CN113216166A - 一种水泥搅拌桩施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明在建筑施工领域，为提高水泥浆液的均匀度，提升桩身强度，公开了一种水泥搅拌桩施工方法，包括如下步骤：S100、将打桩坐标在实际地形上标注；S200、安装钻机，并将水泥搅拌桩钻头安装在钻机上；S300、控制钻机，带动水泥搅拌桩钻头向下钻进至设计深度；S400、控制钻机，带动水泥搅拌桩钻头反向旋转并上升，并通过喷口进行喷浆；S500、控制钻机，带动水泥搅拌桩钻头反向旋转并上升至地表；应用上述水泥搅拌桩施工方法，能够提高水泥浆液的均匀度，提升桩身强度。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，特别涉及一种水泥搅拌桩施工方法。
背景技术
水泥搅拌桩是指软基处理的一种有效形式，是一种将水泥作为固化剂的主剂，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高地基强度的有效方法。
水泥搅拌桩软土地基处理，搅拌桩的桩径以50～60cm为主；而当水泥土搅拌桩的桩径扩大时，桩周强度控制难度较大，水泥浆液的均匀度不高，会出现缩径，桩中心强度高周边强度低等质量缺陷。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种水泥搅拌桩施工方法，能够提高水泥浆液的均匀度，提升桩身强度。
本发明的水泥搅拌桩施工方法，包括如下步骤：S100、将打桩坐标在实际地形上标注；S200、安装钻机，并将水泥搅拌桩钻头安装在钻机上；S300、控制钻机，带动水泥搅拌桩钻头向下钻进至设计深度；S400、控制钻机，带动水泥搅拌桩钻头反向旋转并上升，并通过喷口进行喷浆；S500、控制钻机，带动水泥搅拌桩钻头反向旋转并上升至地表；水泥搅拌桩钻头包括：钻杆，沿上下方向延伸，钻杆的下端设置有钻孔部；多个搅拌叶片，连接于钻杆上；凸起部，连接于至少一个搅拌叶片的上侧，凸起部位于搅拌叶片远离钻杆的部分；钻杆的下端开设有至少两个喷口，至少两个喷口沿钻杆的周向均布。
根据本发明的一些实施例，将步骤S300和步骤S400循环执行至少两次。
根据本发明的一些实施例，在步骤S400当中，喷口的喷浆压力为0.4-0.6Mpa。
根据本发明的一些实施例，将步骤S300和步骤S400循环执行两次，第一次执行步骤S400时，喷口的喷浆压力为0.6Mpa。
根据本发明的一些实施例，第二次执行步骤S400时，喷口的喷浆压力为0.4Mpa。
根据本发明的一些实施例，在步骤S300和步骤S400当中，水泥搅拌桩钻头的升降速度为0.5-0.8m/min。
根据本发明的一些实施例，在步骤S300当中，水泥搅拌桩钻头的下降速度为0.8m/min。
根据本发明的一些实施例，在步骤S400当中，水泥搅拌桩钻头的上升速度为0.5m/min。
根据本发明的一些实施例，在步骤S400当中，当水泥搅拌桩钻头提升至距离地表0.3-0.5m时，停止喷浆。
根据本发明的一些实施例，水泥搅拌桩钻头的转速为23-26r/min。
应用本发明的水泥搅拌桩使用方法，在施工当中，可以先将打桩坐标在实际地形上标注，然后安装钻机并将水泥搅拌桩钻头安装在钻机上，控制钻机带动带动水泥搅拌桩钻头向下钻进至设计深度，然后控制钻机带动水泥搅拌桩钻头反向旋转并上升并通过喷口进行喷浆，最后控制钻机带动水泥搅拌桩钻头反向旋转并上升至地表完成打桩；在搅拌过程当中，凸起部能够有效加大搅拌叶片对土壤的处理面积，使得土质更加松软，浆液流动更加顺畅，有效提高了水泥浆液的均匀度，提高了成桩后的桩身强度。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例中用于水泥搅拌桩的钻头的轴侧图；
图2为图1中X处的放大图；
图3为本发明实施例中用于水泥搅拌桩的钻头的俯视图；
图4为图3中A处的放大图；
图5为本发明实施例中用于水泥搅拌桩的钻头的正视图；
