CN105113496A - 一种水泥土搅拌桩的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥土搅拌桩的施工方法，包括以下步骤：1）平整场地；2）定位放样，测试需要桩的长度；3）制土壤浆；4）浇筑土壤搅拌柱；5）注入的土壤浆成柱后，制备水泥土浆；6）将搅拌桩机放入土壤搅拌柱处，对土壤搅拌柱进行搅拌下沉，到指定位置后，开启灰浆泵，进行水泥土浆的注入，并搅拌提升；7）搅拌桩机重复上升下降搅拌喷水泥土浆两次，进行下一处土壤搅拌柱处的水泥土搅拌柱施工。本发明通过先浇筑土壤桩，再在土壤桩内浇筑水泥土桩，从而实现在松软土层或流沙质土层进行搅拌桩的施工，尤其是针对冻土施工时，产生的泥水沼泽，能够较快较好的提高地基的承载力和边坡稳定性，大大降低了沉降量。

Description

一种水泥土搅拌桩的施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体是指一种水泥土搅拌桩的施工方法。

背景技术

水泥土搅拌桩已广泛应用于建筑、水利、交通等行业的岩土工程中，在地基处理、截水帷幕及基坑支护工程中取得了理想的效果。该施工工艺是进行软土地基加固的一种常用方法，对提高软土地基的承载力和边坡稳定性，减少沉降量有着显著的效果。

常用的地基处理方法有孔内深层强夯法、换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。方法大多是从机械设备着手，进而建立某种工法，从材料入手提高地基处理质量和效果的比较少。

但是在处理过程中，地基的性质是千差万别的。在软土地基处理中，遇到高含水率的厚层软土，采用深层搅拌时，即使水泥掺入量再高，水泥桩的承载力还是很低。尤其是一些冻土层，在施工时，形成泥浆沼泽，在进行水泥土桩浇筑时，易分散至土体中，很难成柱，对水泥桩的施工造成了极大不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够用于较高含水量的土层，尤其是冻土环境地基下，提高基地强度的水泥土搅拌桩的施工工法。

本发明通过下述技术方案实现：一种水泥土搅拌桩的施工方法，包括以下步骤：

（1）平整场地；

（2）定位放样，测试需要桩的长度；

（3）在现场土体中加入土壤稳定剂，并加水，制土壤浆；

（4）将搅拌桩机放入指定桩位，并启动，进行搅拌下沉，到指定位置时，开启灰浆泵，将步骤（3）中制取的土壤浆喷出，并搅拌提升，完成后，进行下一处桩位的搅拌喷土壤浆；

（5）注入的土壤浆成柱后，制备水泥土浆；

（6）将搅拌桩机放入土壤搅拌柱处，对土壤搅拌柱进行搅拌下沉，到指定位置后，开启灰浆泵，进行水泥土浆的注入，并搅拌提升；

（7）搅拌桩机重复上升下降搅拌喷水泥土浆两次，进行下一处土壤搅拌柱处的水泥土搅拌柱施工。

水泥搅拌桩是一种以水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥土桩。该桩体具有抗压强度高、整体性和稳定性好等优势。按照施工工艺的不同，分为湿法和干法两种成桩方法。由于干法桩应用较少，工程主要是应用湿法施工。

为了更好的现实本发明的方法，进一步地，所述步骤（1）中，平整场地的过程包括将场地进行平整以及清理地面及地下障碍物。

为了更好的现实本发明的方法，进一步地，所述步骤（2）中，定位放样包括对桩基的轴线、定位点、水准点进行测设，并以此作为桩点放设的依据。

为了更好的现实本发明的方法，进一步地，所述步骤（3）中，所述土壤稳定剂主要由石炭酸、二异丁醇胺、乙醇溶液，按照1：2：1的比例混合而成。

为了更好的现实本发明的方法，进一步地，所述土壤搅拌柱的直径大于水泥土浆柱的直径。

为了更好的现实本发明的方法，进一步地，所述步骤（5）中，水泥土浆中的水泥为32.5号或42.5号水泥。

为了更好的现实本发明的方法，进一步地，所述步骤（6）中，所述搅拌桩机下沉的高度小于土壤搅拌柱的长度。

为了更好的现实本发明的方法，进一步地，所述步骤（7）中，搅拌桩机重复上升下降搅拌喷水泥土浆两次的具体过程为：第一次重复喷浆搅拌下沉，当搅拌机钻头提升至桩顶以上0.5m后，重复喷浆搅拌下沉到达设计深度；第二次重复喷浆搅拌提升，当搅拌机头下沉到设计深度后，再边喷浆并重复搅拌向上提升，直到提升地面上，再关闭灰浆泵。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明通过先浇筑土壤桩，再在土壤桩内浇筑水泥土桩，从而实现在松软土层或流沙质土层进行搅拌桩的施工，尤其是针对冻土施工时，产生的泥水沼泽，能够较快较好的提高地基的承载力和边坡稳定性，大大降低了沉降量；

