CN110318392A - 一种大直径水泥土桩建造方法 - Google Patents

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廖必成
贾欣媛
岳大昌
唐延贵
朱维新
胡江雷
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明公开了一种大直径水泥土桩建造方法。采用旋转钻机回转取土成孔，逐次取土成孔至设计桩底标高后停钻，然后向孔底注入水泥浆，将旋挖钻机钻头更换为搅拌钻头并置于孔底，对孔底进行搅拌，再向孔内分批加入回填材料，边旋转搅拌边提升搅拌钻头，自下而上将水泥浆与回填材料充分搅拌均匀固结成桩。本发明通过预成孔技术解决在致密性地层中机械能力受限、搅拌阻力过大、施工效率低的难题，实现桩径的大幅扩大，桩型稳定，回填材料采用钻屑作成桩材料，降低对环境的污染及资源浪费，且更易拌合均匀，保证施工质量；通过对水泥比的控制，可以保证桩体水泥土强度；预先向孔内放入水泥，更有利于保证桩体搅拌的均匀性。

Description

一种大直径水泥土桩建造方法
技术领域
本发明属于工程建筑技术领域，尤其属于工程建筑领域中的桩基工程、地基处理工程的复合地基、基坑工程围护挡墙、被动区加固、防渗帷幕等建造技术，特别涉及一种大直径水泥土桩的建造技术。
背景技术
在从事工程建设施工时，常会遇到淤泥(质)土、填土、粘性土、粉土、粉细砂、中粗砂、饱和黄土等软弱地层，或地下水位较高等不良地质条件。水泥土桩由于造价相对较低，施工工艺较简单，在地基处理和基坑支护中常常应用，常用施工方法有深层搅拌法和高压旋喷法。
高压旋喷法常存桩径不均匀，对于局部致密地层，桩径不能达到设计要求。深层搅拌法适用的地层都较软，对于稍好一些的地层，搅拌钻头不能搅拌。
采用水泥土搅拌桩对其进行加固处理，按施工工艺分类，水泥土搅拌桩可分为浆液搅拌法和粉体搅拌法，传统的施工方式是预搅拌下沉→边喷浆(或粉)边搅拌提升直至预定的停浆(灰)面→重复搅拌下沉至设计加固深度→根据设计要求，喷浆(或粉)或仅搅拌提升直至预定的停浆(或粉)面→关闭搅拌机械。从适用范围分析：该施工工艺受搅拌叶片大小及搅拌动力限制，如遇到致密性地层，如硬塑、坚硬的粘性土或含孤石及大块建筑垃圾的土层等，则根本无法实施。从施工质量角度分析，本工法形成桩径相对较小，且在较深层位置进行搅拌时易出现机械设备回转阻力过大、搅拌混合不均匀进而影响桩身质量问题。从工效角度分析，搅拌钻头每转一圈的提升或下沉量仅为10mm～15mm，且需往复搅拌数次，施工进度缓慢。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供一种大直径水泥土桩建造方法。本发明采用预成孔技术先将设计孔位内土取出，后向钻孔内注入水泥浆或放入水泥；启动搅拌钻头，边回转搅拌边投入预成孔所取渣土强制拌和形成桩体。
本发明通过以下技术方案实现：
大直径搅拌水泥土桩建造方法，其特征在于：采用旋转钻机回转取土成孔，逐次取土成孔至设计桩底标高后停钻，然后向孔底注入水泥浆，将旋挖钻机钻头更换为搅拌钻头并置于孔底，对孔底进行搅拌，再向孔内分批加入回填材料，边旋转搅拌边提升搅拌钻头，自下而上将水泥浆与回填材料充分搅拌均匀固结成桩。
所述钻孔直径大于或等于800mm。
所述回填材料是取土成孔时的钻渣或砂卵石。所述回填材料还可以是取土成孔时的钻渣与砂卵石的混合材料。
在水泥浆与回填材料未凝固前，当要求提高单桩承载力时，将预制混凝土桩或管桩插入孔中心固结成桩。
所述成桩水泥强度等级选用42.5级水泥，水灰比为0.5～1.0，水泥掺入比为8wt％～15wt％。
本发明的有益效果是：
(1)取土后搅拌大直径水泥土桩通过预成孔技术解决在致密性地层中机械能力受限、搅拌阻力过大、施工效率低的难题，实现桩径的大幅扩大，改善了深层处或软硬交界处不易搅拌均匀的现象，桩型稳定，可实施性增强，适用范围广泛。
(2)取土后搅拌大直径水泥土桩钻孔直径大于800mm，且预成孔后桩端可置于稳定硬层上，能够大幅度提高桩侧摩阻力、端阻力，进而提高桩身承载力。
(3)搅拌填料之一为预成孔时取出的土屑，土屑用作成桩材料，可最大限度的就地取材，减少渣土外运量，降低对环境的污染及资源的浪费，具有很好的社会经济效益。同时原土经回旋作用取出后失去了原有的结构性，更容易拌合均匀，进一步保证了水泥土桩的施工质量，并提高了施工效率。
(4)通过对水泥比的控制，可以保证桩体水泥土强度。
(5)预先向孔内放入水泥，更有利于保证桩体搅拌的均匀性。
附图说明
图1是本发明建筑工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。
结合附图。
采用旋转钻机回转取土成孔，逐次取土成孔至设计桩底标高后停钻，然后向孔底注入水泥浆或水泥砂浆，将旋挖钻机钻头更换为搅拌钻头并置于孔底，对孔底进行搅拌，再向孔内分批加入回填材料，回填材料可以选用成孔时所取钻渣或砂卵石，边旋转搅拌边提升搅拌钻头，自下而上将水泥浆或水泥砂浆与回填材料充分搅拌均匀，对于桩身强度要求较高时，可后插入预制桩或管桩。
钻孔直径大于或等于800mm；成桩浆体采用注入水泥浆至孔底，若有地下水，由于水泥浆重度比水大，水泥浆在水下。成桩采用搅拌钻头在孔底搅拌，使孔内残留钻渣与水泥浆充分混合；
成桩水泥强度等级可选用42.5级水泥，水灰比可取0.5～1.0，水泥掺入比可为8wt％～15wt％。
本发明工艺步骤包括：(1)采用旋挖钻机取土成孔；(2)钻孔内注入水泥浆；(3)对水泥浆进行搅拌；(4)分批加入钻渣或砂卵石等材料；(5)强制拌和形成桩体；(6)重复(4)和(5)直至设计标高。
如图1所示，本发明方法采用预成孔方式取土钻进成孔，桩径可达800mm以上，桩身由水泥及预成孔内取出钻屑组成。
其主要施工工艺流程为：预成孔取土，孔内加入水泥(浆)，置入搅拌钻头提升搅拌，搅拌同时倒入取土钻屑，固结成桩。
本发明具体的施工方法包括：
(1)根据地勘及设计文件进行工艺性试验及施工方案的编制，并组织材料、设备、人员依次进场，完成施工人员进行技术交底。
(2)测量放线及场地平整后，机械设备就位、调平。
(3)开始回转钻进，逐次取土成孔，取出钻屑应专门储存待用，避免受到污染。
(4)向预成孔内注入预先配置好的水泥浆或直接倒入水泥，将钻头更换为叶片式搅拌钻头，置于孔底开始搅拌，同时匀速向孔内加入钻屑，边旋转搅拌提升搅拌钻头，自下而上将水泥(浆)及钻屑充分搅拌均匀。

