CN108708372B - 一种有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺，该工艺包括以下步骤：第一步：在搅拌桩打桩设备上安装压力泵，降低打桩设备导向架高度，使导向架的高度从20米降低到2米以内；第二步：压力泵与集料斗连接，待集料斗中的浆液流入压力泵中后，根据注浆深度设置压力泵压力；第三步：在压力泵出口增设流量计，根据土样类别，调整泵送压力，计算单位时间的泵送量，通过记录和调整流量计数据，达到工程设计要求的密实度。该工艺对搅拌桩设备进行改良，增加压力泵装置，导向架的高度可从20米降低到2米，大大提高设备行进的便捷性。在水泥浆液中加入了粉煤灰，大大降低了工程造价，提高了浆液的和易性，有利于浆液通过输送管，利于施工。

Description

一种有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺

技术领域

本发明涉及水泥土搅拌桩施工工艺技术领域，具体涉及一种有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺。

背景技术

水泥土搅拌桩是用于加固饱和软黏土低地基的一种方法，它利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。

水泥加固土的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程，它与混凝土硬化机理不同，由于水泥掺量少，水泥是在具有一定活性介质--土的围绕下进行反应，硬化速度较慢，且作用复杂，水泥水解和水化生成各种水化合物后，有的又发生离子交换和团粒化作用以及凝硬反应，使水泥土体强度大大提高。

水泥土搅拌桩的施工工艺分为浆液搅拌法和粉体搅拌法。

水泥土浆液搅拌法采用湿喷桩对软土地基进行加固处理。湿喷桩是利用水泥或水泥系材料为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将原位土和固化剂强制搅拌，形成水泥土圆柱体。由于固化剂和土之间产生一系列物理化学反应，使圆柱桩体具有一定的强度，桩体周围的土得到部分改善，组成具有整体性、水稳性和一定强度的复合地基，从而提高地基承载力，减少地基不均匀沉降，达到加固地基的目的。湿喷桩施工的场地事先回填整平到设计高程，清除杂物，查明施工段落上空和地下有无管线。若有，应提前向监理组和指挥部汇报，以便及时妥善解决。湿喷桩机必须采用专用湿喷桩机，严禁采用粉喷桩机改装。钻头应为双十字钻头，严禁使用利用自重下沉和无档位直接利用卷扬机进行提升的钻机。输送管长度一般不大于60m，摆放平顺，管道最大长度不得大于80m，接头最多不超过两个。机械动力应大于45kw以上，钻头叶片三层，每层两片，上下间距为30cm水平刀片与水平夹角为30℃，每片叶片宽10cm：钻头的直径磨损不得大于2cm。每台湿喷桩必须配备能够自动记录、打印处理深度，单位长度水泥浆用量，复搅深度、水泥浆比重的电脑记录装置，即能打印每根桩施工过程中钻头每次下钻深度及提高高度的全过程记录和水泥浆浆量、水泥浆用量曲线图和水泥浆比重，所有数据必须实时打印。

现有技术中水泥土搅拌桩的施工工艺适用于处理淤泥、淤泥质土、素填土、软-可塑粘性土、松散-中密粉细砂、稍密-中密粉土、松散-稍密中粗砂和砾砂、黄土等土层。不适用于含大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土，硬塑及坚硬的粘性土、密实的砂类土以及地下水渗流影响成桩质量的土层。当地基土的天然含水量小于30％(黄土含水量小于25％)、大于70％时不应采用干法。寒冷地区冬季施工时，应考虑负温对处理效果的影响。

而内蒙古地区地处寒冷区域，且为满足施工要求，基础防渗所用的导向架高度至少达到20米以上，才能保证水灰比为0.45-0.50之间，注浆自流要求，施工设备在运输过程中及注浆过程中极不方便，且注浆管易冻结成冰，导致注浆管堵塞。

