一种桩式止水结构咬合度的修复装置及其精密补浆方法与流程

本发明属于地下工程施工技术领域，特别是一种桩式止水结构咬合度的修复装置及其精密补浆方法。

背景技术：

针对地下暗挖工程中止水帷幕施做，尤其是咬合桩止水帷幕的施工方法，通常在地面施工，可以有效保证咬合桩荤素桩间咬合量，但在地下暗挖小导洞内咬合桩施工存在的最大问题，就是如何保证荤素桩的咬合量达到质量要求，使荤素桩之间形成咬合度良好的止水帷幕。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种桩式止水结构咬合度的修复装置及其精密补浆方法，要解决传统的桩式止水结构桩间咬合度不足的、桩间产生的空隙、止水帷幕的止水堵水性能差以及洞内施工效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种桩式止水结构咬合度的修复装置，用于对素桩与荤桩接缝处的缝隙进行填补；所述素桩与荤桩设置在小导洞的底部；所述修复装置包括有钢筋笼、侧注浆管和定点注浆管；所述钢筋笼设置在荤桩内；所述侧注浆管固定连接在钢筋笼的四周、对应素桩与荤桩的接缝位置处，并且侧注浆管沿竖向通长设置；所述侧注浆管的底部设置有第一堵头，侧注浆管的侧壁上间隔开设有第一注浆孔；在侧注浆管的外表面上、对应第一注浆孔的位置处设置有向外开启的单向泄浆阀；所述定点注浆管插设在侧注浆管内，且在定点注浆管的底部设置有第二堵头，在定点注浆管的下部间隔设置有第二注浆孔；所述定点注浆管与侧注浆管之间的间隙中设有上橡胶阻塞和下橡胶阻塞；所述上橡胶阻塞位于最上侧的第二注浆孔的上方；所述下橡胶阻塞位于最下侧的第二注浆孔的下方。

优选的，所述第一注浆孔在侧注浆管上呈梅花状布置，孔间距为15~20cm；所述第二注浆孔在定点注浆管上呈梅花状布置，孔间距为15~20cm。

优选的，所述钢筋笼由一组钢筋笼单元沿竖向拼接而成；相邻钢筋笼单元之间通过第一连接套筒连接；所述侧注浆管由一组侧注浆管单元沿竖向拼接而成，侧注浆管单元与钢筋笼单元对应设置；相邻侧注浆管单元之间通过第二连接套筒连接。

优选的，所述侧注浆管与钢筋笼单元之间点焊连接。

优选的，当钢筋笼单元位于最顶部时，所述侧注浆管单元的底部与钢筋笼单元的底部平齐，侧注浆管单元的顶部超出钢筋笼单元的顶部，并且超出部位的高度为20~30cm。

当钢筋笼单元位于最底部或者位于中间位置处时，所述侧注浆管单元的底部与钢筋笼单元的底部平齐，侧注浆管单元的顶部与钢筋笼单元的顶部平齐。

一种桩式止水结构咬合度的修复装置的精密补浆方法，包括步骤如下。

步骤一，完成洞桩法小导洞的开挖，并施做素桩。

步骤二，素桩施工完成后，施做荤桩；荤桩的施工步骤如下。

步骤1，将钻机移位，准确定位荤桩的位置，并钻取设计直径的钻孔。

步骤2，完成钻孔后，使用装载机分节运送钢筋笼至指定桩位，并摆放整齐。

步骤3，检查侧注浆管单元的质量。

步骤4，使用起吊架起吊下放集成式的第一节钢筋笼单元，将第一节钢筋笼单元放入钻孔中，当第一节钢筋笼单元的最上部的加劲筋与钻孔顶部平齐时，将第一节钢筋笼单元采用支撑支在钻孔的孔口处。

步骤5，运第二节钢筋笼单元并起吊至第一节钢筋笼单元的上方，使第二节钢筋笼单元与第一节钢筋笼单元的竖直轴线重合，采用第一连接套筒连接第二节钢筋笼单元与第一节钢筋笼单元，采用第二连接套筒连接第二节侧注浆管单元与第一节侧注浆管单元。

步骤6，抽出支撑进行下放，当第二节钢筋笼单元的最上部的加劲筋与钻孔顶部平齐，将第二节钢筋笼单元采用支撑支在钻孔的孔口处。

步骤7，重复步骤5~步骤6，直至所有的钢筋笼单元均连接下放完毕。

步骤三，对侧注浆管进行试水试验，保证侧注浆管内无砂眼，且接缝处密封。

步骤四，向钻孔内灌注混凝土，在成桩14天后，进行压水试验，保证侧注浆管与单向泄浆阀畅通，清除侧注浆管内的沉渣和泥浆。

步骤五，压水试验完成，按照设计与施工要求，采用定点注浆管向侧注浆管内压水泥浆。

步骤六，依据地层变换选取压浆停止的控制标准，达到控制标准时，停止注浆；具体的控制标准如下。

当荤桩两侧为密实砾石或卵石层时，以最大压浆量为控制指标，泵送压力超过5.0mpa时停止压浆。

当荤桩两侧为密实砂层时，以压浆压力为控制目标，压浆压力为不小于3mpa时停止。

优选的，所述第一连接套筒的长度为60~80mm，第一连接套筒与钢筋笼单元之间螺纹连接；所述第二连接套筒的长度为60~80mm，第二连接套筒与侧注浆管单元之间螺纹连接。

