CN108316292B - 一种水泥搅拌桩桩群施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及桩基结构施工方法技术领域，具体地指一种水泥搅拌桩桩群施工方法。利用搅拌设备将水泥翻浆和软土土层进行充分搅拌混合形成搅拌桩，在搅拌桩桩顶节段初凝前，对桩顶节段进行再次搅拌并扩大搅拌设备的搅拌范围，将搅拌桩顶节段产生的水泥翻浆与相邻的搅拌桩处于初凝状态前的桩顶节段和两者之间的软土土层进行充分混合，直至两根搅拌桩的桩顶节段相互交错重叠形成勾连为一体的整体结构，依次施工其余搅拌桩，形成桩顶结构完全勾连为一体的搅拌桩桩群。本发明利用水泥搅拌桩施工时返出的水泥浆液形成扩大的桩头结构，将所有水泥搅拌桩桩体连接成一个整体，解决了水泥搅拌桩桩体之间软弱地基易产生不均匀沉降的问题。

Description

一种水泥搅拌桩桩群施工方法
技术领域
本发明涉及桩基结构施工方法技术领域，具体地指一种水泥搅拌桩桩群施工方法。
背景技术
在道路工程中，经常遇到需要对软土地基进行处理的问题。水泥搅拌桩是一种常见的软基处理方式。其原理为通过间隔一定距离的水泥搅拌桩群，形成符合地基，然后在桩顶铺设土工格栅，以加强地基的整体性。
但上述工艺存在以下缺点：一、因桩体之间软土的存在，以及土工格栅的柔性特征，往往容易在桩体之间出现局部沉降，尤其对于回填厚度较小的路基，问题尤为突出。二、在路基施工时，机械设备极易对土工格栅造成破坏，影响其功效的发挥。三、水泥搅拌桩施工过程中返出的水泥浆液不能有效利用，造成极大浪费。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种水泥搅拌桩桩群施工方法。
本发明的技术方案为：一种水泥搅拌桩桩群施工方法，其特征在于：在设计施工区域对土层进行钻进施工，利用搅拌设备将水泥翻浆和软土土层进行充分搅拌混合形成搅拌桩，在搅拌桩桩顶节段初凝前，对桩顶节段进行再次搅拌并扩大搅拌设备的搅拌范围，将搅拌桩顶节段产生的水泥翻浆与相邻的搅拌桩处于初凝状态前的桩顶节段和两者之间的软土土层进行充分混合，直至两根搅拌桩的桩顶节段相互交错重叠形成勾连为一体的整体结构，依次施工其余搅拌桩，形成桩顶结构完全勾连为一体的搅拌桩桩群。
进一步的所述的利用搅拌设备的方法为：将钻杆与锥形的钻头固定，旋转钻杆和钻头，使固定在钻头上的连接杆和固定在连接杆上的螺旋搅拌叶片旋转，切割搅拌软土土层和水泥砂浆，使其混合均匀形成搅拌桩。
进一步的所述的利用搅拌设备将水泥翻浆和软土土层进行充分搅拌混合形成搅拌桩的方法为：利用搅拌设备对土层进行钻进施工，水泥砂浆与软土土层混合后形成搅拌桩的桩身节段，在桩身节段的上端施工下小上大的锥形过渡节段，在过渡节段上端施工横截面积大于桩身节段面积的圆柱形顶部节段，形成搅拌桩。
进一步的所述的将搅拌桩顶节段产生的水泥翻浆与相邻的搅拌桩处于初凝状态前的桩顶节段和两者之间的软土土层进行充分混合的方法为：以桩身节段的轴线为中心扩大叶片旋转搅拌的水平横向范围，再次对搅拌桩中的过渡节段进行搅拌，将搅拌产生的水泥翻浆与相邻搅拌桩的过渡节段和两者之间的软土土层进行充分混合至交错重叠勾连为整体结构，再次对搅拌桩中的顶部节段进行搅拌，使搅拌产生的水泥翻浆与相邻搅拌桩的顶部节段和两者之间的软土土层充分混合至交错重叠勾连为整体结构。
进一步的包括以下步骤：
1)、在设计施工区域对土层进行钻进施工，旋转钻杆和钻头，使螺旋搅拌叶片旋转切割软土土层和水泥砂浆，形成具有桩身节段和桩顶节段的搅拌桩；
2)、再次对桩顶节段中的过渡节段进行搅拌，并以桩身节段的轴线为中心扩大叶片旋转搅拌的横向范围，将搅拌过渡节段产生的水泥翻浆与相邻的搅拌桩处于初凝状态前的过渡节段和两者之间的软土土层混合均匀，使两根搅拌桩的过渡节段交错重叠勾连为整体结构；