图6为图5中B处的放大图；
上述附图包含以下附图标记。
| 标号 | 名称 |
| 100 | 钻杆 |
| 110 | 钻孔部 |
| 120 | 喷口 |
| 200 | 搅拌叶片 |
| 210 | 凸起部 |
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1至图6，本实施例第一方面的水泥搅拌桩钻头，包括：钻杆100，沿上下方向延伸，钻杆100的下端设置有钻孔部110；搅拌叶片200，连接于钻杆100上；凸起部210，连接于搅拌叶片200的上侧，凸起部210位于搅拌叶片200远离钻杆100的部分。
应用本实施例的水泥搅拌桩钻头，在施工当中，可以先将打桩坐标在实际地形上标注，然后安装钻机并将水泥搅拌桩钻头安装在钻机上，控制钻机带动带动水泥搅拌桩钻头向下钻进至设计深度，然后控制钻机带动水泥搅拌桩钻头反向旋转并上升并通过喷口120进行喷浆，最后控制钻机带动水泥搅拌桩钻头反向旋转并上升至地表完成打桩；在搅拌过程当中，凸起部210能够有效加大搅拌叶片对土壤的处理面积，使得土质更加松软，浆液流动更加顺畅，有效提高了水泥浆液的均匀度，提高了成桩后的桩身强度。
如图1所示，为了进一步提高水泥浆液的均匀度，搅拌叶片200沿钻杆100的轴向延伸，搅拌叶片200均连接有多个凸起部210，多个凸起部210沿钻杆100的轴向分布；此时，多个凸起部210能够进一步加大搅拌叶片对土壤的处理面积。
可以理解，为了便于凸起部210的安装，可以将凸起部210设置在搅拌叶片上端，在实际使用过程当中，凸起部210一般为焊接在搅拌叶片上侧的合金钢牙，当合金钢牙磨损时，能够较为方便的更换合金钢牙，无需拆卸钻头；且相对于设置在搅拌叶片下侧而言更加便于焊接。
如图4所示，凸起部210的延伸方向与钻杆100的轴向之间的夹角β为锐角；此时凸起部210在搅拌土壤的同时能够促进土壤沿钻杆100的轴向流动，使得浆液的流动速度加快。
在本实施例中，水平面指的是与图5所示的上下方向垂直的面。
如图3、图5所示，搅拌叶片200沿钻杆100的轴向的两端延伸，搅拌叶片200位于钻杆100两侧的部分上均分布有凸起部210，此时，水泥浆液能够在多个凸起部210的带动下，沿钻杆100径向外扩散，达到更加充分的搅拌效果。
如图6所示，凸起部210的厚度t1为1.5-2.5mm，优选为2mm；搅拌叶片200的厚度t2为1.5-2.5mm，优选为2mm。
如图1所示，搅拌叶片200有三层，三层搅拌叶片200沿上下方向分布，相邻两层搅拌叶片200之间的间距a为45-65cm。
如图3所示，相邻两层搅拌叶片200在水平面上的投影垂直；也即相邻两层搅拌叶片200在水平面上的夹角α为直角；相对于现有技术当中常用的60°夹角，能够有效减小在搅拌过程中来自树枝、杂草的阻碍。
如图2所示，钻杆100的下端开设有至少两个喷口120，至少两个喷口120沿钻杆100的周向均布；当其中一个喷口120发生堵塞时，其余喷口120可以继续喷浆，无需中断施工清理喷口120。
其中，喷口120的直径为1-2cm。
本实施例第二方面还提供一种水泥搅拌桩施工方法，包括如下步骤：
S100、将打桩坐标在实际地形上标注；
S200、安装钻机，并将水泥搅拌桩钻头安装在钻机上；
S300、控制钻机，带动水泥搅拌桩钻头向下钻进至设计深度；
S400、控制钻机，带动水泥搅拌桩钻头反向旋转并上升，并通过喷口120进
行喷浆；
S500、控制钻机，带动水泥搅拌桩钻头反向旋转并上升至地表；
其中的水泥搅拌桩钻头即为本实施例第一方面的水泥搅拌桩钻头。
为了保证浆液与土壤混合的更加充分，需要反复搅拌浆液和土壤，也即将步骤S300和步骤S400循环执行至少两次。
应理解，在本实施例中，每个方法的序号起到了步骤先后顺序的限定作用，也即S200应当在S100之后执行，S300应当在S200之后执行，依次类推。
在步骤S400当中，喷口120的喷浆压力应当限定在0.4-0.6Mpa。
