CN102839658A - 根支式粉喷桩施工工法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种效率高，质量好的根支式粉喷桩施工工法，采用搅拌机，将钻杆钻至设计要求的土层深度，用压缩空气将水泥粉或生石灰粉经钻杆内孔输送至钻头上特制的喷嘴，随同钻头旋转向四周土体喷射，同时钻杆以一定的速度提升，在提升搅拌的过程中，在指定的断面上通过调节管压变化冲击孔壁，形成扩孔；钻头上的叶片将其四周一定范围内的土体自下而上不断切割，使之疏松，在原位进行强制搅拌，并经过叶片挤压密实，形成土和掺和料的混合物，并与水泥等粉体搅拌混合胶结，硬化后即可形成根支式固结桩体。本发明的根支式粉喷桩施工工法，改善了土的稳定性和力学性能，提高地基承载能力及变形模量，从而达到了加固地基的目的。

Description

根支式粉喷桩施工工法

技术领域

本发明涉及一种建筑施工方法，尤其是一种根支式粉喷桩施工工法。

背景技术

现有的根支式粉喷桩施工工法，是靠人工施工，施工效率低，质量很难保证。

发明内容

本发明提供了一种效率高，质量好的根支式粉喷桩施工工法。

实现本发明目的的根支式粉喷桩施工工法，采用搅拌机，将钻杆钻至设计要求的土层深度，用压缩空气将水泥粉或生石灰粉经钻杆内孔输送至钻头上特制的喷嘴，随同钻头旋转向四周土体喷射，同时钻杆以一定的速度提升，在提升搅拌的过程中，在指定的断面上通过调节管压变化冲击孔壁，形成扩孔；钻头上的叶片将其四周一定范围内的土体自下而上不断切割，使之疏松，在原位进行强制搅拌，并经过叶片挤压密实，形成土和掺和料的混合物，并与水泥等粉体搅拌混合胶结，硬化后即可形成根支式固结桩体。

所述的根支式粉喷桩施工工法，包括如下步骤：

(1)做好现场的通路、通水、通电工作，施工场地应平整，不得有积水，在施工段面两侧要设排水设施；

(2)测量放样、储料，根据布桩图放出施工区域大样，在每区域按设计桩距进行桩位放样，同时，准备干粉；

(3)桩机安装就位，按照规范要求和现场情况，桩机安装到位。

(4)调整机身，定桩位；

(5)预搅下沉，关闭粉喷机灰路蝶阀、球阀，启动钻机和空压机，并缓慢打开气路调压阀，对钻机供气，检查管路是否堵塞，检查处理后确认无误后，钻机视地质及地下障碍情况采用不同转速正转垂直下钻，使土体在原位受到搅动；

(6)准备喷料，关闭气阀，开送料阀，启动喷料机，检查喷料是否正常，无误后准备送料；

(7)钻杆提升、喷料，钻机反向转动，启动送灰机灰路蝶阀送灰，待水泥送至喷灰口后再提升钻头，根据电子称重装置显示的喷灰量调节调速电机，将加固水泥粉体喷入被搅拌的土体中；

(8)复搅、复喷，钻机正转下钻复搅，反转提钻复喷；

(9)成桩，复搅结束后，一根粉喷桩完成，关闭空压机，释放所有管道压力，钻机主电机停机；

(10)原位旋转钻具，脱开减速箱、离合器将钻头提离地面，开球阀，减压放气，打开料罐上盖，检查罐内余灰，并记录喷灰量；

(11)钻机移位，开启液压步履，钻机移位，进入下一个成桩桩位。

所述步骤(10)与步骤(11)之间还有一个填写施工记录步骤，每根桩施工记录包括，施工桩号、施工日期、天气情况、喷粉深度、停粉面标高、粉罐压力、管道压力、钻进速度、提升速度、气流量、空气压力、每米喷入粉体量、储粉罐内粉体加入量、剩余量。

所述步骤(5)中，钻进的速度为0.5～0.8m/min，边钻进边喷射压缩空气，当钻头接近设计深度时减到慢速钻进，钻头在原位转动2min。

本发明的太阳能分级管理器的有益效果如下：

本发明的根支式粉喷桩施工工法，经过喷粉处理的根支式桩体与原软土组成复合地基，改善了土的稳定性和力学性能，提高地基承载能力及变形模量，从而达到了加固地基的目的。

附图说明

图1为本发明根支式粉喷桩施工工法的流程图。

具体实施方式

本发明的根支式粉喷桩施工工法，采用搅拌机，将钻杆钻至设计要求的土层深度，用压缩空气将水泥粉或生石灰粉经钻杆内孔输送至钻头上特制的喷嘴，随同钻头旋转向四周土体喷射，同时钻杆以一定的速度提升，在提升搅拌的过程中，在指定的断面上通过调节管压变化冲击孔壁，形成扩孔；钻头上的叶片将其四周一定范围内的土体自下而上不断切割，使之疏松，在原位进行强制搅拌，并经过叶片挤压密实，形成土和掺和料的混合物，并与水泥等粉体搅拌混合胶结，硬化后即可形成根支式固结桩体。

