一種現(xiàn)場(chǎng)地面攪拌水泥土樁的施工方法
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及一種現(xiàn)場(chǎng)地面攪拌水泥土樁施工方法，其特征在于，施工方法的步驟包括，步驟一，將樁位處地基中的土體取出形成樁孔；步驟二，將取出的土體放入地面的攪拌容器內(nèi)，加入固化劑和水對(duì)土體進(jìn)行均勻攪拌形成水泥土；步驟三，將攪拌后的水泥土注入原樁孔內(nèi)成樁。本發(fā)明的技術(shù)更加適合在大面積含水量大的地基中進(jìn)行水泥土樁基施工，其攪拌后的加固土體的均勻性和強(qiáng)度均大幅度提高，成樁率高施工速度快，并且能夠?qū)⒃鼗腥〕龅耐馏w全部回填到樁位，不會(huì)造成土體的浪費(fèi)和污染。
【專利說明】
一種現(xiàn)場(chǎng)地面攪拌水泥土樁的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種水泥土粧的施工方法，具體是一種在施工現(xiàn)場(chǎng)地面進(jìn)行攪拌的水泥土粧的施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水泥土攪拌粧是用于加固飽和軟黏土低地基的一種方法，它利用水泥作為固化劑，通過攪拌機(jī)械，在地基深處將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。
[0003]目前，水泥土攪拌粧慣常的施工方法包括粉噴法、高壓旋噴法和深層攪拌法。粉噴法是指利用打粧機(jī)具將干粉狀的水泥等硬化劑均勻的攪入地基深層范圍內(nèi)的土體中，使土體硬化形成粧身；高壓旋噴粧是以高壓旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入深層土體與土體混合，形成連續(xù)搭接的水泥加固體;深層攪拌法常用于加固飽和軟粘土地基，它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑，通過攪拌機(jī)械在深層土體中將原土和固化劑強(qiáng)制攪拌，使土體硬化形成粧身。
[0004]上述方法的適用均具有一定的局限性，比如深層攪拌法和粉噴法對(duì)土質(zhì)要求較高，極易因攪拌不均勻造成粧身強(qiáng)度差異從而影響承載力，高壓旋噴法工藝控制嚴(yán)格且易造成漿液浪費(fèi)和環(huán)境污染，而且這三種方法共同的難題是，因地基中土層硬度和深度的變化，極易造成粧的直徑和強(qiáng)度的變化不一，同時(shí)在含水量較多的地質(zhì)環(huán)境中，受到水的作用和影響，深層土體的攪拌或固化的均勻性無法保證，因此所形成的復(fù)合地基的強(qiáng)度會(huì)受到很大影響。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中還有水泥土夯填的粧，其是利用在土中拌合水泥后夯填回到粧孔中，然而該技術(shù)不能在地下水含量較大的地質(zhì)條件下使用，并且夯填后由于水泥的加入也使得部分土不能再次利用，造成浪費(fèi)和環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種現(xiàn)場(chǎng)地面攪拌水泥土粧施工方法，其步驟包括，步驟一，將粧位處地基中的土體取出形成粧孔;步驟二，將取出的土體放入地面的攪拌容器內(nèi)，加入固化劑和水對(duì)土體進(jìn)行均勻攪拌形成水泥土;步驟三，將攪拌后的水泥土注入原粧孔內(nèi)成粧。
[0007]步驟一中將粧位處地基中的土體取出的方法包括下述方式之一:①通過螺旋鉆、旋挖鉆、取土器的裝置之一或者組合將粧位處地基土體取出；②通過螺旋鉆、旋挖鉆、取土器的裝置之一或者組合將粧位處地基土體取出后，在粧孔中沉入鋼護(hù)筒;③在粧位處沉入鋼護(hù)筒后，通過螺旋鉆、旋挖鉆、取土器的裝置之一或者組合將鋼護(hù)筒內(nèi)的土體取出；④在粧位處沉入套疊在一起的內(nèi)管和外管后，通過螺旋鉆、旋挖鉆、取土器的裝置之一或者組合將內(nèi)管內(nèi)的土體取出。
[0008]步驟二中攪拌后的水泥土的流動(dòng)性較大，塌落度為80?200mm。
[0009]步驟二中加入的固化劑的材料包括水泥，或者在水泥中加入砂、粉煤灰、混凝土外加劑中的一種或幾種，其中加入的水泥重量比占到攪拌后加固土體的10?50%，加入的砂或者粉煤灰重量比占到攪拌后加固土體的5?50%。
