CN102900077A - 六轴水泥土搅拌桩施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种六轴水泥土搅拌桩施工方法，一次同时施工六根水泥土搅拌桩，减少了原单轴或二轴水泥土搅拌桩形成的多道接缝，提高了施工效率，减少了用工量，弥补了三轴搅拌桩置换土多、水灰比大、水泥掺量大等缺陷，缩短施工工期三分之二以上。

Description

六轴水泥土搅拌桩施工方法
技术领域
本发明涉及岩土工程中对软弱土体加固和支护的水泥土搅拌桩的施工方法，特别涉及提高软土强度和基坑支护止水挡土领域的六轴水泥土搅拌桩的施工方法。
背景技术
在对软弱土层进行加固和基坑支护时，常常采用水泥浆与土体搅拌的方法，形成水泥土搅拌桩体，从而使软弱地基的强度和止水性有较大的提高。传统的单轴搅拌桩和两轴搅拌桩，在一定的范围内与三轴搅拌桩相比，具有水灰比小，置换土少，水泥掺量小，造价低等优点。但是，单轴搅拌桩或两轴搅拌桩，是一个或二个等直径的圆柱体交接而成，如图1所示，每根桩或每两根桩之间形成一个搭接缝，容易造成开叉和渗漏，这对水泥土搅拌墙的止水性有很大影响。对于单轴或二轴水泥土搅拌桩机，其功率较小，桩架稳定性差，桩机移动以人工加钢丝绳牵引，在施工中要频繁移机，占用大量的工作时间，影响施工效率，针对以上问题，为了减少移机次数和搭接缝，降低施工成本和提高工效，单轴搅拌桩或二轴搅拌桩，一次施工形成的水泥土搅拌桩数量小。为此，一次形成较长的水泥土搅拌桩墙是地基加固和基坑支护领域的一种新需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供地基加固或基坑支护用的一种六轴水泥土搅拌桩的施工方法，减少水泥土搅拌桩的搭接缝，提高水泥土搅拌桩的止水效果，提高施工效率和缩短工期，减少劳动强度和降低施工成本。
六轴水泥土搅拌桩施工方法，水泥土搅拌墙由多幅水泥土搅拌桩依次施工而成，其特征在于，采用六轴水泥土搅拌桩施工设备施工，同时形成六根水泥土桩组成一幅六轴搅拌桩，施工多幅六轴水泥土搅拌桩形成水泥土搅拌墙。
1）采用六轴搅拌桩施工设备施工第一幅桩；第一幅桩由六根水泥土搅拌桩组成；六轴搅拌桩施工设备同时形成六根水泥土搅拌桩，六根水泥土搅拌桩在同一竖直面上，相邻桩体互相搭接；
2）采用六轴搅拌桩施工设备施工第二幅桩，第二幅桩与第一幅桩相互搭接，搭接范围20mm以上；
3）依次施工第三幅、第四幅水泥土搅拌桩直至形成设计要求的水泥土搅拌墙，每幅水泥土搅拌桩与前一幅水泥土搅拌桩搭接。
另一种施工多幅六轴水泥土搅拌桩顺序如下：
1）采用六轴搅拌桩施工设备施工第一幅桩；第一幅桩由六根水泥土搅拌桩组成；六轴搅拌桩施工设备同时形成六根水泥土搅拌桩，六根水泥土搅拌桩在同一竖直面上，相邻桩体互相搭接；
2）采用六轴搅拌桩施工设备施工第三幅桩，第三幅桩与第一幅桩相互间隔一定距离；
3）采用六轴搅拌桩施工设备施工第二幅桩，第二幅桩与第一幅、第三幅桩相互搭接，搭接范围20mm以上；
4）采用六轴搅拌桩施工设备施工第五幅桩，第五幅桩与第三幅桩相互间隔一定距离；
5）采用六轴搅拌桩施工设备施工第四幅桩，第四幅桩与第三幅、第五幅桩相互搭接；
6）依次重复1）、2）、3）、4）、5）步骤直至形成设计要求的水泥土搅拌墙。
再一种施工多幅六轴水泥土搅拌桩顺序如下：
1）采用六轴搅拌桩施工设备施工第一幅桩；第一幅桩由六根水泥土搅拌桩组成；六轴搅拌桩施工设备同时形成六根水泥土搅拌桩，六根水泥土搅拌桩在同一竖直面上，相邻桩体互相搭接；
2）采用六轴搅拌桩施工设备施工第二幅桩，第二幅桩与第一幅桩的相互平行，第二幅桩与第一幅桩相互搭接或不搭接；
3）依次施工第三幅、第四幅水泥土搅拌桩直至形成设计要求的水泥土搅拌墙。
施工过程中注浆压力＜50MPa。
六轴水泥土搅拌桩施工设备施工的钻杆旋转并来回上升和下降，钻杆下钻速度0.2m—2m每分钟，提升钻杆速度0.2m—2m。
下钻过程中喷浆，提升过程中喷浆。
下钻不喷浆，提升喷浆。
下钻喷浆、提升不喷浆
