注浆帷幕结合钢筋混凝土护圈施工方法.pdf

本发明是注浆帷幕结合钢筋混凝土护圈施工方法，其特征是先用工程钻机及压浆机进行注浆帷幕施工，注浆帷幕在钻孔桩施工时同步进行，逐层开挖基坑并施工钢筋混凝土护圈，将围堰周边土体固结，进行分级开挖、分级支护，直至基坑部底，待钻孔桩施工完成后，进行承台施工。优点：通过注浆形成的帷幕防水，在承台基坑开挖的同时施工钢筋混凝土护圈，抵抗因基坑开挖所产生的土压力、水压力及不均衡施工荷载。注浆帷幕可以在钻孔桩施工时同步进行，逐层开挖基坑并施工钢筋混凝土护圈，有效地缩短了施工工期、减少设备施工投入。使用钢筋混凝土沉井、钢围堰、钢板桩施工困难，本发明可以轻易解决，同时根据地质情况承台施工可采取不封底施工，节约成本。

1.  注浆帷幕结合钢筋混凝土护圈施工方法，其特征是先用工程钻机及压浆机进行注浆帷幕施工，注浆帷幕在钻孔桩施工时同步进行，逐层开挖基坑并施工钢筋混凝土护圈，将围堰周边土体固结，进行分级开挖、分级支护，直至基坑部底，待钻孔桩施工完成后，进行承台施工。

2.  根据权利要求1所述的注浆帷幕结合钢筋混凝土护圈施工方法，其特征是注浆帷幕施工中钻孔和注浆分成两个组进行，前面一个组成孔，后面一个组注浆，两组平行作业。

3.  根据权利要求1所述的注浆帷幕结合钢筋混凝土护圈施工方法，其特征是注浆帷幕施工中帷幕采用了两排注浆孔，内排直径25.68m，外排直径27.2m，排孔距0.8m，排距0.76m，呈正三角形布置，全桥共424个帷幕孔，下游帷幕的注浆孔底标高为+136m，上游帷幕的注浆孔底标高为+137m，注浆孔顶标高均为+147m。

4.  根据权利要求2所述的注浆帷幕结合钢筋混凝土护圈施工方法，其特征是钻孔用钻机钻进，直接用灌浆管成孔，钻孔过程中分别放入已加工好的灌浆花管、实心管，确保成孔的垂直度要求，成孔后用高压水对孔进行清孔，必须清孔至孔底。

5.  根据权利要求1所述的注浆帷幕结合钢筋混凝土护圈施工方法，其特征是注浆帷幕施工中采用双管双液注将水泥浆从孔内压灌入土中，初始注浆压力为0.1Mp，结尾注浆压力为0.3Mp，浆液由稀转浓；注浆用量一般为0.45m3/m；注浆时由下向上每2米一个注浆段，分层进行注浆，完成底下2m注浆段后，向上拔2m注浆管，密封孔口后便进行第二段注浆作业，以此类推，直至完成所有段的注浆作业，最后拔出所有的注浆管，用砂浆封孔。