[0010]步驟三中是將攪拌后的水泥土直接注入或者利用栗送入粧孔或鋼護(hù)筒或內(nèi)管中。
[0011]在步驟三之前，在粧底施工載體，施工載體的方法包括:①在粧孔或鋼護(hù)筒或內(nèi)管中放置重錘，利用重錘的沖擊動(dòng)能對(duì)粧底土體進(jìn)行夯擊;②在粧孔或鋼護(hù)筒或內(nèi)管中填入加固料，加固料包括干硬性混凝土、磚、碎石、水泥砂漿的一種或幾種，在粧孔或鋼護(hù)筒或內(nèi)管中放置重錘，利用重錘的沖擊動(dòng)能夯擊填入的加固料。
[0012]在步驟三之前，向粧孔或鋼護(hù)筒或內(nèi)管中下入鋼筋籠，形成鋼筋水泥土粧。
[0013]步驟三完成后，在粧身的水泥土硬化之前，可以在水泥土粧身中利用成孔設(shè)備形成直徑較小的粧孔，然后在粧孔內(nèi)下鋼筋籠并澆筑混凝土或者插入預(yù)制混凝土粧身，形成水泥土粧中包含鋼筋混凝土粧的復(fù)合粧。
[0014]步驟一中的粧位，按照取土粧和擠密粧間隔設(shè)置，取土粧是將粧位處地基中的土體取出，擠密粧是將粧位處地基中的土體擠壓到粧孔周圍的土體中，然后在步驟三中將攪拌后的水泥土分別注入或利用栗送入到取土粧和擠密粧的原粧孔內(nèi)。
[0015]步驟三完成后，首先提出內(nèi)管并對(duì)內(nèi)管施加振動(dòng)力，避免內(nèi)管提出時(shí)將水泥土帶出粧外，提出內(nèi)管或外管時(shí)，在內(nèi)管或外管內(nèi)加設(shè)墊板壓住管內(nèi)的水泥土，并在墊板上方以重錘壓住墊板，從而向管內(nèi)的水泥土施加一定壓力，防止拔管過程中水泥土被帶出粧外。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)適用范圍廣泛，且特別適合在大面積含水量大的地基中進(jìn)行水泥土粧基施工。由于采用地面攪拌的方式，與在深度土體中的攪拌方式相比，其攪拌后的加固土體的均勻性和強(qiáng)度均大幅度提高。并且能夠?qū)⑷〕龅耐馏w與固化劑拌合好后全部回填到粧位地基土體中，不會(huì)造成土體浪費(fèi)和污染。具有施工成本低，施工質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。并且可以在水泥土粧底端加設(shè)載體提尚單粧承載力，還可以在水泥土粧身中加設(shè)鋼筋混凝土粧提尚粧身抗壓、抗剪能力，同時(shí)減小混凝土等成型建材的使用量，節(jié)約成本。
【具體實(shí)施方式】
[0017]結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)一步說明。某工程建筑場(chǎng)地內(nèi)土層勘查深度范圍內(nèi)分布為①近期人工填土層，主要成分為粉質(zhì)黏土，含碎石塊、巖石碎塊、磚粒，包含物自上而下逐漸減少，層厚1.30-2.70米，平均厚1.77米，fak=80kPa;②粉質(zhì)黏土層，局部夾有細(xì)砂、粉土透鏡體，層厚1.80-3.50米，平均厚2.12米。&1^=1 1Pa，天然含水量平均值為38% ；③粉質(zhì)黏土層，含有泥炭質(zhì)、發(fā)育有黑色碳化物，鐵銹色帶、局部夾有黃色土團(tuán)，層厚2.10-4.30米，平均厚3.34米，fak=501Pa，天然含水量平均值為62.5%；④粉質(zhì)黏土層，含有泥炭質(zhì)、零星貝殼碎片、發(fā)育有黑色碳化物、繡黃色條帶，分層普遍、最大揭露厚度為9.20米，fak=80kPa，天然含水量平均值為45.2 %。
[0018]擬建工程基礎(chǔ)埋深為3.5米，基礎(chǔ)形式為閥板基礎(chǔ)，基地接觸壓力為60kPa，基礎(chǔ)底位于第②層地基土內(nèi)，局部位于第①層地基土內(nèi)。第①層雜填土成分復(fù)雜、物理力學(xué)性質(zhì)較差，擬全部清除，第②層地基土承載力為I 1kPa，承載力滿足上部荷載要求，但下臥層承載力為50kPa，為軟土層。因此需對(duì)下臥層進(jìn)行地基處理。
[0019]經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算，本工程設(shè)計(jì)為水泥土粧，直徑為0.5米，有效粧長為17米。粧頂保護(hù)長度為0.3米，粧間距為1.5米，單粧承載力特征值為210kN，固化劑采用42.5號(hào)普通硅酸鹽水泥，水泥摻量不少于18%。設(shè)計(jì)粧數(shù)為592根。