施工过程中钻杆喷气，喷浆管喷浆。
施工过程中，钻杆转动方向全部相同或部分相同。
有益效果：通过本方法，一次施工六根水泥土搅拌桩，比传统的两轴钻机设备提高效率3倍以上。大幅减少人工成本，缩短工期三分之二，并减少了三分之二的搅拌桩接缝，提高了施工质量，降低施工成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为现有二轴水泥土搅拌桩机成桩平面示意图。
图2为本发明所述的六轴水泥土搅拌施工方法实施例1示意图。
图2a为本发明所述的六轴水泥土搅拌施工方法实施例2示意图。
图2b为本发明所述的六轴水泥土搅拌施工方法实施例3示意图。
图3为本发明所述的六轴水泥土搅拌桩机的钻杆立面布置图。
图4为图3的侧面结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
六轴水泥土搅拌桩，水泥土搅拌桩由土和水泥浆搅拌形成，一幅搅拌墙由多根竖向相互搭接的水泥土搅拌桩组成，多幅水泥土搅拌墙相互搭接形成更长的水泥土搅拌墙。每幅水泥土搅拌墙由六根竖向的水泥土搅拌桩组成。
施工方法如下：
实施例1，参看图2；
六轴水泥土搅拌桩其施工方法，包括以下步骤：
1）采用六轴搅拌桩施工设备施工第一幅桩；第一幅桩由六根水泥土搅拌桩组成；六轴搅拌桩施工设备同时形成六根水泥土搅拌桩，六根水泥土搅拌桩在同一竖直面上，相邻桩体互相搭接；
2）采用六轴搅拌桩施工设备施工第二幅桩，第二幅桩与第一幅桩相互搭接，搭接范围20mm以上；
3）依次施工第三幅、第四幅水泥土搅拌桩直至形成设计要求的水泥土搅拌墙，每幅水泥土搅拌桩与前一幅水泥土搅拌桩搭接。
施工过程中注浆压力＜50MPa。
实施例2，参看图2a；
另一种六轴水泥土搅拌桩其施工方法，包括以下步骤：
1）采用六轴搅拌桩施工设备施工第一幅桩；第一幅桩由六根水泥土搅拌桩组成；六轴搅拌桩施工设备同时形成六根水泥土搅拌桩，六根水泥土搅拌桩在同一竖直面上，相邻桩体互相搭接；
2）采用六轴搅拌桩施工设备施工第三幅桩，第三幅桩与第一幅桩相互间隔一定距离；
3）采用六轴搅拌桩施工设备施工第二幅桩，第二幅桩与第一幅、第三幅桩相互搭接，搭接范围20mm以上；
4）采用六轴搅拌桩施工设备施工第五幅桩，第五幅桩与第三幅桩相互间隔一定距离；
5）采用六轴搅拌桩施工设备施工第四幅桩，第四幅桩与第三幅、第五幅桩相互搭接；
6）依次重复1）、2）、3）、4）、5）步骤直至形成设计要求的水泥土搅拌墙。
实施例3，参看图2b；
再一种六轴水泥土搅拌桩其施工方法，包括以下步骤：
1）采用六轴搅拌桩施工设备施工第一幅桩；第一幅桩由六根水泥土搅拌桩组成；六轴搅拌桩施工设备同时形成六根水泥土搅拌桩，六根水泥土搅拌桩在同一竖直面上，相邻桩体互相搭接；
2）采用六轴搅拌桩施工设备施工第二幅桩，第二幅桩与第一幅桩的相互平行，第二幅桩与第一幅桩相互搭接或不搭接；
3）依次施工第三幅、第四幅水泥土搅拌桩直至形成设计要求的水泥土搅拌墙。
六轴水泥土桩的施工设备如下：
参看图3和图4，采用履带式或步履式桩架和行走驱动系统，将六根钻杆排列在同一竖直面上，布置3根喷浆管，六根钻杆分别用六个动力装置驱动，在钻架的下端接一个导向架，分别给六根钻杆导向。
地基加固或基坑支护用六轴水泥土搅拌桩施工设备，包括机架，机架底座设置有行走履带，方便移动，机架上设置有六根钻杆，钻杆从左到右依次为第一钻杆1、第二钻杆2、第三钻杆3、第四钻杆4、第五钻杆5、第六钻杆6，六根钻杆一字成排布置，六根钻杆上部设置有六个用于驱动钻杆钻进的动力头10，六个动力头设置在一个可升降的动力箱内，动力箱设置在机架上，六根钻杆之间还间隔布置有喷浆管。
所述喷浆管为三根分别为7、8、9，三根喷浆管与六根钻杆布置在同一竖直面上，三根喷浆管分别布置在第一钻杆1和第二钻杆2间、第三钻杆3和第四钻杆4间、第五钻杆5和第六钻杆6间。这样每根喷浆管两侧均有钻杆，喷浆管可以向两个钻杆钻过的土层进行置换填充水泥浆，大大提高喷浆管的利用率。