3)、再次对桩顶节段中的顶部节段进行搅拌，并以桩身节段的轴线为中心扩大叶片旋转搅拌的横向范围，将搅拌顶部节段产生的水泥翻浆与相邻的搅拌桩处于初凝状态前的顶部节段和两者之间的软土土层混合均匀，使两根搅拌桩的顶部节段交错重叠勾连为整体结构；
4)、对搅拌桩的过渡节段和顶部节段进行反复搅拌，直至完全混合均匀，待混凝土完全凝固后，完成桩群施工。
一种搅拌桩搅拌装置，其特征在于：包括钻头和钻杆；所述的钻头为下小上大的锥形结构，钻头上布置有多根连接杆；所述的连接杆一端固定在钻头上，另一端沿垂直钻头轴线延伸，连接杆远离钻头的端部上设置有螺旋状叶片；所述的钻杆固定在钻头上与钻头同轴布置。
进一步的所述的连接杆是横截面为菱形的杆状结构。
本发明利用水泥搅拌桩施工时返出的水泥浆液形成扩大的桩头结构，将所有水泥搅拌桩桩体连接成一个整体，解决了水泥搅拌桩桩体之间软弱地基易产生不均匀沉降的问题，避免了水泥浆液的极大浪费。同时取消了土工格栅的铺设，既降低了施工成本，又避免了铺设土工格栅所存在的各种弊病。为软土地基处理提供了一个新的解决方案，具有很高的推广价值。
附图说明
图1：本发明的桩群布置结构示意图；
图2：本发明的桩群俯视图；
图3：本发明的搅拌设备的结构示意图；
其中：1—桩身节段；2—过渡节段；3—顶部节段；4—钻杆；5—钻头；6—连接杆；7—叶片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1～3，本实施例的搅拌桩施工流程是利用搅拌设备进行钻进旋转搅拌施工，将水泥砂浆与软土土层进行混合均匀，凝固后即为搅拌桩。本实施例的搅拌设备如图3所示，包括钻杆4和钻头5，钻头5为锥形结构，钻头5上设置有横截面是菱形的连接杆6，连接杆6上安装有螺旋的搅拌叶片7，使用时，将钻杆4与锥形的钻头5固定，旋转钻杆4和钻头5，使固定在钻头5上的连接杆6和固定在连接杆6上的螺旋搅拌叶片7旋转，切割搅拌软土土层和水泥砂浆，使其混合均匀形成搅拌桩。
对土层进行钻进施工，搅拌水泥砂浆和软土土层形成搅拌桩，本实施例的搅拌桩如图1所示，包括三个部分，即最下端的桩身节段1，桩身节段1上的过渡节段2和过渡节段2上的顶部节段3，其中过渡节段2和顶部节段3形成桩顶节段。桩身节段1为圆柱形结构，过渡节段2为下小上大的锥形结构，顶部节段3为半径大于桩身节段1半径的圆柱形结构，三者同轴。
搅拌桩施工完成后，为了使其与相邻搅拌桩连接。本实施例在桩顶节段施工完成后，继续对桩顶节段进行搅拌，即二次搅拌，使桩顶节段的水泥翻浆，然后以桩身节段1的轴线为中心扩大搅拌设备的横向搅拌范围，将产生的水泥翻浆与相邻的搅拌桩的初雨初凝状态的桩顶节段和两者之间的软土进行混合均匀，使两根相邻搅拌桩的桩顶节段相互交错重合勾连为整体结构，待这部分水泥砂浆完全凝固后，即可将相邻两根搅拌桩连接为整体结构，两根搅拌桩上端也具有水泥承载结构，避免了需要安装土工格栅的施工流程。
本实施例的桩顶节段相互勾连为过渡节段2与过渡节段2的勾连，顶部节段3和顶部节段3的勾连，即提高了两根搅拌桩相互交错重叠的范围，提高了连接结构的紧密性。
具体施工步骤如下：包括以下步骤：
1、在设计施工区域对土层进行钻进施工，旋转钻杆4和钻头5，使螺旋搅拌叶片7旋转切割软土土层和水泥砂浆，形成具有桩身节段1和桩顶节段的搅拌桩，
2、再次对桩顶节段中的过渡节段2进行搅拌，并以桩身节段1的轴线为中心扩大叶片旋转搅拌的横向范围，将搅拌过渡节段2产生的水泥翻浆与相邻的搅拌桩处于初凝状态前的过渡节段2和两者之间的软土土层混合均匀，使两根搅拌桩的过渡节段2交错重叠勾连为整体结构，