注浆帷幕结合钢筋混凝土护圈施工方法
技术领域
本发明涉及的是一种注浆帷幕结合钢筋混凝土护圈的施工方法，属于大型基础施工的技术领域。
背景技术
现有技术中，对于埋置较深，且有地下水的承台施工，一般选用双壁钢围堰、混凝土沉井、钢管桩帷幕围堰和注浆帷幕围堰施工等方法。其中双壁钢围堰和混凝土沉井施工方法因其围堰体积大，且在复杂地质处下沉时容易产生倾斜。钢管帷幕桩用钢量较大，且投入的施工设备较多，施工成本较高。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提出一种注浆帷幕结合钢筋混凝土护圈施工方法，采用注浆帷幕结合钢筋混凝土护圈作为施工围堰。该方法在钻孔桩施工后期可进行注浆帷幕的施工，钻孔桩施工完成后可立即开挖承台，主体施工与大临施工可交叉进行，这样合理安排各项施工工序，有效地节约了工期。
帷幕设计成圆环状，既能止水，又能抵抗一部分土压力和水压力，可使内侧的钢筋砼护圈厚度减少，同时防渗效果好，且成本低。此种施工方法可应用在沉井、钢板桩等施工困难的卵石层、含大块石的填土层等复杂地质情况下。
本发明的技术解决方案：施工方法分(1)在注浆帷幕施工后形成防渗墙，便于承台基坑开挖；(2)基坑开始开挖而混凝土护圈未施工前，满足注浆帷幕内外压力平衡，起防渗水作用；(3)基坑开挖的同时逐层施工钢筋混凝土护圈；(4)钢筋混凝土护圈施工完后，不考虑注浆帷幕受力，由护圈承受土压力、水压力及不均衡施工荷载。
所述的注浆帷幕是通过注浆将水泥浆均匀地压入需要加固止水的土层中，使水泥浆液与原松散土体胶结成一个整体，凝结成一个强度高、不透水的“结石体”，提高土体的整体强度，从而达到加固、防渗和止水的目的。
所述的钢筋混凝土护圈通常设计成圆形结构，以充分发挥混凝土的受压性能。
本发明的优点：
1、注浆帷幕结合钢筋混凝土护圈的施工方法是通过注浆形成的帷幕防水，在承台基坑开挖的同时施工钢筋混凝土护圈，抵抗因基坑开挖所产生的土压力、水压力及不均衡施工荷载。
2、注浆帷幕可以在钻孔桩施工时同步进行，逐层开挖基坑并施工钢筋混凝土护圈，有效地缩短了施工工期、减少设备施工投入。
3、对于卵石层、大块石、泥岩等复杂地质条件下施工承台基础，使用钢筋混凝土沉井、钢围堰、钢板桩施工困难，采用本技术可以轻易解决，同时根据地质情况承台施工可采取不封底施工，节约成本。
附图说明
附图1注浆帷幕结合钢筋混凝土护圈施工工艺流程图(实施例)。
具体实施方式
对照附图1，注浆帷幕施工方法：先用工程钻机及压浆机进行注浆帷幕施工，将围堰周边土体固结，达到止水和部分固壁的要求，待钻孔桩施工完毕、帷幕水泥浆强度符合要求后，进行分级开挖和分级支护，直至坑底。然后做混凝土垫层，安装承台钢筋、模板，浇注承台混凝土。
注浆流水作业施工方法，钻孔和注浆分成两个组进行，前面一个组成孔，后面一个组注浆，两组平行作业。
注浆孔布置：帷幕采用了两排注浆孔，内排直径25.68m，外排直径27.2m，排孔距0.8m，排距0.76m，呈正三角形布置，全桥共424个帷幕孔。上下游的地质情况不同，注浆的深度也不相同，下游帷幕的注浆孔底标高为+136m，上游帷幕的注浆孔底标高为+137m，注浆孔顶标高均为+147m。
钻孔：采用100型钻机成孔，直接用灌浆管成孔。钻孔过程中分别放入已加工好的灌浆花管、实心管。并且随时校正钻杆的倾斜度，确保成孔的垂直度要求，成孔后用高压水对孔进行清孔，必须清孔至孔底。
浆液配制：浆液应具有良好的灌注性，适度的凝固性和足够的均匀性及稳定性，合理确定浆液材料成分的配比及注浆压力等都十分关键，还要在整个施灌过程中随时发现问题并及时采取措施或调整压力、调整流量、或调整材料的配比及浆液浓度等相关参数。浆液的配置如下：
水泥：注浆材料采用P042.5普通硅酸盐水泥，
水泥外加剂：模数2.3～3.4，浓度30～40be；
粉煤灰：粒度与水泥相同；
浆液水灰比为0.8～1∶1；
水泥∶粉煤灰4∶1或3∶1
水泥、粉煤灰浆液∶化学浆液3∶1
压浆：采用双管双液注浆，注浆压力为0.1～0.3Mpa，初始注浆时取小值，结尾取大值，浆液浓度由稀逐渐变稠。注浆用量一般为0.45m3/m，根据注浆时的具体情况现场进行调节，在人工填土和既有河床面结合段加大注浆用量和注浆压力，并且间歇注浆，确保薄弱层的注浆效果。
拔注浆管
注浆时由下向上每2米一个注浆段，分层进行注浆。完成底下2m注浆段后，向上拔2m注浆管，密封孔口后便进行第二段注浆作业。以此类推，直至完成所有段的注浆作业。最后拔出所有的注浆管，用砂浆封孔，至此一个完整孔的注浆工作便完成了。
为了达到防水效果注浆必须达到设计标高，注浆帷幕需坐落在渗透系数较小的土层或岩面。在人工填土和既有河床面结合处是比较薄弱的部位，注浆时该部位段要加大注浆量，同时适当加大注浆压力，确保止水效果，形成密实的防渗墙。
根据地质情况和土的物理力学性质，选取注浆压力和水泥浆浓度。以切开土体并不至破坏已形成的墙体，确保形成密实帷幕墙。
注浆过程中渗漏严重时处理技术。当注浆过程中防渗墙侧向渗漏严重时，需沿切开的土体回填粗砂，砂体在自重作用下向下流动并在高压水泥浆的带动下共同流向渗漏处，由于粗砂摩阻系数大，流动性差，当水泥浆压力减小后，逐步停止流动，达到堵塞渗漏处的目的。对于渗漏严重的情况，需在水泥浆中加入速凝剂。
为确保帷幕有足够的固化时间，在钻孔桩施工的同时即可进行注浆帷幕施工，注浆帷幕施工时应尽量保证连续性，当因故中断后，重新施工时应对新旧帷幕墙做搭接处理。
在不采用钢筋混凝土护圈的时候，应确保注浆帷幕与开挖边坡的安全距离。由于注浆帷幕不承受水压力，开挖过程中需依靠土体的侧压力承受，因此帷幕内侧需保证足够的土体压力。
施工前期选用填土筑岛的同时应考虑到后期采用帷幕止水方案，其填筑方法和顺序应为：围堰中间尤其是帷幕墙的位置附近避免填筑大块石，以免块石间存在大的空隙，造成注浆时浆体流失，无法填满空隙，影响帷幕质量而渗漏。
钢筋混凝土护圈应尽量设计成圆形，施工中应保证其有一定的圆度。注浆帷幕及钢筋混凝土护圈应作成圆环结构，混凝土护圈可以放坡施工，也可以垂直施工，目前已成功应用于开挖深度为12米的基础施工；在不同的地基情况下可以选择是否需要采用钢筋混凝土护圈护壁。
注浆帷幕结合钢筋混凝土护圈在桥梁承台基础施工中的运用，其构思巧妙、技术成熟、工艺完美，造价低，提高工期利用率，在钢筋混凝土护圈的构造上设计思路新颖、结构受力明确、施工方法简单，为桥梁承台基础施工提供了新的方法，注入了新的思维。