一种侧穿桩基洞内的加固处理方法
阅读说明：本技术 一种侧穿桩基洞内的加固处理方法 (Reinforcement treatment method in side-through pile foundation hole ) 是由 高晓刚 崔凯 尹学鑫 许光耀 贺贤群 王振华 龚杨 马利鹏 王建喜 吕帅 杨彦勇 于 2021-06-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种侧穿桩基洞内的加固处理方法,包括以下步骤：S1、搭设作业平台；S2、固定钻机；S3、钻孔作业：在桩基受影响的区域,开始进行钻孔作业；S4、注水洗管；S5、注入磷酸、水玻璃混合液；S6、注浆作业；S7、封孔作业；S8、退出钻杆。本发明采用超前注浆对桩基受影响区域进行桩底及周边进行加固,其主要目的是为了密实桩基周边土体,尽可能减小土体透水性,使其形成一个半圆形密闭壳体,大大提高土体整体稳定性和抗扰动性,由现有技术的被动防预,变成了主动防预。本专利增加了对孔内注入磷酸水玻璃混合液的工序,对防水漏水起到了很好的作用；本专利采用注浆与退杆交替进行的作业方式,提高了注浆效果。(The invention discloses a reinforcement treatment method in a side-through pile foundation hole, which comprises the following steps: s1, setting up a working platform; s2, fixing a drilling machine; s3, drilling: in the affected area of the pile foundation, starting drilling operation; s4, water injection washing pipes; s5, injecting a mixed solution of phosphoric acid and water glass; s6, grouting operation; s7, hole sealing operation; and S8, withdrawing the drill rod. The invention adopts advanced grouting to reinforce the pile bottom and the periphery of the affected area of the pile foundation, and mainly aims to compact the soil body at the periphery of the pile foundation, reduce the water permeability of the soil body as much as possible, form a semicircular closed shell, greatly improve the overall stability and the disturbance resistance of the soil body, and change the passive prevention of the prior art into the active prevention. The process of injecting the phosphoric acid water glass mixed liquid into the holes is added, and the water-proof and water-leakage-proof effects are achieved; this patent adopts the slip casting and moves back the operation mode that the pole goes on in turn, has improved the slip casting effect.)
技术领域
本发明涉及一种地铁工程
技术领域
，具体是涉及一种侧穿桩基洞内的加固处理方法。背景技术