如图1所示，本发明的根支式粉喷桩施工工法的具体施工步骤如下：

1、三通一平：

做好现场的通路、通水、通电工作，施工场地应平整，不得有积水，在施工段面两侧要设排水设施。

2、测量放样、储料：

在粉喷桩施工前，根据布桩图放出施工区域大样，在每区域按设计桩距进行桩位放样。

同时，准备干粉。打开粉喷机料罐上盖，按(设计有效桩长+余桩长)×每m用料，计算出水泥等粉灰用量，过筛，加料入罐。第一罐多加50kg水泥等粉灰。

3、桩机安装就位：

按照规范要求和现场情况，桩机安装到位。

4、调整机身，定桩位：

施工前应对桩机进行全面的检查，分别以经纬仪、水平尺在钻杆及转盘的两个正交方向校正垂直度及水平度，控制机架的钻杆倾斜度不得大于1％。每工作台班检查不少于两次。

按审定桩位平面布置图，现场用钢尺定出粉喷桩桩位，并用竹签插入土层作标记，误差不大于10cm。布桩位置要清晰可辨，桩位要准确。

机具移至桩位处并使钻头对中竹签，复核机架的垂直度。

5、预搅下沉：

关闭粉喷机灰路蝶阀、球阀。启动钻机和空压机，并缓慢打开气路调压阀，对钻机供气，检查管路是否堵塞。检查处理后确认无误后，钻机视地质及地下障碍情况采用不同转速正转垂直下钻，使土体在原位受到搅动。开始以慢速启动钻进，正常后换中速钻进。钻进的速度为0.5～0.8m/min。边钻进边喷射压缩空气。以便减少钻头负载扭矩。观察压力表读数，随钻杆下钻压力增大而调节压差，使后阀较前阀大0.02～0.05MPa压差。

当钻头接近设计深度时减到慢速钻进，钻头在原位转动2min。

6、准备喷料：

关闭气阀，开送料阀，启动喷料机，检查喷料是否正常，无误后准备送料。为保证钻杆中送粉通道的干燥，从钻进开始到喷粉期间应连续输送压缩空气。

7、钻杆提升、喷料：

钻机反向转动，启动送灰机灰路蝶阀送灰，待水泥送至喷灰口(一般约2分钟)后再提升钻头，根据电子称重装置显示的喷灰量调节调速电机，将加固水泥粉体喷入被搅拌的土体中，提升速度为0.5～0.8m/min。严格控制喷粉时的钻杆提升速度，确保每根桩的喷粉均匀性。不充许采用大于0.8m/min速度提升，如果速度过大，对拌和体的密实度不佳。搅拌钻头距地表30cm处停止喷粉，钻头继续转动。

每根粉喷桩分成两个组成部分：扩孔段和非扩孔段。扩孔段是在提升过程中利用管压变化冲击孔壁形成，扩孔段上下长度约为1米。扩孔段在提升喷粉过程中，要严格控制管压，尤其是扩孔段调压控制是本工法的重要核心技术。

整个孔段预搅下沉按正常施工即可，只是在喷粉提升的过程中在指定的位置上停止喷粉，适当加大管道压力，停止提升，钻头空转，利用管道压力向停钻面的孔壁上施加外力，促使该处孔径扩大，形成扩孔段。空转2分钟左右，待管道压力稳定后，钻头开始先向下后向上，在扩孔段上下复搅、喷粉2次。向下复搅不喷粉，向上提升钻头时喷粉。喷粉搅拌后利用钻头叶片旋转挤压，使扩孔段搅拌均匀密实。非扩孔段按照正常的工艺性试验要求施工即可。

扩孔段，可以根据现场工艺性试验确定，一般建议5米设置一个。

机械操作要熟练，喷粉要均匀。喷粉时最好一次性喷足喷粉量。技术人员必须对粉喷桩施工进行全过程旁站，按实际发生数量进行计量。对于桩长较长的桩，应采取措施，保证桩身下端每米的水泥剂量达标。

施工时应严格控制喷粉时间和停粉时间，在喷粉时应调节好空气压力及气体流量，由电脑控制记录，每根开钻后应连续作业，不许中断喷粉，保证喷粉的连续性。施工前应丈量钻杆长度，并标上明显标志，以便掌握钻入深度。

如发生意外影响桩身质量时，应在12h内采取补喷措施，补喷重叠长度不小于1米，特别困难时以电流表读数明显变化为准。新桩距报废桩的距离不能大于桩距的15％，并填在施工记录中备查。