（2）本发明中的水泥土搅拌桩不作为基坑支护结构的主要受力挡土结构，但它可与其他构件组合，用于基坑支护结构工程中，此时，采用水泥土搅拌桩既可起到截水作用，又可起到挡土作用；

（3）本发明中加入的土壤稳定剂，可以使土壤之间的稳定性增强，但又不会使土壤板结，方便形成土壤搅拌柱，以及在土壤搅拌柱中进行水泥土搅拌桩的施工。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此，在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。

实施例：

本实施例中施工方法的包括以下步骤：

（1）平整场地；

（2）定位放样，测试需要桩的长度；

（3）在现场土体中加入土壤稳定剂，并加水，制土壤浆；

（4）将搅拌桩机放入指定桩位，并启动，进行搅拌下沉，到指定位置时，开启灰浆泵，将步骤（3）中制取的土壤浆喷出，并搅拌提升，完成后，进行下一处桩位的搅拌喷土壤浆；

（5）注入的土壤浆成柱后，制备水泥土浆；

（6）将搅拌桩机放入土壤搅拌柱处，对土壤搅拌柱进行搅拌下沉，到指定位置后，开启灰浆泵，进行水泥土浆的注入，并搅拌提升；

（7）搅拌桩机重复上升下降搅拌喷水泥土浆两次，进行下一处土壤搅拌柱处的水泥土搅拌柱施工。

其中，所述步骤（1）中，平整场地的过程包括将场地进行平整以及清理地面及地下障碍物；所述步骤（2）中，定位放样包括对桩基的轴线、定位点、水准点进行测设，并以此作为桩点放设的依据；所述步骤（3）中，所述土壤稳定剂主要由石炭酸、二异丁醇胺、乙醇溶液，按照1：2：1的比例混合而成；所述土壤搅拌柱的直径大于水泥土浆柱的直径；所述步骤（5）中，水泥土浆中的水泥为32.5号或42.5号水泥；所述步骤（6）中，所述搅拌桩机下沉的高度小于土壤搅拌柱的长度；所述步骤（7）中，搅拌桩机重复上升下降搅拌喷水泥土浆两次的具体过程为：第一次重复喷浆搅拌下沉，当搅拌机钻头提升至桩顶以上0.5m后，重复喷浆搅拌下沉到达设计深度；第二次重复喷浆搅拌提升，当搅拌机头下沉到设计深度后，再边喷浆并重复搅拌向上提升，直到提升地面上，再关闭灰浆泵。

水泥搅拌桩是一种以水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥土桩。该桩体具有抗压强度高、整体性和稳定性好等优势。按照施工工艺的不同，分为湿法和干法两种成桩方法。由于干法桩应用较少，工程主要是应用湿法施工。

施工工艺：

场地平整、压实→测量放线定位→桩点复合校验→制浆→桩机就位，对中，双向控制导向架垂直度→喷浆至搅拌机搅拌头，下沉搅拌→喷浆和搅拌提升→第一次重复喷浆，搅拌下沉→第二次重复喷浆搅拌提升→搅拌机移位至下一根桩→全部施工完成。

具体施工方法，如下

平整场地：

为了方便运输车辆和搅拌机的移动行走、施工放样以及控制打桩桩长，需将场地进行平整，并清理地面及地下障碍物，包括表土、杂物、地下管线、管道等。对于淤泥质土等软弱地基，需挖出淤泥进行换填，并按照要求分层碾压，达到一定压实度。

物资准备：

1、施工所需用的临时用电、临时用水已接到施工现场，并满足生产的需要。

2、根据工程的实际需求，选择合适的搅拌机，且搅拌机具及设备均已进场，设备状态良好，并报检验合格证件及材料。

3、施工所需的主要材料水泥均已进场，且按照要求，均已取样送检，实验室复检合格，可以使用。

定位放样：

通过整个场区已知的测量控制点，对桩基的轴线、定位点、水准点进行测设，并以此作为桩点放设的依据。对每一个放样的桩位进行编号，并对桩点进行现场标记，以便于工程施工。

现场试桩：

在大量的水泥土搅拌桩施工前，为确保桩体质量的可靠性，需要现场对成桩进行测试，试桩数量在3根桩以上。通过试桩，达到以下目的：

1确定每根桩的水泥用量。

2确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度。

3确定单桩承载力、复合地基承载力是否满足设计要求。

4确定该工艺是否取得经济可靠的、符合设计要求的、便于现场实施的控制数据，以便指导大面积的施工。

施工步骤：

1桩机就位

当所有的准备工作完毕后，将搅拌桩机移至已放样桩位点，并对中，桩位允许偏差≦50mm,双向控制导向架的垂直度允许误差≦1%,采用全站仪或经纬仪来进行桩机的垂直度控制,以保证桩身垂直度。