进一步，在所述钻杆下部连接有搅拌头11，搅拌头上设置有叶片12。钻进过程中，搅拌头的叶片搅松土层，并与喷浆管喷出的水泥浆搅拌混合，形成水泥土搅拌桩/墙。
这个尺寸可以保证相邻钻杆之间转动自由，不干涉，且成桩密集。成桩过程中动力充沛，成桩速度快效果好。一次可以成桩六根，大大提高了施工效率，缩短施工工期。
一次同时施工六根水泥土搅拌桩，减少了原单轴或二轴水泥土搅拌桩形成的多道接缝，提高了施工效率，减少了用工量，弥补了三轴搅拌桩置换土多、水灰比大、水泥掺量大等缺陷，缩短施工工期三分之二以上。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实例的限制，上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (11)

1.六轴水泥土搅拌桩施工方法，水泥土搅拌墙由多幅水泥土搅拌桩依次施工而成，其特征在于，采用六轴水泥土搅拌桩施工设备施工，同时形成相互搭接的六根水泥土桩， 
六根水泥土桩组成一幅六轴搅拌桩，施工多幅六轴水泥土搅拌桩形成水泥土搅拌墙。 
2.根据权利要求1所述的六轴水泥土搅拌桩施工方法，其特征是，施工多幅六轴水泥土搅拌桩顺序如下： 
1）采用六轴搅拌桩施工设备施工第一幅桩；第一幅桩由六根水泥土搅拌桩组成；六轴搅拌桩施工设备同时形成六根水泥土搅拌桩，六根水泥土搅拌桩在同一竖直面上，相邻桩体互相搭接； 
2）采用六轴搅拌桩施工设备施工第二幅桩，第二幅桩与第一幅桩相互搭接，搭接范围20mm以上； 
3）依次施工第三幅、第四幅水泥土搅拌桩直至形成设计要求的水泥土搅拌墙，每幅水泥土搅拌桩与前一幅水泥土搅拌桩搭接。 
3.根据权利要求1所述的六轴水泥土搅拌桩施工方法，其特征是，施工多幅六轴水泥土搅拌桩顺序如下： 
1）采用六轴搅拌桩施工设备施工第一幅桩；第一幅桩由六根水泥土搅拌桩组成；六轴搅拌桩施工设备同时形成六根水泥土搅拌桩，六根水泥土搅拌桩在同一竖直面上，相邻桩体互相搭接； 
2）采用六轴搅拌桩施工设备施工第三幅桩，第三幅桩与第一幅桩相互间隔一定距离； 
3）采用六轴搅拌桩施工设备施工第二幅桩，第二幅桩与第一幅、第三幅桩相互搭接，搭接范围20mm以上； 
4）采用六轴搅拌桩施工设备施工第五幅桩，第五幅桩与第三幅桩相互间隔一定距离； 
5）采用六轴搅拌桩施工设备施工第四幅桩，第四幅桩与第三幅、第五幅桩相互搭接； 
6）依次重复1）、2）、3）、4）、5）步骤直至形成设计要求的水泥土搅拌墙。 
4.根据权利要求1所述的六轴水泥土搅拌桩施工方法，其特征是，施工多幅六轴水泥土搅拌桩顺序如下： 
1）采用六轴搅拌桩施工设备施工第一幅桩；第一幅桩由六根水泥土搅拌桩组成；六轴搅拌桩施工设备同时形成六根水泥土搅拌桩，六根水泥土搅拌桩在同一竖直面上，相邻桩体互相搭接； 
2）采用六轴搅拌桩施工设备施工第二幅桩，第二幅桩与第一幅桩的相互平行，第二幅桩与第一幅桩相互搭接或不搭接； 
3）依次施工第三幅、第四幅水泥土搅拌桩直至形成设计要求的水泥土搅拌墙。 
5.根据权利要求2或3或4所述的六轴水泥土搅拌桩其施工方法，其特征是，施工过程中注浆压力＜50MPa。 
6.根据权利要求2或3或4所述的六轴水泥土搅拌桩其施工方法，其特征是，施工过程中，六轴水泥土搅拌桩施工设备施工的钻杆旋转并来回上升和下降，钻杆下钻速度0.2m—2m每分钟，提升钻杆速度0.2m—2m。 
7.根据权利要求6所述的六轴水泥土搅拌桩其施工方法，其特征是，下钻过程中喷浆，提升过程中喷浆。 
8.根据权利要求6所述的六轴水泥土搅拌桩其施工方法，其特征是，下钻不喷浆，提升喷浆。 
9.根据权利要求6所述的六轴水泥土搅拌桩其施工方法，其特征是，下钻喷浆、提升不喷浆。 
10.根据权利要求6所述的六轴水泥土搅拌桩其施工方法，其特征是，施工过程中钻杆喷气，喷浆管喷浆。 
11.根据权利要求6所述的六轴水泥土搅拌桩其施工方法，其特征是，施工过程中，钻杆转动方向全部相同或部分相同。 
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