8、复搅、复喷。

钻机正转下钻复搅，反转提钻复喷。复搅复喷次数根据现场工艺性试验决定。向下复搅不喷粉，向上复搅喷粉。

复搅复喷不分扩孔段和非扩孔段，全桩长施工方法一致。只是在扩孔段1米范围内上下多复搅2次、复喷2次。

水泥与土搅拌均匀程度是关系到粉喷桩桩体强度的关键因素。钻头喷出的粉体往往呈脉冲状，若不充分搅拌，粉体在桩中呈现层状，形成一种“夹生”，这样的桩即使水泥掺入量再多也没有强度。复搅的作用在于通过充分的搅拌使粉体与土及水得到比较完全的接触与作用，促使桩体的形成。为了确保搅拌的均匀性，施工时要严格掌握好钻机提升速度、搅拌叶旋转速度等，并应尽量采用全桩复搅以保证质量。提升复搅时，速度仍控制在0.5～0.8m/min。

复搅要求在正常情况下沉全桩长，如在复搅的过程中钻孔的电流大于100安培时应查明原因，排除故障，重复复搅至设计标高。

9、成桩。复搅结束后，一根粉喷桩完成。成桩后的粉喷桩成根支式形状。

关闭空压机，释放所有管道压力，钻机主电机停机。钻头提升至桩顶标高下0.3m，关闭调速电机，停止供灰，充图5.2.3-3成桩图

分利用管内余灰喷搅，并防止固化剂喷入大气层。

10、原位旋转钻具2min，脱开减速箱、离合器将钻头提离地面0.3m。打开球阀，减压放气。打开料罐上盖，检查罐内余灰，并记录喷灰量。

11、填写施工记录：

施工中每个根桩均要及时、认真和如实填写原始记录，不允许事后编写。

每根桩施工记录应包括下列内容：施工桩号、施工日期、天气情况、喷粉深度、停粉面标高、粉罐压力、管道压力、钻进速度、提升速度、气流量、空气压力、每米喷入粉体量、储粉罐内粉体加入量、剩余量。

每天所有的资料数据必须真实可靠并得到监理工程师的签字认可，施工中的所有资料必须完整无缺并整理归档。发现问题及时改正。

12、钻机移位：

开启液压步履，钻机移位。进入下一个成桩桩位。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种根支式粉喷桩施工工法，采用搅拌机，将钻杆钻至设计要求的土层深度，用压缩空气将水泥粉或生石灰粉经钻杆内孔输送至钻头上特制的喷嘴，随同钻头旋转向四周土体喷射，同时钻杆以一定的速度提升，在提升搅拌的过程中，在指定的断面上通过调节管压变化冲击孔壁，形成扩孔；钻头上的叶片将其四周一定范围内的土体自下而上不断切割，使之疏松，在原位进行强制搅拌，并经过叶片挤压密实，形成土和掺和料的混合物，并与水泥等粉体搅拌混合胶结，硬化后即可形成根支式固结桩体。

2.根据权利要求1所述的根支式粉喷桩施工工法，其特征在于：包括如下步骤，

(1)做好现场的通路、通水、通电工作，施工场地应平整，不得有积水，在施工段面两侧要设排水设施；

(2)测量放样、储料，根据布桩图放出施工区域大样，在每区域按设计桩距进行桩位放样，同时，准备干粉；

(3)桩机安装就位，按照规范要求和现场情况，桩机安装到位。

(4)调整机身，定桩位；

(5)预搅下沉，关闭粉喷机灰路蝶阀、球阀，启动钻机和空压机，并缓慢打开气路调压阀，对钻机供气，检查管路是否堵塞，检查处理后确认无误后，钻机视地质及地下障碍情况采用不同转速正转垂直下钻，使土体在原位受到搅动；

(6)准备喷料，关闭气阀，开送料阀，启动喷料机，检查喷料是否正常，无误后准备送料；

(7)钻杆提升、喷料，钻机反向转动，启动送灰机灰路蝶阀送灰，待水泥送至喷灰口后再提升钻头，根据电子称重装置显示的喷灰量调节调速电机，将加固水泥粉体喷入被搅拌的土体中；

(8)复搅、复喷，钻机正转下钻复搅，反转提钻复喷；

(9)成桩，复搅结束后，一根粉喷桩完成，关闭空压机，释放所有管道压力，钻机主电机停机；

(10)原位旋转钻具，脱开减速箱、离合器将钻头提离地面，开球阀，减压放气，打开料罐上盖，检查罐内余灰，并记录喷灰量；

(11)钻机移位，开启液压步履，钻机移位，进入下一个成桩桩位。

3.根据权利要求2所述的根支式粉喷桩施工工法，其特征在于：所述步骤(10)与步骤(11)之间还有一个填写施工记录步骤，每根桩施工记录包括，施工桩号、施工日期、天气情况、喷粉深度、停粉面标高、粉罐压力、管道压力、钻进速度、提升速度、气流量、空气压力、每米喷入粉体量、储粉罐内粉体加入量、剩余量。

4.根据权利要求2所述的根支式粉喷桩施工工法，其特征在于：所述步骤(5)中，钻进的速度为0.5～0.8m/min，边钻进边喷射压缩空气，当钻头接近设计深度时减到慢速钻进，钻头在原位转动2min。

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