优选的，步骤五中的压水泥浆采用后退式压浆，定点注浆管每次注浆段为1.0~1.2m，提升过程中保定点注浆管上的第二注浆孔位于浆液内，完成整段桩式止水结构接缝处的补浆，注浆完成后立即给侧注浆管拧上堵头，以免降低压浆效果。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。

1、本发明的这种桩式止水结构咬合度的修复装置的精密补浆方法，在洞桩法开挖完小导洞，素桩打设完成后，施做荤桩钻孔，投放集装式的钢筋笼单元，侧注浆管单元与钢筋笼钢筋笼单元制作为一体，分节下放，同时配合机械连接，注浆管高于地面20~30cm，之后灌注混凝土；当混凝土达到初凝时，通过向侧注浆管中灌注浆液，采用自下而上分段注浆，后退式注浆方法，注浆修补荤素桩间接缝，从而解决了由于咬合量不足造成的地下水渗漏，保证桩式止水结构的质量。

2、本发明的桩式止水结构咬合度的修复装置采用侧注浆管和定点注浆管对接缝处发的间隙进行注浆，侧注浆管再施工前与钢筋笼连接在一起，并随着钢筋笼一起吊入至桩孔中，提高了施工效率低；另外，侧注浆管和定点注浆管为预制，无需专门打设钻孔，同时也简化了施工步骤，简洁高效；当这种桩式止水结构后期需要修补时，将定点注浆管伸入侧注浆管中进行注浆即可进行后期修补，保证桩间接缝的完好性，保证止水结构止水效果。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的小导洞内的素桩与荤桩的布置图。

图2是本发明的修复装置对素桩与荤桩接缝处的缝隙进行填补时的结构示意图。

图3是本发中最上节的侧注浆管单元与钢筋笼单元的连接结构示意图。

图4是本发中间节的侧注浆管单元与钢筋笼单元的连接结构示意图。

图5是本发明中侧注浆管的结构示意图。

附图标记：1－侧注浆管、1.1－侧注浆管单元、1.2－第二连接套筒、2－素桩、3－荤桩、4－定点注浆管、5－小导洞、6－钢筋笼、6.1－钢筋笼单元、6.2－第一连接套筒、7－第一堵头、8－第一注浆孔、9－单向泄浆阀、10－第二堵头、11－第二注浆孔、12－上橡胶阻塞、13－下橡胶阻塞。

具体实施方式

如图1-5所示，这种桩式止水结构咬合度的修复装置，用于对素桩2与荤桩3接缝处的缝隙进行填补；所述素桩2与荤桩3设置在小导洞5的底部；所述修复装置包括有钢筋笼6、侧注浆管1和定点注浆管4；所述钢筋笼6设置在荤桩3内；所述侧注浆管1固定连接在钢筋笼6的四周、对应素桩2与荤桩3的接缝位置处，并且侧注浆管1沿竖向通长设置；所述侧注浆管1的底部设置有第一堵头7，侧注浆管1的侧壁上间隔开设有第一注浆孔8；在侧注浆管1的外表面上、对应第一注浆孔8的位置处设置有向外开启的单向泄浆阀9；所述定点注浆管4插设在侧注浆管1内，且在定点注浆管4的底部设置有第二堵头10，在定点注浆管4的下部间隔设置有第二注浆孔11；所述定点注浆管4与侧注浆管1之间的间隙中设有上橡胶阻塞12和下橡胶阻塞13；所述上橡胶阻塞12位于最上侧的第二注浆孔11的上方；所述下橡胶阻塞13位于最下侧的第二注浆孔11的下方。

本实施例中，所述第一注浆孔8在侧注浆管1上呈梅花状布置，孔间距为15~20cm；所述第二注浆孔11在定点注浆管4上呈梅花状布置，孔间距为15~20cm。

本实施例中，所述钢筋笼6由一组钢筋笼单元6.1沿竖向拼接而成；相邻钢筋笼单元6.1之间通过第一连接套筒6.2连接；所述侧注浆管1由一组侧注浆管单元1.1沿竖向拼接而成，侧注浆管单元1.1与钢筋笼单元6.1对应设置；相邻侧注浆管单元1.1之间通过第二连接套筒1.2连接。

本实施例中，所述侧注浆管1与钢筋笼单元6.1之间点焊连接。

本实施例中，当钢筋笼单元6.1位于最顶部时，所述侧注浆管单元1.1的底部与钢筋笼单元6.1的底部平齐，侧注浆管单元1.1的顶部超出钢筋笼单元6.1的顶部，并且超出部位的高度为20~30cm。

