[发明专利]适用于富水砂层的三重管高压旋喷桩施工方法

权利要求书

1.适用于富水砂层的三重管高压旋喷桩施工方法，富水砂层的地下结构包括由上至下依次布设的无水区(4)、潜水区(7)、静压承水区(8)和动压承水区(9)，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、测量定位并挖设排浆沟：按照设计要求进行施工放样工作，利用木桩沿着施工地面(1)的长度方向定出施工桩位并用白石灰作出标识；在施工范围以外挖设排浆沟；

步骤二、进行试桩试验，过程如下：

步骤201、选取试验桩位：在确定好所述施工桩位的施工现场外选取与施工现场地质相近的区域作为试验场地并确定多个试验桩位；

步骤202、试验前准备工作：将三重管高压旋喷桩机(2)移动至选取的试验场地处，将三重管高压旋喷桩机(2)的旋喷管(3)的钻头对准所述试验桩位中心，使三重管高压旋喷桩机(2)旋喷管(3)的垂直度偏差维持在1％～1.5％之间；同时对旋喷管(3)的喷嘴进行低压射水试验，确保旋喷管(3)的喷嘴正常工作；

步骤203、确定护壁注浆区域的类型：当注浆孔的孔段位于无水区(4)时，该孔段所在的区域为第一类护壁注浆区域，执行步骤204；当注浆孔的孔段位于潜水区(7)时，该孔段所在的区域为第二类护壁注浆区域，执行步骤205；当注浆孔的孔段位于静压承水区(8)时，该孔段所在的区域为第三类护壁注浆区域，执行步骤206；当注浆孔的孔段位于动压承水区(9)时，该区域为第四类护壁注浆区域，执行步骤207；

步骤204、对第一类护壁注浆区域进行护壁注浆试验：启动三重管高压旋喷桩机(2)使三重管高压旋喷桩机(2)的旋喷管(3)钻设多个第一试验注浆孔，所述第一试验注浆孔位于第一类护壁注浆区域内，按照水和水泥的质量比为(1～4):1制备第一类护壁浆液，钻设每个第一试验注浆孔前在三重管高压旋喷桩机(2)的压浆车内放置不同配比的所述第一类护壁浆液，边钻孔边对孔壁进行注浆，注浆完毕后对所述第一试验注浆孔进行测量，当所述第一试验注浆孔的钻渣实际方量与无水区钻渣设计方量之间的差值不超过1m³时，得到所述第一类护壁浆液的水和水泥的质量比；

步骤205、对第二类护壁注浆区域进行护壁注浆试验：启动三重管高压旋喷桩机(2)钻设多个第二试验注浆孔，所述第二试验注浆孔的底部位于所述第二类护壁注浆区域内；位于所述第一类护壁注浆区域内的所述第二试验注浆孔的孔段按照步骤204中获取的水和水泥的质量比在三重管高压旋喷桩机(2)的压浆车内配制所述第一类护壁浆液，对位于所述第一类护壁注浆区域内的所述第二试验注浆孔的孔段进行注浆；

所述旋喷管(3)钻设至所述第二类护壁注浆区域时，按照水和水泥的质量比为(1～4):1提前制备第二类护壁浆液，对位于第二类护壁注浆区域内的所述第二试验注浆孔的孔段边钻孔边对孔壁进行注浆，注浆完毕后对所述第二试验注浆孔位于所述第二类护壁注浆区域内的孔段进行测量，当所述第二试验注浆孔的钻渣实际方量与潜水区钻渣设计方量之间的差值不超过1m³时，得到所述第二类护壁浆液的水和水泥的质量比；

步骤206、对第三类护壁注浆区域进行护壁注浆试验：启动三重管高压旋喷桩机(2)钻设多个第三试验注浆孔，所述第三试验注浆孔的底部位于所述第三类护壁注浆区域内；位于所述第一类护壁注浆区域内的所述第三试验注浆孔的孔段按照步骤204中获取的水和水泥的质量比在三重管高压旋喷桩机(2)的压浆车内配制所述第一类护壁浆液，对位于所述第一类护壁注浆区域内的所述第三试验注浆孔的孔段进行注浆；位于所述第二类护壁注浆区域内的所述第三试验注浆孔的孔段按照步骤205中获取的水和水泥的质量比在三重管高压旋喷桩机(2)的压浆车内配制所述第二类护壁浆液，对位于所述第二类护壁注浆区域内的所述第三试验注浆孔的孔段进行注浆；

所述旋喷管(3)钻设至所述第三类护壁注浆区域时，按照水和水泥的质量比为(0.8～3):1提前制备第三类护壁浆液，对位于所述第三类护壁注浆区域内的所述第三试验注浆孔的孔段边钻孔边对孔壁进行注浆，注浆完毕后对所述第三试验注浆孔位于所述第三类护壁注浆区域内的孔段进行测量，当所述第三试验注浆孔的钻渣实际方量与静压承水区钻渣设计方量之间的差值不超过1m³时，得到所述第三类护壁浆液的水和水泥的质量比；

