一种岛礁道面基坑分层修复结构及分层灌浆修复施工方法

本发明属于基坑修复及灌浆工艺，尤其涉及一种岛礁道面基坑分层修复结构及分层灌浆修复施工方法。

背景技术：

1、岛礁机场受到袭击后，道面及基础破损，形成大小不一的弹坑，影响飞机的正常起降，因此岛礁机场道面基坑快速修复是战时抢修工作中的一项重要任务。传统的基坑修复方法主要采用基坑级配填料分层压实的施工工艺，并在道面浇筑混凝土面层。然而相比于传统陆上机场，岛礁缺乏足够的基础级配填料，也缺乏大型的基础压实设备，导致岛礁机场基坑修复面临的特殊的困难。目前岛礁机场道面基坑抢修普遍采用毁伤材料基坑回填并在上面敷设高强道面板的方法，但是该方法面临基坑密实度低、道面板与原有道面连接处容易应力集中等问题，在循环荷载作用下容易发生基础沉降过大，导致道面板脱空，从而发生道面板局部弯折破坏的现象。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服当前岛礁机场基坑修复技术的不足，提供一种新型加桩分层浇筑的基坑修复结构及采用新型预制管分层灌浆的工艺，有别于现在常用的基坑修复结构和灌浆工艺，本发明采用新型的钢管桩及分层灌浆的工艺，采用预制管在加强地基稳定性和强度的同时，其新型的预制管结构也有助于对基坑进行分层灌浆，各层可采用不同的级配物料、灌浆液组合结构，不但可以提高施工效率，也可以节省级配良好的物料，弥补海岛上缺乏物料的不足。

2、本发明采用以下技术方案实现：

3、一种岛礁道面基坑分层修复结构，包括从下至上依次铺设在坑洞内的防渗层、基础、基层和面层，所述坑洞内还设有预制桩，所述预制桩贯穿各层。

4、上述技术方案中，优选地，所述的基础、基层和面层采用不同的级配碎石填料及不同灌浆料。

5、优选地，所述的防渗层由上至下包括无纺土工布，高密度聚乙烯(hdpe)层及土工膜。

6、优选地，所述预制桩具体是采用预制管灌浆后得到，所述预制管的结构为一个被六块肋板分成六个单独灌浆通道的空心钢管，所述空心钢管顶部有盖子，所述盖子上设有六个灌浆孔，所述灌浆孔通过灌浆软管连接至对应施工层灌浆料的搅拌桶；在所述空心钢管不同深度处开有六个出浆口，所述每个出浆口所在灌浆通道的底部安装有封闭板，可使浆液流入指定的位置。浆液从灌浆软管流入对应的灌浆孔，经过对应的灌浆通道，从出浆口流出，注入相应的施工层。

7、更优选地，所述在所述空心钢管不同深度处开有六个出浆口，具体为：所述六个出浆口分三对且每对出浆口对角设置，包括两个上层出浆口，两个中层出浆口，两个底层出浆口；所述六个灌浆孔包括两个上层灌浆孔、两个中层灌浆孔和两个底层灌浆孔，分别与六个出浆口对应；所述两个上层出浆口与两个上层灌浆孔相连，用于在所述基础施工过程中对基础进行灌浆；所述两个中层出浆口与两个中层灌浆孔相连，用于在所述基层施工过程中对基层进行灌浆；所述两个底层出浆口与两个底层灌浆孔相连，用于在所述面层施工过程中对面层进行灌浆。本发明可对各层进行定位灌浆，可使灌浆均匀。

8、优选地，各层采用不同的级配碎石填料及不同强度性质的灌浆料，所述基础采用道面产生的毁伤材料，填料体积大，密实度低，承载力低，因此可使用采用胶凝材料强度强度大于2mpa的快硬地聚物灌浆料；所述基层采用5-40mm良好级配碎石，填料密实度良好，承载力高，可采用胶凝材料强度不小于1mpa的快硬地聚物灌浆料；所述面层采用20-40mm的普通级配碎石，密实度适中，可采用早强胶凝材料，强度不小于30mpa的磷酸镁灌浆料。所述基础和基层灌浆料优先采用粉煤灰基地聚物。

