型钢水泥土搅拌桩施工用的水泥浆及其使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种型钢水泥土搅拌粧施工用的水泥浆，具体地说，是涉及一种型钢 水泥土搅拌粧施工用的水泥浆及其使用方法。
【背景技术】
[0002] 在深基坑支护工程中使用的型钢水泥土搅拌粧（也称为SMff粧）施工技术，是通 过粧机在地下将水泥浆和土搅拌成水泥土粧后，插入大刚度型钢构成的连续墙体，以此形 成型钢和水泥土粧共同的地下支护结构，达到支护与防水的共同作用；在密实的砂性土或 砂砾土层（即承载力标准值超过200kPa的土层）中进行型钢水泥土搅拌粧施工时，因该类 型土层承载能力高，难以有效钻进，故打粧钻井效率低。
[0003] 型钢水泥土搅拌粧在密实砂性土或砂砾土层中施工，使用通常水泥浆与土体搅拌 成的水泥土成粧，容易使砂土或砂砾沉积于搅拌粧体的底部，导致粧机钻进困难及型钢插 入水泥土粧的阻力增大；另外，且现有水泥浆搅拌后的水泥土流动度大、可塑性低，且其易 分层离析，造成其强度不稳定、水稳性下降。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的问题是在密实的砂性土或砂砾土层中进行型钢水泥土搅拌粧施 工时，因该类型土层承载能力高，难以有效钻进，故打粧钻井效率低；现有水泥浆搅拌后的 水泥土流动度大、可塑性低，且其易分层离析，造成其强度不稳定、水稳性下降。
[0005] 为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
[0006] -种型钢水泥土搅拌粧施工用的水泥浆包括以下组分的重量百分比：水泥湿液 95%~99%，添加剂1 %~3% ;所述水泥湿液为水泥和水的混合物，其比例为水泥：水= 1:2~11. 5 ;所述添加剂为砂性土层或砂砾层膨润土；制备方法为：将水泥湿液与添加剂按 比例混合均匀即得。
[0007] 具体地，所述水泥为硅酸盐水泥。
[0008] 具体地，型钢水泥土搅拌粧包括压浆栗、栗管、中部设有水泥浆输送管的钻杆；压 浆栗通过栗管与钻杆中部的水泥浆输送管连通，钻杆的底部连接有钻头，钻头底部设有喷 嘴，喷嘴与水泥输送管连通。
[0009] 型钢水泥土搅拌粧施工用的水泥浆的使用方法包括以下步骤：
[0010] (a)将水泥浆计量后再通过泥浆搅拌机搅拌后注入压浆栗中，压浆栗通过栗管将 水泥浆输送至钻杆中部的水泥浆输送管中；
[0011] (b)在钻杆打粧下钻或提升搅拌的同时水泥浆由钻头底部的喷嘴同步连续喷射注 入到已搅拌破碎的土体之中；
[0012] (C)钻杆持续搅拌将已搅拌破碎的土体和水泥衆搅拌均勾，形成水泥土粧。
[0013] 具体地，钻杆转速在30rod/min~50rod/min之间，其下钻速度在0· 5m/min~ 0. 8m/min之间，其提升速度在lm/min以内。
[0014] 具体地，喷嘴喷射的注浆量为泥浆搅拌机的额定水泥浆用量的70%~80%，钻 杆提升搅拌时注浆量为泥浆搅拌机的额定水泥浆用量的20%~30% ;压浆栗的压力在 0· 3Mpa ~0· 8Mpa 之间。
[0015] 具体地，步骤（b)中钻头包括钻头本体、至少一个切削齿板、至少一个耙齿、设置 在钻头本体底部的喷嘴；切削齿板的一端与钻头本体固定连接，耙齿的一端与钻头本体底 部的外边缘连接。
[0016] 更具体地，切削齿板的形状为三角型，三角型切削齿板的一边与钻头本体固定连 接；可根据实际需要选择切削齿板的形状。
[0017] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0018] (1)本发明中水泥浆的添加剂为砂性土层或砂砾层膨润土，膨润土具有一定的粘 性，与水泥湿液混合在一起后，能够提升水泥浆的流动性能，同时由于膨润土的强吸附能 力，能够吸附水泥浆中的水和硅酸盐等物质，使水泥浆有更好的可塑性，可有效防止水泥土 中的砂砾沉积，故本发明中水泥浆具有更高的强度和更好的止水性能；在水泥浆的使用过 程中，含有膨润土的水泥浆和切削破碎的土体更容易搅拌均匀，使搅拌后的水泥土产生良 好的物理、化学性能变化，使水泥土逐步凝结硬化，形成具有和易性、水稳性和较高强度的 型钢水泥土搅拌粧混合地下支护墙体，达到地下整体支护和防水的效果。
[0019] (2)本发明中三角型切削板和耙齿均与土体的接触面积更小更易切削土体，使钻 头更易切削及钻入密实砂性土或砂砾土层中，提高了型钢水泥土搅拌粧的工作效率，因钻 头更易切削使其受到的切削阻力更小故钻头所需的工作转矩更小。
[0020] (3)通过本发明中的水泥浆最终形成的水泥土粧具有更高的强度，在制作相同强 度的水泥土粧时，此类水泥土粧需要的钢更少，故使用本发明制作水泥土粧的造价更低。
[0021] (4)本发明中水泥浆在使用过程中不会产生有害物质，对环境无污染。
【附图说明】
[0022] 图1为钻头的结构示意图。
[0023] 上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：
[0024] I-钻头柱体，2_切削齿板，3_耙齿，4_喷嘴。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于 下列实施例。
[0026] 实施例
[0027] 型钢水泥土搅拌粧施工用的水泥浆包括以下组分的重量百分比：水泥湿液 95%~99%，添加剂1 %~3% ;所述水泥湿液为水泥和水的混合物，其比例为水泥：水= 1:2~11. 5 ;所述添加剂为砂性土层或砂砾层膨润土；制备方法为：将水泥湿液与添加剂按 比例混合均匀即得，混合时间至少为30s，才会使膨润土和水泥湿液混合的更均匀；水泥为 硅酸盐水泥。
[0028] 掺入膨润土的水泥浆配料及配合比参数控制表
[0029]
[0030] 从上表中可看出，添加剂为砂性土层或砂砾层膨润土，膨润土具有一定的粘性，与 水泥湿液混合在一起后，能够提升水泥浆的流动性能，同时由于膨润土的强吸附能力，能够 吸附水泥浆中的水和硅酸盐等物质，使水泥浆有更好的可塑性，可