3、再次对桩顶节段中的顶部节段3进行搅拌，并以桩身节段1的轴线为中心扩大叶片旋转搅拌的横向范围，将搅拌顶部节段3产生的水泥翻浆与相邻的搅拌桩处于初凝状态前的顶部节段3和两者之间的软土土层混合均匀，使两根搅拌桩的顶部节段3交错重叠勾连为整体结构，
4、对搅拌桩的过渡节段2和顶部节段3进行反复搅拌，直至完全混合均匀，待混凝土完全凝固后，完成桩群施工。
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，本发明不受上述实施例的限制，上述实施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 (4)

1.一种水泥搅拌桩桩群施工方法，其特征在于：在设计施工区域对土层进行钻进施工，利用搅拌设备将水泥翻浆和软土土层进行充分搅拌混合形成搅拌桩，在搅拌桩桩顶节段初凝前，对桩顶节段进行再次搅拌并扩大搅拌设备的搅拌范围，将搅拌桩顶节段产生的水泥翻浆与相邻的搅拌桩处于初凝状态前的桩顶节段和两者之间的软土土层进行充分混合，直至两根搅拌桩的桩顶节段相互交错重叠形成勾连为一体的整体结构，依次施工其余搅拌桩，形成桩顶结构完全勾连为一体的搅拌桩桩群；
所述的利用搅拌设备将水泥翻浆和软土土层进行充分搅拌混合形成搅拌桩的方法为：利用搅拌设备对土层进行钻进施工，水泥砂浆与软土土层混合后形成搅拌桩的桩身节段(1)，在桩身节段(1)的上端施工下小上大的锥形过渡节段(2)，在过渡节段(2)上端施工横截面积大于桩身节段面积的圆柱形顶部节段(3)，形成搅拌桩。
2.如权利要求1所述的一种水泥搅拌桩桩群施工方法，其特征在于：所述的利用搅拌设备的方法为：将钻杆(4)与锥形的钻头(5)固定，旋转钻杆(4)和钻头(5)，使固定在钻头(5)上的连接杆(6)和固定在连接杆(6)上的螺旋搅拌叶片(7)旋转，切割搅拌软土土层和水泥砂浆，使其混合均匀形成搅拌桩。
3.如权利要求1所述的一种水泥搅拌桩桩群施工方法，其特征在于：所述的将搅拌桩顶节段产生的水泥翻浆与相邻的搅拌桩处于初凝状态前的桩顶节段和两者之间的软土土层进行充分混合的方法为：以桩身节段(1)的轴线为中心扩大叶片旋转搅拌的水平横向范围，再次对搅拌桩中的过渡节段(2)进行搅拌，将搅拌产生的水泥翻浆与相邻搅拌桩的过渡节段(2)和两者之间的软土土层进行充分混合至交错重叠勾连为整体结构，再次对搅拌桩中的顶部节段(3)进行搅拌，使搅拌产生的水泥翻浆与相邻搅拌桩的顶部节段(3)和两者之间的软土土层充分混合至交错重叠勾连为整体结构。
4.如权利要求1所述的一种水泥搅拌桩桩群施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)、在设计施工区域对土层进行钻进施工，旋转钻杆(4)和钻头(5)，使螺旋搅拌叶片(7)旋转切割软土土层和水泥砂浆，形成具有桩身节段(1)和桩顶节段的搅拌桩；
2)、再次对桩顶节段中的过渡节段(2)进行搅拌，并以桩身节段(1)的轴线为中心扩大叶片旋转搅拌的横向范围，将搅拌过渡节段(2)产生的水泥翻浆与相邻的搅拌桩处于初凝状态前的过渡节段(2)和两者之间的软土土层混合均匀，使两根搅拌桩的过渡节段(2)交错重叠勾连为整体结构；
3)、再次对桩顶节段中的顶部节段(3)进行搅拌，并以桩身节段(1)的轴线为中心扩大叶片旋转搅拌的横向范围，将搅拌顶部节段(3)产生的水泥翻浆与相邻的搅拌桩处于初凝状态前的顶部节段(3)和两者之间的软土土层混合均匀，使两根搅拌桩的顶部节段(3)交错重叠勾连为整体结构；
4)、对搅拌桩的过渡节段(2)和顶部节段(3)进行反复搅拌，直至完全混合均匀，待混凝土完全凝固后，完成桩群施工。
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