发明内容

针对现有技术中水泥土搅拌桩施工设备导向架过高，运输不便，仅依靠水泥浆重力自流形成的固化水泥土密实度不足、且寒区冬季施工易堵的技术问题，本发明提供一种有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺，对搅拌桩设备进行改良，增加压力泵装置，导向架的高度可从20米降低到2米，大大提高设备行进的便捷性。

为实现上述目的，本发明所述的有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺包括以下步骤：

第一步：在搅拌桩打桩设备上安装压力泵，降低打桩设备导向架高度，使导向架的高度从20米降低到2米以内；

第二步：压力泵与集料斗连接，待集料斗中的浆液流入压力泵中后，根据注浆深度设置压力泵压力；

第三步：在压力泵出口增设流量计，根据土样类别，调整泵送压力，计算单位时间的泵送量，通过记录和调整流量计数据，达到工程设计要求的密实度。

所述的土样类别包括粉质砂土、风积沙或沉积砂。

所述的有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺将原施工工艺需反复喷浆重复搅拌提升的工艺，改为一次下沉，一次成型，大大降低施工时长，缩短施工周期。

优选地，所述的流量计用于进行注浆料用量计算，根据不同地质条件以及不同的基础土料，设置不同的流量，使水泥土搅拌桩密实度达到设计及工程质量的要求。

进一步优选地，在水泥浆液中加入粉煤灰，用粉煤灰替代50％的水泥。

所述粉煤灰的细度大于水泥的细度。

所述的压力泵的进口处安装有压力阀1。

所述的压力泵出口与注浆管5连接，该注浆管的一部分支撑在导向架上。

所述的注浆管的直径为49-53mm。

所述的搅拌桩打桩设备严格控制下钻深度，要穿透软土层到达强度高于软土层的持力层，并深入土层50cm，根据钻进电流表的读数来确定持力层深度，当钻杆钻进时电流表的读数明显上升，说明已进入硬土层，如能持续50cm以上，则说明已进入持力层；如实际桩长与设计桩长不符时，如达到设计桩长软土层仍未穿透时，应继续钻进，直至深入持力层50cm为止；如未达到设计桩长在已探明已钻至硬土层的情况下，至少应深入持力层50cm。

本发明具有如下优点：本发明所述的有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺与现有技术相比，对搅拌桩设备进行了改良，增加了压力泵装置，导向架的高度可从20米降低到2米，大大提高了设备行进的便捷性；可根据不同地质条件、不同基础土料，设置不同的流量，使水泥土搅拌桩密实度达到设计及工程质量的要求；在水泥浆液中加入了粉煤灰，用粉煤灰替代50％的水泥，不仅大大降低了工程造价，而且由于粉煤灰细度大于水泥细度，可提高浆液的和易性，有利于浆液通过输送管，利于施工。

附图说明

图1是所述有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺的施工示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明所述的有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺包括以下步骤：

第一步：在搅拌桩打桩设备上安装压力泵2，降低打桩设备导向架高度，使导向架4的高度从20米降低到2米以内；

第二步：压力泵与集料斗连接，待集料斗中的浆液流入压力泵中后，根据注浆深度设置压力泵压力；

第三步：在压力泵出口增设流量计3，根据土样类别，调整泵送压力，计算单位时间的泵送量，通过记录和调整流量计数据，达到工程设计要求的密实度。

所述的土样类别包括粉质砂土、风积沙或沉积砂。

所述的有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺将原施工工艺需反复喷浆重复搅拌提升的工艺，改为一次下沉，一次成型，大大降低施工时长，缩短施工周期。