具体地，为了使得浆液和泥土搅拌充分的同时，控制好浆液用量，可以反复进行两次钻头下降和上升，也即循环执行两次步骤S300和S400，在第一次执行步骤S400时，喷浆压力采用上限值即0.6Mpa；在第二次执行步骤S400时，喷浆压力采用下限值即0.4Mpa；在第一次搅拌时先喷出超额水泥浆液进行搅拌，第二次可减小喷浆压力，控制总喷浆量，并充分搅拌，有效提高了桩身质量并控制了成本。
步骤S300和步骤S400当中，水泥搅拌桩钻头多次升降，水泥搅拌桩钻头的升降速度为0.5-0.8m/min。
其中，步骤S300中，水泥搅拌桩钻头的下降速度为0.8m/min；在步骤S400当中，水泥搅拌桩钻头的上升速度为0.5m/min；也即下沉时进给速度采用上限值，上升时进给速度采用下限值；确保加固深度范围内土体搅拌均匀。
进一步地，为了防止地面被浆液污染，在步骤S400当中，当水泥搅拌桩钻头提升至距离地表0.3-0.5m时，停止喷浆；此处所称的钻头距离地表的距离，指的是钻杆100下端的钻孔部110的尖端距离地表的距离。
在施工过程当中，水泥搅拌桩钻头的转速应当控制在23-26r/min。
为了充分表明应用本实施例的水泥搅拌桩钻头和水泥搅拌桩施工方法的有益效果，申请人采用本实施例的水泥搅拌桩钻头和水泥搅拌桩施工方法，对设计桩长25m，桩径为80cm的水泥搅拌桩进行了施工，并在施工后进行了取芯检测；按照桩长25m计的取芯率高达89.6％，满足验收合格标准；施工完成60天后，从取出的芯样的上中下三个位置取样做试压后，强度均大于0.8Mpa，满足预定的设计要求。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种水泥搅拌桩施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、将打桩坐标在实际地形上标注；
S200、安装钻机，并将水泥搅拌桩钻头安装在钻机上；
S300、控制钻机，带动水泥搅拌桩钻头向下钻进至设计深度；
S400、控制钻机，带动水泥搅拌桩钻头反向旋转并上升，并通过喷口(120)进行喷浆；
S500、控制钻机，带动水泥搅拌桩钻头反向旋转并上升至地表；
水泥搅拌桩钻头包括：
钻杆(100)，沿上下方向延伸，钻杆(100)的下端设置有钻孔部(110)；
多个搅拌叶片(200)，连接于钻杆(100)上；
凸起部(210)，连接于至少一个搅拌叶片(200)的上侧，凸起部(210)位于搅拌叶片(200)远离钻杆(100)的部分；
钻杆(100)的下端开设有至少两个喷口(120)，至少两个喷口(120)沿钻杆(100)的周向均布。
2.根据权利要求1所述的水泥搅拌桩施工方法，其特征在于，将步骤S300和步骤S400循环执行至少两次。
3.根据权利要求2所述的水泥搅拌桩施工方法，其特征在于，在步骤S400当中，喷口(120)的喷浆压力为0.4-0.6Mpa。
4.根据权利要求3所述的水泥搅拌桩施工方法，其特征在于，将步骤S300和步骤S400循环执行两次，第一次执行步骤S400时，喷口(120)的喷浆压力为0.6Mpa。
5.根据权利要求4所述的水泥搅拌桩施工方法，其特征在于，第二次执行步骤S400时，喷口(120)的喷浆压力为0.4Mpa。
6.根据权利要求2所述的水泥搅拌桩施工方法，其特征在于，在步骤S300和步骤S400当中，水泥搅拌桩钻头的升降速度为0.5-0.8m/min。
7.根据权利要求6所述的水泥搅拌桩施工方法，其特征在于，在步骤S300当中，水泥搅拌桩钻头的下降速度为0.8m/min。
8.根据权利要求7所述的水泥搅拌桩施工方法，其特征在于，在步骤S400当中，水泥搅拌桩钻头的上升速度为0.5m/min。
9.根据权利要求1所述的水泥搅拌桩施工方法，其特征在于，在步骤S400当中，当水泥搅拌桩钻头提升至距离地表0.3-0.5m时，停止喷浆。
10.根据权利要求1所述的水泥搅拌桩施工方法，其特征在于，水泥搅拌桩钻头的转速为23-26r/min。
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