2制浆

根据试桩后所确定的配合比，先加入规定用水量，然后边搅拌边加入水泥，水泥的用量根据配合比来算出，待搅拌均匀后，放入二次搅拌桶内进行二次搅拌。

3喷浆至搅拌头和下沉搅拌

搅拌机装置启动后打开高压灰浆泵，把浆液送至到搅拌机的搅拌头出浆口，等待搅拌机正常运转之后，钻杆沿导向架边下沉边搅拌，并控制好搅拌机下沉的速度。此搅拌下沉过程中，高压灰浆泵停止工作，不喷射浆液。

4喷浆和搅拌提升

搅拌桩机搅拌下沉达到设计要求深度后，启动搅拌机提升装置和高压灰浆泵，边喷浆边搅拌提升，一般控制提升的速度为0.5m/min~0.8m/min，并且使浆液和土体搅拌均匀，施工至桩顶0.5m以上。

5第一次重复喷浆搅拌下沉

当搅拌机钻头提升至桩顶以上0.5m后，重复喷浆搅拌下沉到达设计深度。

6第二次重复喷浆搅拌提升

当搅拌机头下沉到设计深度后，再边喷浆并重复搅拌向上提升，直到提升地面上，再关闭高压灰浆泵。

7搅拌机移位

每根水泥土搅拌桩施工完成后，移动搅拌机至下一根移位，重复上述步骤进行施工，直至全部桩体施工完成。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种水泥土搅拌桩的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）平整场地；

（2）定位放样，测试需要桩的长度；

（3）在现场土体中加入土壤稳定剂，并加水，制土壤浆；

（4）将搅拌桩机放入指定桩位，并启动，进行搅拌下沉，到指定位置时，开启灰浆泵，将步骤（3）中制取的土壤浆喷出，并搅拌提升，完成后，进行下一处桩位的搅拌喷土壤浆；

（5）注入的土壤浆成柱后，制备水泥土浆；

（6）将搅拌桩机放入土壤搅拌柱处，对土壤搅拌柱进行搅拌下沉，到指定位置后，开启灰浆泵，进行水泥土浆的注入，并搅拌提升；

（7）搅拌桩机重复上升下降搅拌喷水泥土浆两次，进行下一处土壤搅拌柱处的水泥土搅拌柱施工。

2.根据权利要求1所述的一种水泥土搅拌桩的施工方法，其特征在于：所述步骤（1）中，平整场地的过程包括将场地进行平整以及清理地面及地下障碍物。

3.根据权利要求1或2所述的一种水泥土搅拌桩的施工方法，其特征在于：所述步骤（2）中，定位放样包括对桩基的轴线、定位点、水准点进行测设，并以此作为桩点放设的依据。

4.根据权利要求1或2所述的一种水泥土搅拌桩的施工方法，其特征在于：所述步骤（3）中，所述土壤稳定剂主要由石炭酸、二异丁醇胺、乙醇溶液，按照1：2：1的比例混合而成。

5.根据权利要求1或2所述的一种水泥土搅拌桩的施工方法，其特征在于：所述土壤搅拌柱的直径大于水泥土浆柱的直径。

6.根据权利要求1或2所述的一种水泥土搅拌桩的施工方法，其特征在于：所述步骤（5）中，水泥土浆中的水泥为32.5号或42.5号水泥。

7.根据权利要求1或2所述的一种水泥土搅拌桩的施工方法，其特征在于：所述步骤（6）中，所述搅拌桩机下沉的高度小于土壤搅拌柱的长度。

8.根据权利要求1或2所述的一种水泥土搅拌桩的施工方法，其特征在于：所述步骤（7）中，搅拌桩机重复上升下降搅拌喷水泥土浆两次的具体过程为：第一次重复喷浆搅拌下沉，当搅拌机钻头提升至桩顶以上0.5m后，重复喷浆搅拌下沉到达设计深度；第二次重复喷浆搅拌提升，当搅拌机头下沉到设计深度后，再边喷浆并重复搅拌向上提升，直到提升地面上，再关闭灰浆泵。