9、本发明还公开了一种岛礁道面基坑的分层灌浆修复施工方法，该方法采用新型预制管进行分层灌浆，具体包括如下步骤：

10、步骤一、防渗层施工：

11、11、在坑洞底部铺设防渗层，并在所述防渗层上加装多根固定钉进行固定；

12、步骤二、垂直导入预制管

13、21、垂直打入预制管，使所述预制管的顶部尽量齐平且略低于原来路面；

14、步骤三、基础施工

15、31、基础回填，将道面毁伤材料回填至距基坑表面60-70cm；

16、32、基础灌浆，将基础灌浆料通过预制管注入所述道面毁伤材料的孔隙中，当基础灌浆料淹没所述道面毁伤材料后停止注入；具体方法为：采用灌浆装置制备基础灌浆料，选择合理的注入压力，使得基础灌浆料通过灌浆软管注入底层灌浆孔，通过灌浆通道至底层出浆口，注入基础，当浆液逐渐淹没毁伤材料后关闭灌浆泵停止注入；

17、步骤四、基层施工

18、41、基层回填，在基础上采用粒径在5-40mm的良好级配碎石，填至距离基坑表面30cm处；

19、42、基层灌浆，将基层灌浆料通过预制管注入基层，当浆液淹没所述良好级配碎石后停止注入；具体方法为：采用灌浆装置制备基层灌浆料，选择合理的注入压力，使得基层灌浆料通过灌浆软管注入中层灌浆孔，通过灌浆通道至中层出浆口，注入基层，当浆液逐渐淹没良好级配碎石后关闭灌浆泵停止注入；

20、步骤五、面层施工

21、51、面层回填，在基层上采用粒径在20-40mm的普通级配碎石，填至距离基坑顶部2-5cm；

22、52、面层灌浆，将面层灌浆料通过预制管注入面层，当面层灌浆料逐渐淹没所述普通级配碎石后停止注入；具体方法为：采用灌浆装置制备面层灌浆料，选择合理的注入压力，使得面层灌浆料通过灌浆软管注入上层灌浆孔，通过灌浆通道至上层出浆口，注入面层，当浆液逐渐淹没普通级配碎石后关闭灌浆泵停止注入；至此，所述预制管连同预制管周围的浆液凝固后形成预制桩；

23、53,往坑洞中灌浆至面层灌浆料填平基坑，抹平面层，完成岛礁道面基坑的修复。

24、优选地，利用灌浆装置通过预制管对各施工层进行注浆。所述的灌浆装置中灌浆泵可连接此层需要采用的灌浆材料的搅拌桶，将灌浆软管一头连接至出浆阀门，另一头连接预制管的相应层灌浆孔，开启灌浆泵进行灌浆。

25、优选地，所述的灌浆装置包括搅拌桶、搅拌桶阀门、出浆管、灌浆泵、温控室、出浆阀门、灌浆软管，所述的灌浆泵含有两个出浆阀门、压力调节旋钮、流量及压力电子显示屏，所述的灌浆软管可通过其两头的连接旋钮分别与出浆阀门和预制管的各层灌浆孔连接。

26、优选地，所述灌浆泵可通过出浆管连接不同的搅拌桶，可在需要使用相应的灌浆料时更换至相应的搅拌桶。在浆料搅拌完毕后打开搅拌桶阀门，可以使浆料通过出浆管流入灌浆泵。

27、优选地，所述灌浆泵的温控室可用于调节浆液温度，防止其在泵送过程中由于环境温度变化影响胶凝材料的初凝时间，从而影响泵送效率。

28、优选地，所述灌浆泵的两个出浆阀门可连接灌浆桩同一层的两个灌浆孔进行同时灌浆，提高灌浆效率。

29、优选地，所述灌浆软管可进行拆卸，便于清洗的同时可连接不同的灌浆泵，同时通过压力调节旋钮及流量和压力电子显示屏，可根据需要选择相应压力进行灌浆，同时可监测各个软管中的流量。

30、优选地，注入压力在1-3mpa之间。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

32、本发明提供的一种岛礁道面基坑分层修复结构及分层灌浆修复施工方法，其中，分层填料地基结构结合分层灌浆的施工工艺不但可以充分利用道面毁伤材料以节约级配碎石材料，而且可以提高地基的稳定性。预制管各层均有对角设置的两个灌浆孔，不但可以进行分层定位灌浆，也可使各层灌浆更加均匀。