复杂地质条件下深基坑支护锚杆施工方法技术

本发明专利技术提供一种复杂地质条件下深基坑支护锚杆施工方法，包括钻孔→锚杆杆体的制作→注浆三步骤。针对涌水量大，注浆困难的问题，在钻孔完成后，灌注水泥浆，待水泥浆自孔口返出后，采用安装止浆塞及锚杆端头封堵器将钻孔孔口和钻杆端部进行密封。针对淤泥层、砂层松散，钻进过程中极易塌孔的问题，借鉴泥浆护壁成孔技术，采用边钻孔边注浆的方法，在钻孔过程中即采用水泥浆代替水进行循环，最大限度的提高塌孔严重区域的水泥浆灌注量。针对钻头优化的问题：由原本设计的十字交叉箭形硬质合金钻头，创新改进成带U型口的一字型硬质合金钻头，增大了注浆口面积，排除了小孔口挤土效应，解决了在超厚淤泥区自进式中空锚杆注浆通道易被堵孔的难题。

【技术实现步骤摘要】
复杂地质条件下深基坑支护锚杆施工方法
本专利技术涉及建筑施工
，具体地说是一种复杂地质条件下深基坑支护锚杆施工方法。
技术介绍
随着经济与社会的不断发展和城市现代化进程的不断加快，城市用地日趋紧张，对于近海地区城市更为如此。回填近海滩涂区，成为近海城市解决城市化发展过程中土地紧张的方法之一。近海滩涂回填区多为含水丰富的松散软弱砂砾层、淤泥土层等不良地质，常规锚杆技术在施工中，钻进难、成孔难、下锚难、注浆难、抗拔力低、极容易产生管涌事故。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种复杂地质条件下深基坑支护锚杆施工方法，适用于近海滩涂超厚淤泥等不良地质条件下，支护体系中锚杆施工。本专利技术的工法特点如下：1、针对涌水量大，注浆困难的问题：锚杆钻进成孔完成后，由于地下水位高，水量大，给注浆造成很大影响。地下水沿钻杆内部向外流，注至孔内的水泥浆被地下水流冲出孔外，严重影响锚固段的浆体强度，锚杆质量无法保证。采取如下处理方法：钻孔完成后，按相关工艺要求灌注水泥浆，待水泥浆自孔口返出后，采用安装止浆塞及锚杆端头封堵器将钻孔孔口和钻杆端部进行密封，防止水泥浆被地下水流冲出，保证灌注质量。2、针对淤泥层、砂层松散，钻进过程中极易塌孔的问题：钻进成孔中发现，淤泥层、砂层很松散，钻进中极易塌孔，待钻至设计深度后，灌注水泥浆的用量远低于设计用量，部分区域已严重坍塌，注浆困难。鉴于上述情况，借鉴泥浆护壁成孔技术，采用边钻孔边注浆的方法，在钻孔过程中即采用水泥浆代替水进行循环，最大限度的提高塌孔严重区域的水泥浆灌注量，结果表明效果良好，保证了锚固段的浆体质量。3、针对钻头优化的问题：由原本设计的十字交叉箭形硬质合金钻头，创新改进成带U型口的一字型硬质合金钻头，增大了注浆口面积，排除了小孔口挤土效应，解决了在超厚淤泥区自进式中空锚杆注浆通道易被堵孔的难题。4、针对研制锚杆端头封堵器具的问题：在锚杆端部增加一个配套螺纹封堵器，配合锚杆孔口止浆塞实现了压力注浆的同时，有效解决了锚杆端头涌水，锚杆内腔形成动水通路而造成的锚杆渗水、拉拔力达不到设计要求的难题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：复杂地质条件下深基坑支护锚杆施工方法，包括步骤如下：步骤S1、钻孔101.根据设计要求和土层条件，定出孔位做出标记；102.作业面场地要平坦、坚实、有排水沟；103.钻机就位后，应保持平稳，导杆或立轴与钻杆倾角一致，并在同一轴线上；104.钻孔设备根据土层条件选择专门锚杆钻机或地质钻机；步骤S2、锚杆杆体的制作201.按设计要求制作锚杆，为使锚杆处于钻孔中心，且成孔直径保证为130mm，在锚杆杆体上每隔2m焊接叶片；202.锚杆端部焊接带U型口的一字型硬质合金钻头；203.