便于锚杆的切割和接长,增加了锚杆体与注浆材料的粘接面积, 从而提高了锚固力。通过中空杆体对锚杆进行压力注浆,可达到固结破碎岩体,隔断地下水 及杆体防腐的目的,可迅速形成支护力,控制围岩的稳定。
[0058] 1. 2旋喷粧止水帷幕工艺原理:
[0059] 通过引孔钻机的预先松动和高压喷射注浆对砂岩层的切割,加固土体或者由于空 气一水的冲击,在某种程度上使砂岩层粉砂被浆液置换,达到固化砂岩层目的。当由多个 高压喷射注浆固结体形成帷幕时,可以作为将地下水体隔离在一侧的一种止水方法。避免 风化砂岩层因遇水在空气中加速风化、软化坡脚,阻止流砂现象,提高边坡的抗压和抗剪强 度。
[0060] 2、材料与设备
[0061] 2.1 材料
[0062] 中空锚杆、水泥:42. 5级普通硅酸盐水泥
[0063] 2. 2施工机具设备:
[0064] 中空锚杆施工机具:地质钻机、高压栗、灌浆栗、空压机、泥浆栗、水泥浆搅拌机、混 凝土喷射机等。
[0065] 高压旋喷粧施工机具:轻型螺旋钻机、高压注浆栗、水泥浆搅拌机、潜水栗、电焊 机、高压胶管、盛浆筒。
[0066] 3、操作要点
[0067] 将强风化砂岩层支护分为两部分,上部分砂岩层米用中空锚杆喷锚支护,在基底 以上3米范围内采用高压旋喷粧支护。
[0068] 3. 1上层中空锚杆施工
[0069] 3. I. 1开挖时分段进行,在基坑开挖至砂岩层时,每段开挖深度不超过2米,为防 止强风化砂岩层长时间暴露在空气中迅速风化,挖一段立即用水泥砂浆喷射面层封闭一 段;
[0070] 3. 1.2中空锚杆施工
[0071] 中空锚杆施工以多功能作业台架为作业平台,用风钻钻孔、人工安装,对部分软岩 需施工长锚杆(中空注浆锚杆),宜采用锚杆钻机施工,以提高施工速度和施工质量;
[0072] 1)布眼
[0073] 系统锚杆按照设计间距,梅花形布置;锁脚锚杆在钢架拱脚处两侧各两根,钢架 分单元支撑时,每次要布置锚杆。根据设计要求定出锚杆孔位,作出标记,孔位允许偏差为 ±150mm ;
[0074] 2)钻孔
[0075] 钻孔应与砂岩壁面或其所在部位岩层的主要结构面垂直,钻孔采用YT-28手持风 钻,钻杆采用长、短配套,中空锚杆的钻孔直径应与杆体直径相匹配,钻头直径比锚杆直径 大15mm,将钻孔台架移至施工面,两人操作一台钻机,一人掌钻,推进钻杆;一人掌钎,双手 握钻杆对准眼位,控制方向;启动时速度要慢,待钻杆进入一定深度且方向准确后掌钎人松 手,钻眼速度方可加快。钻眼深度较深时,先用短钎,达到一定深度后,换短钎为长钎;
[0076] 3)中空锚杆注浆
[0077] 锚杆入孔后,在外露锚杆头接上注浆嘴,注浆使用注浆罐及注浆管,直到孔口有浆 液流出为止,锚杆注衆料采用纯水泥衆或1 :1水泥砂衆,水灰比为0. 4~0. 5,孔口压力控 制在2. OMpa以内,注浆时注浆管应插至距孔底50~100mm,随砂浆的注入缓慢匀速拔出,杆 体插入后若孔口无砂浆溢出,应及时补注,未达到设计强度的70%时,不得随意碰撞,三天 内不得悬挂重物,锚
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