盾构机在下穿快速路与立交高架桥中可能引起周边土体扰动、破坏、失稳变形，从而引起基础不均匀沉降，对快速路与立交高架桥的通行会产生一定的安全隐患。盾构施工对周边土层影响程度受控因素较多，主要为土仓压力、推进速度、总推力、出土量、刀盘转速、注浆量和注浆压力等施工参数的影响，因此要针对优化施工参数选择主要施工措施遵循"连续掘进、顺利通过"的原则、选用熟练操作手、动态优化调整主要掘进参数(如土舱压力、推进速度、刀盘转速和推力等)、优化改良碴土、控制出土量、做好壁后同步注浆和二次注浆，来降低盾构施工对周边土层的影响程度。
上述这些常规的方法，能够降低盾构施工对周边土层的影响程度，但还需要通过新方法更好地解决基础不均匀沉降的问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种侧穿桩基洞内的加固处理方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种侧穿桩基洞内的加固处理方法，包括以下步骤：
S1、搭设作业平台：盾构机在侧穿桩基的洞内，在盾构机的推进油缸撑靴上提前固定手拉葫芦，采用手拉葫芦将钻机先拉至拼装机上部，并进行固定；搭设施工作业平台时，搭设高度距离管片顶部1.1m—1.3m，且至拼装机顶以下0.2m—0.4m，搭设施工过程中，应考虑钻机施工状态高度；
S2、固定钻机：施工作业平台铺设完成，将预先拉起钻机放置操作平台并进行固定，调整钻机位置与钻杆角度，钻杆水平仰角角度为130—140，钻机及钻杆位置均固定好；
S3、钻孔作业：在桩基受影响的区域，开始进行钻孔作业，钻孔过程中两根管道同时进行注水，一方面防止堵塞钻杆，另一方面降低钻杆温度；每根钻杆长度为1.8m—2.2m，在钻孔过程中，可根据超前注浆加固范围，连接对应根数钻杆；
S4、注水洗管：钻孔深度为8m—12m，注入0.1m3—0.3m3水彻底清洗一遍注浆管；
S5、注入磷酸、水玻璃混合液：将磷酸液与水玻璃液按1:1配制完成注入钻孔，其中水玻璃液配合比为水：水玻璃＝1:(0.8—1.2)，磷酸液配合比为水：磷酸＝1:(8—12)，二者均为体积比；实际注入混合液量为0.2m3—0.3m3，注入量标准主要以参考钻孔外壁不持续漏水为准；
S6、注浆作业：注浆机具采用双液变量注浆泵，注浆压力控制在1Mpa—2Mpa左右，采用后退式注浆；双液浆注入量达0.3m3时土仓压力开始上涨，注入浆液量到1.5m3时压力涨至3.0bar，停止注浆并进行观察，同时以0.5r/min速度转动刀盘，如果土仓压力出现下降则继续注浆；注浆过程中每隔2min—4min，转动钻杆以防被浆液包裹，每次转动钻杆不小于8转；依次直至土仓压力涨至3.0bar，根据土仓压力及波动大小，拔出10cm左右再次进行注浆，重复以上操作；直至钻杆退出0.85m，注浆至土仓压力升至3.0bar，持续观察15min至土仓压力基本稳定；
S7、封孔作业：注入预先配置好的磷酸与水玻璃混合液进行封孔作业，将磷酸液与水玻璃液按1:1配制而成的磷酸与水玻璃混合液注入钻孔，其中水玻璃液配合比为水：水玻璃＝1:1，磷酸液配合比为水：磷酸＝1:10，二者均为体积比，注入量约为0.2m3；
S8、退出钻杆：上述封孔作业操作完成10min后，开始将钻杆缓慢退出，且边退边进行拆除；待钻杆全部退出后，为了防止流水涌泥及时将加垫100mm橡胶垫超前注浆管法兰盖上拧紧。
进一步地，所述步骤S2中，钻杆水平仰角角度为13.50。
进一步地，所述步骤S4中，钻孔深度为10m，注入0.2m3水彻底清洗一遍注浆管。
进一步地，所述步骤S5中，将磷酸液与水玻璃液按1:1配制完成注入钻孔，其中水玻璃液配合比为水：水玻璃＝1:1，磷酸液配合比为水：磷酸＝1:10，二者均为体积比；实际注入混合液量为0.25m3，注入量标准主要以参考钻孔外壁不持续漏水为准。
本发明的有益效果在于：本发明采用超前注浆对桩基受影响区域进行桩底及周边进行加固，其主要目的是为了密实桩基周边土体，尽可能减小土体透水性，使其形成一个半圆形密闭壳体，大大提高土体整体稳定性和抗扰动性，由现有技术的被动防预，变成了主动防预。
本专利增加了对孔内注入磷酸水玻璃混合液的工序，对防水漏水起到了很好的作用；
本专利采用注浆与退杆交替进行的作业方式，提高了注浆效果。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图：
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上表面”、“下表面”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“正转”、“反转”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，一种侧穿桩基洞内的加固处理方法，包括以下步骤：