[0020]施工按照如下步驟進(jìn)行，步驟一，按照設(shè)計(jì)要求將592根粧定位，在粧位處沉入鋼護(hù)筒至設(shè)計(jì)深度，按照流水作業(yè)方式將鋼護(hù)筒中的土體利用取土器取出；步驟二，將取出的土體灌注入地面的攪拌容器內(nèi)，在攪拌容器中加入固化劑和水，固化劑中水泥摻量為土體重量的35%，同時(shí)加入土體重量8%的沙子和8%重量的粉煤灰，然后利用攪拌器進(jìn)行集中均勻攪拌，攪拌后的水泥土含水率為10% — 15%，塌落度為1cm ；步驟三，將攪拌后的水泥土栗送入鋼護(hù)筒中，提出鋼護(hù)筒后成粧。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種現(xiàn)場(chǎng)地面攪拌水泥土粧的施工方法，其特征在于，其步驟包括，步驟一，將粧位處地基中的土體取出形成粧孔;步驟二，將取出的土體放入地面的攪拌容器內(nèi)，加入固化劑和水對(duì)土體進(jìn)行均勻攪拌形成水泥土;步驟三，將攪拌后的水泥土注入原粧孔內(nèi)成粧。2.如權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征在于，步驟一中將粧位處地基中的土體取出的方法包括下述方式之一:①通過螺旋鉆、旋挖鉆、取土器的裝置之一或者組合將粧位處地基土體取出；②通過螺旋鉆、旋挖鉆、取土器的裝置之一或者組合將粧位處地基土體取出后，在粧孔中沉入鋼護(hù)筒;③在粧位處沉入鋼護(hù)筒后，通過螺旋鉆、旋挖鉆、取土器的裝置之一或者組合將鋼護(hù)筒內(nèi)的土體取出；④在粧位處沉入套疊在一起的內(nèi)管和外管后，通過螺旋鉆、旋挖鉆、取土器的裝置之一或者組合將內(nèi)管內(nèi)的土體取出。3.如權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征在于，步驟二中攪拌后的水泥土的流動(dòng)性較大，塌落度為80?200mm。4.如權(quán)利要求1或3所述的施工方法，其特征在于，步驟二中加入的固化劑的材料包括水泥，或者在水泥中加入砂、粉煤灰、混凝土外加劑中的一種或幾種，其中加入的水泥重量比占到攪拌后加固土體的10?50%，加入的砂或者粉煤灰重量比占到攪拌后加固土體的5?50%。5.如權(quán)利要求4所述的施工方法，其特征在于，步驟三中是將攪拌后的水泥土直接注入或者利用栗送入粧孔或鋼護(hù)筒或內(nèi)管中。6.如權(quán)利要求1或2所述的施工方法，其特征在于，在步驟三之前，在粧底施工載體，施工載體的方法包括:①在粧孔或鋼護(hù)筒或內(nèi)管中放置重錘，利用重錘的沖擊動(dòng)能對(duì)粧底土體進(jìn)行夯擊;②在粧孔或鋼護(hù)筒或內(nèi)管中填入加固料，加固料包括干硬性混凝土、磚、碎石、水泥砂漿的一種或幾種，在粧孔或鋼護(hù)筒或內(nèi)管中放置重錘，利用重錘的沖擊動(dòng)能夯擊填入的加固料。7.如權(quán)利要求1?6之一所述的施工方法，其特征在于，在步驟三之前，向粧孔或鋼護(hù)筒或內(nèi)管中下入鋼筋籠，形成鋼筋水泥土粧。8.如權(quán)利要求1?6之一所述的施工方法，其特征在于，步驟三完成后，在粧身的水泥土硬化之前，可以在水泥土粧身中利用成孔設(shè)備形成直徑較小的粧孔，然后在粧孔內(nèi)下鋼筋籠并澆筑混凝土或者插入預(yù)制混凝土粧身，形成水泥土粧中包含鋼筋混凝土粧的復(fù)合粧。9.如權(quán)利要求1?6所述的施工方法，其特征在于，步驟一中的粧位，按照取土粧和擠密粧間隔設(shè)置，取土粧是將粧位處地基中的土體取出，擠密粧是將粧位處地基中的土體擠壓到粧孔周圍的土體中，然后在步驟三中將攪拌后的水泥土分別注入或利用栗送入到取土粧和擠密粧的原粧孔內(nèi)。10.如權(quán)利要求1?6之一所述的施工方法，其特征在于，步驟三完成后，首先提出內(nèi)管并對(duì)內(nèi)管施加振動(dòng)力，避免內(nèi)管提出時(shí)將水泥土帶出粧外，提出內(nèi)管或外管時(shí)，在內(nèi)管或外管內(nèi)加設(shè)墊板壓住管內(nèi)的水泥土，并在墊板上方以重錘壓住墊板，從而向管內(nèi)的水泥土施加一定壓力，防止拔管過程中水泥土被帶出粧外。
【文檔編號(hào)】E02D5/46GK105887837SQ201610269332
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】王繼忠
【申請(qǐng)人】王繼忠