当钢筋笼单元6.1位于最底部或者位于中间位置处时，所述侧注浆管单元1.1的底部与钢筋笼单元6.1的底部平齐，侧注浆管单元1.1的顶部与钢筋笼单元6.1的顶部平齐。

这种桩式止水结构咬合度的修复装置的精密补浆方法，包括步骤如下。

步骤一，完成洞桩法小导洞5的开挖，并施做素桩2。

步骤二，素桩2施工完成后，施做荤桩3；荤桩3的施工步骤如下。

步骤1，将钻机移位，准确定位荤桩3的位置，并钻取设计直径的钻孔。

步骤2，完成钻孔后，使用装载机分节运送钢筋笼6至指定桩位，并摆放整齐。

步骤3，检查侧注浆管单元1.1的质量。

步骤4，使用起吊架起吊下放集成式的第一节钢筋笼单元，将第一节钢筋笼单元放入钻孔中，当第一节钢筋笼单元的最上部的加劲筋与钻孔顶部平齐时，将第一节钢筋笼单元采用支撑支在钻孔的孔口处。

步骤5，运第二节钢筋笼单元并起吊至第一节钢筋笼单元的上方，使第二节钢筋笼单元与第一节钢筋笼单元的竖直轴线重合，采用第一连接套筒6.2连接第二节钢筋笼单元与第一节钢筋笼单元，采用第二连接套筒1.2连接第二节侧注浆管单元与第一节侧注浆管单元。

步骤6，抽出支撑进行下放，当第二节钢筋笼单元的最上部的加劲筋与钻孔顶部平齐，将第二节钢筋笼单元采用支撑支在钻孔的孔口处。

步骤7，重复步骤5~步骤6，直至所有的钢筋笼单元6.1均连接下放完毕。

步骤三，对侧注浆管1进行试水试验，保证侧注浆管1内无砂眼，且连接位置密封。

步骤四，向钻孔内灌注混凝土，在成桩14天后，进行压水试验，保证侧注浆管1与单向泄浆阀9畅通，清除侧注浆管1内的沉渣和泥浆。

步骤五，压水试验完成，按照设计与施工要求，采用定点注浆管4向侧注浆管1内压水泥浆。

步骤六，依据地层变换选取压浆停止的控制标准，达到控制标准时，停止注浆；具体的控制标准如下。

当荤桩3两侧为密实砾石或卵石层时，以最大压浆量为控制指标，泵送压力超过5.0mpa时停止压浆。

当荤桩3两侧为密实砂层时，以压浆压力为控制目标，压浆压力为不小于3mpa时停止。

本实施例中，所述第一连接套筒6.2的长度为60~80mm，第一连接套筒6.2与钢筋笼单元6.1之间螺纹连接；所述第二连接套筒1.2的长度为60~80mm，第二连接套筒1.2与侧注浆管单元1.1之间螺纹连接。

本实施例中，步骤五中的压水泥浆采用后退式压浆，定点注浆管4每次注浆段为1.0~1.2m，提升过程中保定点注浆管4上的第二注浆孔11位于浆液内，完成整段桩式止水结构接缝处的补浆，注浆完成后立即给侧注浆管1拧上堵头，以免降低压浆效果。

本实施例子中，水泥浆浆液的水灰比取0.8~1.0，注浆压力为1.0~3.0mpa，采用低速慢压浆的方法防止浆液顺着桩体上窜或冒出。

本实施例中，侧注浆管1内装有定点注浆管4，定点注浆管4上的第二注浆孔11的布置长度为1.0m~1.2m。

本实施例中，所述钢筋笼单元6.1中的各主筋、加劲筋与螺旋筋之间采用点焊，首节钢筋笼单元的一端加工钢筋螺纹头，其余各节钢筋笼单元的两端均加工钢筋螺纹头，钢筋螺纹头的长度为30~40mm，侧注浆管单元1.1点焊在钢筋笼单元6.1的荤素桩接缝处，每个钢筋笼单元6.1的外侧布置四根，四根侧注浆管单元1.1的两端均加工丝头，并用保护帽加以保护。

本实施例中，侧注浆管单元1.1的直径为150mm，水位线以下开第一注浆孔8，孔间距15~20cm，使用第一堵头7和单向泄浆阀9保护开孔位置及注浆孔底部，第一堵头7和第二堵头10均采用橡胶带。

本实施例中，所述钢筋笼单元6.1的中主筋的端部设置有螺纹；在钢筋笼单元6.1下放至钻孔中前，在螺纹外侧包裹有保护帽，第一节钢筋笼单元6.1下放至规定位置时，将螺纹外侧的保护帽剥去，使第一节钢筋笼单元能够通过第一连接套筒6.2与第二节钢筋笼单元连接。

上述实施例并非具体实施方式的穷举，还可有其它的实施例，上述实施例目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围，所有由本发明简单变化而来的应用均落在本发明的保护范围内。

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