S1、搭设作业平台：盾构机侧穿桩时，在盾构机的推进油缸撑靴上提前固定手拉葫芦，采用手拉葫芦将钻机先拉至拼装机上部，并进行固定；搭设施工作业平台时，搭设高度距离管片顶部1.1m—1.3m，且至拼装机顶以下0.2m—0.4m，搭设施工过程中，应考虑钻机施工状态高度；
S2、固定钻机：施工作业平台铺设完成，将预先拉起钻机放置操作平台并进行固定，调整钻机位置与钻杆角度，钻杆水平仰角角度为130—140，钻机及钻杆位置均固定好；
S3、钻孔作业：开始进行钻孔作业，钻孔过程中两根管道同时进行注水，一方面防止堵塞钻杆，另一方面降低钻杆温度；每根钻杆长度为1.8m—2.2m，在钻孔过程中，可根据超前注浆加固范围，连接对应根数钻杆；
S4、注水洗管：钻孔深度为8m—12m，注入0.1m3—0.3m3水彻底清洗一遍注浆管；
S5、注入磷酸、水玻璃混合液：将磷酸液与水玻璃液按1:1配制完成注入钻孔，其中水玻璃液配合比为水：水玻璃＝1:(0.8—1.2)，磷酸液配合比为水：磷酸＝1:(8—12)，二者均为体积比；实际注入混合液量为0.2m3—0.3m3，注入量标准主要以参考钻孔外壁不持续漏水为准；
S6、注浆作业：注浆机具采用双液变量注浆泵，注浆压力控制在1Mpa—2Mpa左右，采用后退式注浆；双液浆注入量达0.3m3时土仓压力开始上涨，注入浆液量到1.5m3时压力涨至3.0bar，停止注浆并进行观察，同时以0.5r/min速度转动刀盘，如果土仓压力出现下降则继续注浆；注浆过程中每隔2min—4min，转动钻杆以防被浆液包裹，每次转动钻杆不小于8转；依次直至土仓压力涨至3.0bar，根据土仓压力及波动大小，拔出10cm左右再次进行注浆，重复以上操作；直至钻杆退出0.85m，注浆至土仓压力升至3.0bar，持续观察15min至土仓压力基本稳定；
S7、封孔作业：注入预先配置好的磷酸与水玻璃混合液进行封孔作业，将磷酸液与水玻璃液按1:1配制而成的磷酸与水玻璃混合液注入钻孔，其中水玻璃液配合比为水：水玻璃＝1:1，磷酸液配合比为水：磷酸＝1:10，二者均为体积比，注入量约为0.2m3；
S8、退出钻杆：上述封孔作业操作完成10min后，开始将钻杆缓慢退出，且边退边进行拆除；待钻杆全部退出后，为了防止流水涌泥及时将加垫100mm橡胶垫超前注浆管法兰盖上拧紧。
进一步地，所述步骤S2中，钻杆水平仰角角度为13.50。
进一步地，所述步骤S4中，钻孔深度为10m，注入0.2m3水彻底清洗一遍注浆管。
进一步地，所述步骤S5中，将磷酸液与水玻璃液按1:1配制完成注入钻孔，其中水玻璃液配合比为水：水玻璃＝1:1，磷酸液配合比为水：磷酸＝1:10，二者均为体积比；实际注入混合液量为0.25m3，注入量标准主要以参考钻孔外壁不持续漏水为准。
盾构侧穿桥桩时，对影响桩基地面进行袖阀管注浆加固，增加桥桩与土体摩擦力，盾构在施工过程中如出现刀盘前面沉降。
本专利的应用：本专利技术在广州市轨道交通十一号线得到应用。在广州市轨道交通十一号线路中，盾构机在下穿华南快速路与中山大道立交高架桥中可能引起周边土体扰动、破坏、失稳变形，从而引起基础不均匀沉降，对华南快速路与中山大道立交高架桥的通行会产生一定的安全隐患，业主单位对此高度重视。在施工过程中我施工单位将采取必要措施尽量减小对华南快速路与中山大道立交高架桥通车的影响。为保证在隧道施工过程中及后期华南快速路与中山大道立交高架桥运行的安全对既有建筑物实施有效保护措施，根据保护设计图特制定本施工方案，确保盾构安全通过华南快速路与中山大道立交。
本专利在实施过程中，盾构侧穿桥桩时，对影响桩基地面进行袖阀管注浆加固，增加桥桩与土体摩擦力，盾构在施工过程中如出现刀盘前面沉降，采用超前注浆对桩基受影响区域进行桩底及周边加固。其主要目的是为了密实桩基周边土体，尽可能减小土体透水性，使其形成一个半圆形密闭壳体，大大提高土体整体稳定性。利用盾构上8个超前注浆孔进行注浆，根据需要加固范围要求，建议采取超前12m范围进行注浆加固，注浆浆液采用双液浆，注浆压力结合注浆量双重控制，其中以土仓压力控制为主。
并且需要注意的是：在整个注浆过程中，操作室值班司机必须时刻关注土仓压力以及各参数变化，并密切关注齿轮油泄露油箱油质以及主轴承密封性能；注浆期间必须间断性转动刀盘，防止浆液流入掌子面固结将刀盘卡住。
此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。