[發(fā)明專利]一種加固軟土地層中樁基礎(chǔ)的頂管施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611148669.0
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106703063B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝勇;吳立;黃敏;董順;余慶鋒;左清軍;李春芳;李曉蕓;郝鈺璽;張靜波
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學（武漢）
• 主分類號: E02D27/14
• 分類號: E02D27/14;E02D3/12;E02D7/00;E02D15/04
• 代理公司: 武漢華旭知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所42214
• 代理人: 劉榮,周宗貴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提高Z軸方向樁基礎(chǔ)橫向穩(wěn)定性的頂管施工方法，適用于深厚軟弱、松散巖土層等各種特殊地層的樁基工程，屬于土木工程、巖土工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在軟弱、松散巖土層中，因樁基橫向穩(wěn)定性不足的問題，經(jīng)常發(fā)生樁基被變形的巖土層推動、剪切而產(chǎn)生嚴重撓曲變形的現(xiàn)象，嚴重的時候甚至發(fā)生樁基斷裂的現(xiàn)象，對工程安全造成了很多危害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的深厚軟弱、松散巖土層中Z軸方向樁基礎(chǔ)不穩(wěn)定的問題，提供一種加固軟土地層中樁基礎(chǔ)的頂管施工方法。

實現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案為，一種加固軟土地層中樁基礎(chǔ)的頂管施工方法，包括如下步驟：

(1)開挖頂管施工所用工作井，安裝好頂進設(shè)備，按Z軸方向樁基礎(chǔ)的分布在鋼管樁上預(yù)留注漿孔；

(2)構(gòu)筑鋼管樁十字網(wǎng)格，使得各Z軸方向樁基礎(chǔ)分別位于鋼管樁十字網(wǎng)格的不同格室內(nèi)：

(2-1)進行橫向單排鋼管樁頂進：在各排Z軸方向樁基礎(chǔ)的前側(cè)沿X軸方向頂進一組鋼管樁，各鋼管樁分別平行于各排Z軸方向樁基礎(chǔ)的連線，在各排Z軸方向樁基礎(chǔ)的前側(cè)形成鋼管樁前橫排；

(2-2)進行橫向雙排鋼管樁頂進：在各排Z軸方向樁基礎(chǔ)的后側(cè)沿X軸方向頂進一組鋼管樁，各鋼管樁分別平行于各排Z軸方向樁基礎(chǔ)的連線，在各排Z軸方向樁基礎(chǔ)的后側(cè)形成鋼管樁后橫排；

(2-3)進行縱向單排鋼管樁頂進：在各列Z軸方向樁基礎(chǔ)的左側(cè)沿Y軸方向頂進一組鋼管樁，各鋼管樁分別平行于各列Z軸方向樁基礎(chǔ)的連線，在各列Z軸方向樁基礎(chǔ)的左側(cè)形成鋼管樁左縱排；

(2-4)進行縱向雙排鋼管樁頂進：在各列Z軸方向樁基礎(chǔ)的右側(cè)沿Y軸方向頂進一組鋼管樁，各鋼管樁分別平行于各列Z軸方向樁基礎(chǔ)的連線，在各列Z軸方向樁基礎(chǔ)的右側(cè)形成鋼管樁右縱排，鋼管樁前橫排和鋼管樁后橫排與鋼管樁左縱排和鋼管樁右縱排十字交叉形成鋼管樁十字網(wǎng)格；

(3)注漿：通過鋼管樁上預(yù)留的注漿孔對Z軸方向樁基礎(chǔ)所在的各格室進行注漿，Z軸方向樁基礎(chǔ)及其臨近的鋼管樁通過漿液固結(jié)形成注漿加固體，加固Z軸方向樁基礎(chǔ)。

步驟(1)中按Z軸方向樁基礎(chǔ)的分布在鋼管樁上預(yù)留注漿孔組，注漿孔組中注漿孔的X軸方向分布范圍大于Z軸方向樁基礎(chǔ)直徑D并且在Z軸方向樁基礎(chǔ)直徑范圍外向Z軸方向樁基礎(chǔ)兩側(cè)各延伸0.1D～D，注漿孔的Y軸方向分布范圍為以鋼管樁軸線為角平分線、角度為90°～160°的圓弧面。

步驟(1)中注漿孔按照梅花形布置，孔間距為10～50mm，孔徑為2～10mm。

步驟(1)中預(yù)留注漿孔后在注漿孔內(nèi)安裝導(dǎo)通方向為管內(nèi)至管外的單向閥。

步驟(2)中，在Z軸方向樁基礎(chǔ)剛施工完成且未經(jīng)外部荷載影響而發(fā)生撓曲變形時構(gòu)筑鋼管樁十字網(wǎng)格，鋼管樁十字網(wǎng)格中的鋼管樁與Z軸方向樁基礎(chǔ)外表面的距離為5～30cm。

步驟(2)中，在構(gòu)成鋼管樁十字網(wǎng)格格室的四根鋼管樁中，相鄰兩根鋼管樁的高度差為5～50cm。

步驟(3)中注漿采用鋼管樁內(nèi)分段封堵后注漿方式，具體內(nèi)容為：將注漿管與帶有密封袋的輔助管伸入鋼管樁內(nèi)部，密封袋分布于各注漿孔兩側(cè)，通過輔助管向密封袋中充入流體使得密封袋膨脹并貼緊鋼管樁內(nèi)壁實現(xiàn)分段封堵，隨后調(diào)整注漿管的出漿口位于分段封堵的各對密封袋之間，通過注漿管和鋼管樁的各注漿孔進行壓力注漿。

步驟(3)中注漿采用具有膠結(jié)硬化作用的無機化學材料漿液或者有機化學材料漿液。

還包括步驟(4)，向鋼管樁的管內(nèi)灌注混凝土，注漿加固體及鋼管樁內(nèi)混凝土固化后，Z軸方向樁基礎(chǔ)與筑砼鋼管樁形成網(wǎng)格狀聯(lián)系梁，加固Z軸方向樁基礎(chǔ)。

步驟(2)中當Z軸方向樁基礎(chǔ)的高度H≤16m時，在Z軸方向樁基礎(chǔ)的中部構(gòu)筑1層鋼管樁十字網(wǎng)格，當Z軸方向樁基礎(chǔ)的高度H＞16m時，在Z軸方向樁基礎(chǔ)上構(gòu)筑n層鋼管樁十字網(wǎng)格，