步骤207、对第四类护壁注浆区域进行护壁注浆试验：启动三重管高压旋喷桩机(2)钻设多个第四试验注浆孔，所述第四试验注浆孔的底部位于所述第四类护壁注浆区域内；位于所述第一类护壁注浆区域内的所述第四试验注浆孔的孔段按照步骤204中获取的水和水泥的质量比在三重管高压旋喷桩机(2)的压浆车内配制所述第一类护壁浆液，对位于所述第一类护壁注浆区域内的所述第四试验注浆孔的孔段进行注浆；位于所述第二类护壁注浆区域内的所述第四试验注浆孔的孔段按照步骤205中获取的水和水泥的质量比在三重管高压旋喷桩机(2)的压浆车内配制所述第二类护壁浆液，对位于所述第二类护壁注浆区域内的所述第四试验注浆孔的孔段进行注浆；位于所述第三类护壁注浆区域内的所述第四试验注浆孔的孔段按照步骤206中获取的水和水泥的质量比在三重管高压旋喷桩机(2)的压浆车内配制所述第三类护壁浆液，对位于所述第三类护壁注浆区域内的所述第四试验注浆孔的孔段进行注浆；

所述旋喷管(3)钻设至所述第四类护壁注浆区域时，按照水和水泥的质量比为(0.8～3):1提前制备第四类护壁浆液，对位于所述第四类护壁注浆区域内的所述第四试验注浆孔的孔段边钻孔边对孔壁进行注浆，注浆完毕后对所述第四试验注浆孔位于所述第四类护壁注浆区域内的孔段进行测量，当所述第四试验注浆孔的钻渣实际方量与动压承水区钻渣设计方量之间的差值不超过1m³时，得到所述第四类护壁浆液的水和水泥的质量比；

步骤三、制备施工注浆孔护壁浆液：按照步骤207中的配比提前制备施工注浆孔护壁浆液，根据施工注浆孔(5)的钻设深度，在所述三重管高压旋喷桩机(2)的压浆车内提前放置对应的所述施工注浆孔护壁浆液；

步骤四、钻设施工注浆孔并加固孔壁：启动三重管高压旋喷桩机(2)使三重管高压旋喷桩机(2)的旋喷管(3)在步骤一中标识的位置处垂直钻设施工注浆孔(5)，当所述施工注浆孔(5)到达不同的区段深度时选用不同配比的所述施工注浆孔护壁浆液对其孔壁进行注浆，在施工注浆孔(5)内形成护壁层(11)；

步骤五、制备并喷射加固水泥浆：当三重管高压旋喷桩机(2)的旋喷管(3)钻进至设计深度后停止钻进，位于所述第四类护壁注浆区域的所述施工注浆孔(5)的孔段，制备第一类加固水泥浆并将配制好的所述第一类加固水泥浆放置在压浆车(6)中并喷射至所述施工注浆孔(5)的底部，在施工注浆孔(5)的底部喷浆需持续30s，然后边提升旋喷管(3)边继续对施工注浆孔(5)位于所述第四类护壁注浆区域的孔段进行喷浆；位于所述第三类护壁注浆区域的所述施工注浆孔(5)的孔段，制备第二类加固水泥浆并将配制好的所述第二类加固水泥浆放置在压浆车(6)中，边提升旋喷管(3)边对施工注浆孔(5)位于所述第三类护壁注浆区域的孔段进行喷浆；位于所述第二类护壁注浆区域的所述施工注浆孔(5)的孔段，制备第三类加固水泥浆并将配制好的所述第三类加固水泥浆放置在压浆车(6)中，边提升旋喷管(3)边对施工注浆孔(5)位于所述第二类护壁注浆区域的孔段进行喷浆；位于所述第一类护壁注浆区域的所述施工注浆孔(5)的孔段，制备第四类加固水泥浆并将配制好的所述第四类加固水泥浆放置在压浆车(6)中，边提升旋喷管(3)边对施工注浆孔(5)位于所述第一类护壁注浆区域的孔段进行喷浆；直至所述旋喷管(3)的管底提升至与施工注浆孔(5)孔口平齐，停止注浆，待所述加固水泥浆凝固后形成加固旋喷桩(10)；其中，所述第一类加固水泥浆中水和水泥的质量比、所述第二类加固水泥浆中水和水泥的质量比、所述第三类加固水泥浆中水和水泥的质量比和所述第四类加固水泥浆中水和水泥的质量比依次增加；

步骤六、清洗旋喷管：用清水清洗三重管高压旋喷桩机(2)中所有管路中残余的加固水泥浆，直至将所有管路清洗干净；同时将粘附在旋喷管(3)管头上的土清洗干净；

步骤七、移位：沿着施工地面(1)的长度方向将所述三重管高压旋喷桩机(2)移至标识的下一个定好的桩位处，重复步骤三至步骤六，完成所有所述加固旋喷桩(10)的浇筑。