Claims (6)

1.一种大直径搅拌水泥土桩建造方法，其特征在于：采用旋转钻机回转取土成孔，逐次取土成孔至设计桩底标高后停钻，然后向孔底注入水泥浆，将旋挖钻机钻头更换为搅拌钻头并置于孔底，对孔底进行搅拌，再向孔内分批加入回填材料，边旋转搅拌边提升搅拌钻头，自下而上将水泥浆与回填材料充分搅拌均匀固结成桩。
2.根据权利要求1所述的大直径搅拌水泥土桩建造方法，其特征在于：所述钻孔直径大于或等于800mm。
3.根据权利要求1所述的大直径搅拌水泥土桩建造方法，其特征在于：所述回填材料是取土成孔时的钻渣或砂卵石。
4.根据权利要求1所述的大直径搅拌水泥土桩建造方法，其特征在于：所述回填材料是取土成孔时的钻渣与砂卵石的混合材料。
5.根据权利要求1所述的大直径搅拌水泥土桩建造方法，其特征在于：在水泥浆与回填材料未凝固前，当要求提高单桩承载力时，将预制混凝土桩或管桩插入孔中心固结成桩。
6.根据权利要求1所述的大直径搅拌水泥土桩建造方法，其特征在于：所述成桩水泥强度等级选用42.5级水泥，水灰比为0.5～1.0，水泥掺入比为8wt％～15wt％。
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