优选地，所述的流量计用于进行注浆料用量计算，根据不同地质条件以及不同的基础土料，设置不同的流量，使水泥土搅拌桩密实度达到设计及工程质量的要求。

进一步优选地，在水泥浆液中加入粉煤灰，用粉煤灰替代50％的水泥。

所述粉煤灰的细度大于水泥的细度。

所述的压力泵的进口处安装有压力阀1。

所述的压力泵出口与注浆管5连接，该注浆管的一部分支撑在导向架上。

所述的注浆管的直径为49-53mm。

所述的搅拌桩打桩设备严格控制下钻深度，要穿透软土层到达强度高于软土层的持力层，并深入土层50cm，根据钻进电流表的读数来确定持力层深度，当钻杆钻进时电流表的读数明显上升，说明已进入硬土层，如能持续50cm以上，则说明已进入持力层；如实际桩长与设计桩长不符时，如达到设计桩长软土层仍未穿透时，应继续钻进，直至深入持力层50cm为止；如未达到设计桩长在已探明已钻至硬土层的情况下，至少应深入持力层50cm。

本发明所述的有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺简化原施工工艺需反复喷浆重复搅拌提升的工艺，改为一次下沉，一次成型，大大降低施工时长，缩短施工周期。

本发明所述的有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺与现有技术相此，具有以下优点：

1、针对北方，尤其是内蒙古中西部地区的地质条件，存在发育巨厚的风积沙、沉积砂、粉质粘土，现有技术中无压自流的水泥土搅拌桩工艺存在密实度不足，注浆固化土抗压、抗渗性等物理力学性质不足的现状，同时，由于北方寒区堤防注浆线路长，冬施易冻结，故本发明改变原施工工艺，变无压自流模式为有压注浆模式，完善水泥土搅拌桩施工设备。

2、为精准计算注浆材料的用量，在原搅拌车上安装流量计，用于进行注浆料用量计算。可根据不同地质条件、不同基础土料，设置不同的流量，使水泥土搅拌桩密实度达到设计及工程质量的要求。

3、在水泥浆液中加入粉煤灰，用粉煤灰替代50％的水泥，不仅大大降低工程造价，而且由于粉煤灰细度大于水泥细度，可提高浆液的和易性，有利于浆液通过输送管，利于施工。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

第一步：在搅拌桩打桩设备上安装压力泵，降低打桩设备导向架高度，使导向架的高度从20米降低到2米以内；

第二步：压力泵与集料斗连接，待集料斗中的浆液流入压力泵中后，根据注浆深度设置压力泵压力；

第三步：在压力泵出口增设流量计，根据土样类别，调整泵送压力，计算单位时间的泵送量，通过记录和调整流量计数据，达到工程设计要求的密实度；

所述的土样类别包括粉质砂土、风积沙或沉积砂；

所述的有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺将原施工工艺需反复喷浆重复搅拌提升的工艺，改为一次下沉，一次成型，大大降低施工时长，缩短施工周期；

在水泥浆液中加入粉煤灰，用粉煤灰替代50％的水泥；

所述粉煤灰的细度大于水泥的细度；

所述的搅拌桩打桩设备严格控制下钻深度，要穿透软土层到达强度高于软土层的持力层，并深入土层50cm，根据钻进电流表的读数来确定持力层深度，当钻杆钻进时电流表的读数明显上升，说明已进入硬土层，如能持续50cm以上，则说明已进入持力层；如实际桩长与设计桩长不符时，如达到设计桩长软土层仍未穿透时，应继续钻进，直至深入持力层50cm为止；如未达到设计桩长在已探明已钻至硬土层的情况下，至少应深入持力层50cm。

2.如权利要求1所述的有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺，其特征在于，所述的流量计用于进行注浆料用量计算，根据不同地质条件以及不同的基础土料，设置不同的流量，使水泥土搅拌桩密实度达到设计及工程质量的要求。

3.如权利要求1所述的有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺，其特征在于，所述的压力泵的进口处安装有压力阀。

4.如权利要求1所述的有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺，其特征在于，所述的压力泵出口与注浆管连接，该注浆管的一部分支撑在导向架上。

5.如权利要求4所述的有压复合水泥风积砂浆搅拌桩成桩工艺，其特征在于，所述的注浆管的直径为49-53mm。