锚杆下料长度应为锚杆自由段、锚固段及端头长度之和，端头长度需满足腰梁及张拉、锚固作业要求；步骤S3、注浆301.注浆材料根据设计要求采用纯水泥浆，水灰比0.50，必要时加入一定量的外加剂或掺合料；302.浆液应搅拌均匀，过筛，随搅随用，浆液应在初凝前用完，注浆管路应经常保持畅通；303.钻孔至设计深度后，直接从钻杆内部进行注浆；注浆时用灰浆泵采用0.2～0.3MPa的压力，将浆液经压浆管输送至孔底，再由孔底返出孔口，注浆量不得小于计算量，其充盈系数应为1.1-1.3；如果浆液不能完全充满锚固体时，再进行补浆；步骤S4、张拉与锁定401.按基坑支护设计图纸和施工工艺的相关要求做好准备；402.锚杆张拉应在锚固体强度达到设计强度的75％方可进行，锚杆张拉前至少先施加一级荷载(即1/10的锚拉力)，使各部紧固伏贴和杆体完全平直，保证张拉数据准确；403.张拉作业时锚杆间隔进行，并进行预张拉和超张拉，按110％进行超张拉，按设计预应力锁定值进行锁定。方案优选地，步骤S3中，钻孔完成后，灌注水泥浆，待水泥浆自孔口返出后，采用安装止浆塞及锚杆端头封堵器将钻孔孔口和钻杆端部进行密封，防止水泥浆被地下水流冲出，保证灌注质量。方案优选地，步骤S3灌浆时，借鉴泥浆护壁成孔技术，采用边钻孔边注浆的方法，在钻孔过程中即采用比重1.3-1.5的水泥浆代替水进行循环，最大限度的避免塌孔，结果表明效果良好，保证了锚固段的浆体质量。方案优选地，步骤S1钻孔时，钻头由原本设计的两片垂直的三角形硬质合金钻头改成一片，增大了注浆孔面积，排除了小孔口挤土效应，解决了在超厚淤泥区注浆口易被堵孔的难题。方案优选地，步骤S3注浆完成之后，立即安装止浆塞及封堵端头。根据地质勘探报告，地下水主要赋存于中砂、中粗砂层中，地下承压水通过端头孔流入锚杆，最后从端头流出，稀释了水泥浆，也会导致锚杆内部水泥浆不充实，降低锚杆拉力。经过设计，使用跟连接套类似，但是一头封闭的物件来封堵端头，该端头封堵前在内测涂润滑剂，水泥浆凝固后方便回收利用。本工法适用于近海滩涂超厚淤泥等不良地质条件下，支护体系中锚杆施工。本专利技术的一种复杂地质条件下深基坑支护锚杆施工方法与现有技术相比所产生的有益效果是：采用支护桩和旋喷桩共同构建止水帷幕进行止水，通过水泥浆护壁钻进解决近海滩涂超厚淤泥层、松散砂层地质条件下钻进塌孔问题；采用安装止浆塞及锚杆端头封堵器将钻孔孔口和钻杆端部进行密封，实现压力注浆同时解决了钻孔涌水现象；钻杆钻头的优化排除了超厚淤泥层钻进过程中的小孔口挤土效应，解决了在超厚淤泥区自进式中空锚杆注浆通道易被堵孔的难题；锚杆端头新增一个封堵器具，有效防止承压水沿钻杆涌水，防止水泥浆被地下水流冲出，保证灌注质量。综上，该工法借鉴用于加固隧道、矿山围岩破碎带的自进式锚杆施工工艺，增加了水泥浆护壁、堵头封堵、钻头创新等工艺创新，成功的应用到近海滩涂深基坑支护体系中，总结出成套的施工工艺，值得在同类工程中借鉴应用。附图说明为了更清楚地描述本专利技术一种复杂地质条件下深基坑支护锚杆施工方法的工作原理，下面将附上简图作进一步说明。附图1是本专利技术一种复杂地质条件下深基坑支护锚杆施工方法的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图1，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如附图1所示，本专利技术的一种复杂地质条件下深基坑支护锚杆施工方法，步骤包括如下：步骤S1、钻孔101.根据设计要求和土层条件，定出孔位做出标记。102.作业面场地要平坦、坚实、有排水沟。103.钻机就位后，应保持平稳，导杆或立轴与钻杆倾角一致，并在同一轴线上。104.钻孔设备可根据土层条件选择专门锚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.复杂地质条件下深基坑支护锚杆施工方法，其特征在于，包括步骤如下：/n步骤S1、钻孔/n101.根据设计要求和土层条件，定出孔位做出标记；/n102.作业面场地要平坦、坚实、有排水沟；/n103.钻机就位后，应保持平稳，导杆或立轴与钻杆倾角一致，并在同一轴线上；/n104.钻孔设备根据土层条件选择专门锚杆钻机或地质钻机；/n步骤S2、锚杆杆体的制作/n201.按设计要求制作锚杆，为使锚杆处于钻孔中心，且成孔直径保证为130mm，在锚杆杆体上每隔2m焊接叶片；/n202.锚杆端部焊接带U型口的一字型硬质合金钻头；/n203.锚杆下料长度应为锚杆自由段、锚固段及端头长度之和，端头长度需满足腰梁及张拉、锚固作业要求；/n步骤S3、注浆/n301.注浆材料根据设计要求采用纯水泥浆，水灰比0.50，必要时加入一定量的外加剂或掺合料；/n302.浆液应搅拌均匀，过筛，随搅随用，浆液应在初凝前用完，注浆管路应经常保持畅通；/n303.钻孔至设计深度后，直接从钻杆内部进行注浆；注浆时用灰浆泵采用0.2～0.3MPa的压力，将浆液经压浆管输送至孔底，再由孔底返出孔口，注浆量不得小于计算量，其充盈系数应为1.1-1.3；/n如果浆液不能完全充满锚固体时，再进行补浆；/n步骤S4、张拉与锁定/n401.按基坑支护设计图纸和施工工艺的相关要求做好准备；/n402.锚杆张拉应在锚固体强度达到设计强度的75％方可进行，锚杆张拉前至少先施加一级荷载，使各部紧固伏贴和杆体完全平直，保证张拉数据准确；/n403.张拉作业时锚杆间隔进行，并进行预张拉和超张拉，按110％进行超张拉，按设计预应力锁定值进行锁定。/n...

【技术特征摘要】
1.复杂地质条件下深基坑支护锚杆施工方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤S1、钻孔
101.根据设计要求和土层条件，定出孔位做出标记；
102.作业面场地要平坦、坚实、有排水沟；
103.钻机就位后，应保持平稳，导杆或立轴与钻杆倾角一致，并在同一轴线上；
104.钻孔设备根据土层条件选择专门锚杆钻机或地质钻机；
步骤S2、锚杆杆体的制作
201.按设计要求制作锚杆，为使锚杆处于钻孔中心，且成孔直径保证为130mm，在锚杆杆体上每隔2m焊接叶片；
202.锚杆端部焊接带U型口的一字型硬质合金钻头；
203.锚杆下料长度应为锚杆自由段、锚固段及端头长度之和，端头长度需满足腰梁及张拉、锚固作业要求；
步骤S3、注浆
301.注浆材料根据设计要求采用纯水泥浆，水灰比0.50，必要时加入一定量的外加剂或掺合料；
302.浆液应搅拌均匀，过筛，随搅随用，浆液应在初凝前用完，注浆管路应经常保持畅通；
303.钻孔至设计深度后，直接从钻杆内部进行注浆；注浆时用灰浆泵采用0.2～0.3MPa的压力，将浆液经压浆管输送至孔底，再由孔底返出孔口，注浆量不得小于计算量，其充盈系数应为1.1-1.3；
如果浆液不能完全充满锚固体时，再进行补浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宝君，马海龙，包希吉，陈国光，岳钊，刘德忠，
申请(专利权)人：中建八局第二建设有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37