一种强制搅拌斜向支撑桩的施工方法与流程

1.本发明涉及桩基施工领域，尤其涉及一种强制搅拌斜向支撑桩的施工方法。


背景技术：

2.桩基的施工领域中，放坡、重力式土墙、土钉墙、锚拉式结构等支护型式由于造价低廉、施工快速、土方开挖便捷等优点被优先采用，但在狭窄且有限的施工环境下不适用，特别是在城市建设迅速发展及旧城改造持续推进的背景下，基坑工程周边紧邻密集建筑群、市政道路管线及轨道交通等各类建筑设施，施工环境复杂且对基坑稳定性和位移控制要求极为严格，这种情况下多采用刚度强、变形小的排桩(墙)+内支撑的支护型式，其中，内支撑包括常规水平内支撑和现在逐渐发展起来的斜抛撑及斜支撑。基坑面积较大时，相比于水平内支撑，采用斜撑土方施工方便、可缩短工期、节省成本；相比于底板斜抛撑，斜支撑更具优势，可在地面直接施工，按常规流程进行土方开挖，基坑边无需预留反压土，开挖空间大，施工更为方便快捷。斜支撑作为刚发展的新工艺，施工设备较少，目前主要是采用静压桩机斜向压入，由于压入斜桩时会对静压桩机产生水平推力使其滑移，易导致斜桩断裂，变形等缺陷，同时斜桩与土体的承载力有限，对于较深的基坑，斜桩长度往往较长，静压桩机斜向压桩力很难满足要求。


技术实现要素：

3.本发明目的是提供一种强制搅拌斜向支撑桩的施工方法。本发明就是为了解决上述问题，在压入预制构件的同时在其外围通过钻头喷浆强制搅拌形成预制构件与搅拌桩相结合的斜向支撑桩，施工时无扰动，压桩速度快，斜桩承载力大。
4.本发明是通过以下技术方式实现的：
5.1.本发明涉及一种强制搅拌斜向支撑桩的施工方法，其特征在于，在压入预制构件的同时在其外围通过钻头喷浆强制搅拌形成预制构件与搅拌桩相结合的斜向支撑桩。其特点是：将钻头预先插入预制构件中心孔中，钻头与预制构件安装在斜向搅拌压桩一体机上，启动斜向搅拌压桩一体机，钻头斜向下强制搅拌，期间钻头不断喷浆形成搅拌桩，同时预制构件通过加压力斜向压入上述的搅拌桩中形成斜向支撑桩。
6.2.所述的预制构件可以为钢格构柱或空心方桩或钢格构柱与空心方桩的组合。
7.3.所述的搅拌桩的直径较预制构件直径大300～500mm。
8.4.所述搅拌桩的长度较预制构件长500～1000mm。
9.5.所述的斜向支撑桩与地面竖直方向的夹角为0
°
～40
°
。
10.6.所述的一种强制搅拌斜向支撑桩的施工方法包括如下步骤:
11.(1)放样，将斜向搅拌压桩一体机移动到待施工位置；
12.(2)启动斜向搅拌压桩一体机，控制柜接收信号对调节油缸进行控制，从而调节斜立柱与桩机平台的角度,使其达到设计角度；
13.(3)将钻杆、钻头穿过空心方桩中心，钻头距离空心方桩底部500-1000mm；
14.(4)启动斜向搅拌压桩一体机，吊车回转平台旋转，吊钩将步骤(3)中的空心方桩吊至斜立柱平台上，将钻杆与动力头连接，夹桩器将空心方桩一端夹紧固定；
15.(5)启动后台自动水泥浆搅拌系统，然后把水泥浆送至存浆桶；
16.(6)启动动力头,反拉卷扬机给予动力头、夹桩器斜向下的加压力，钻杆带动钻头斜向下强制搅拌，期间钻头喷浆口不断喷浆,形成搅拌桩，同时空心方桩在夹桩器的加压力下斜向压入上述的搅拌桩中；
17.(7)持续搅拌压入，待夹桩器移动至最底端时，脱开钻杆与动力头，松开夹桩器，动力头和夹桩器在主卷扬机的作用下回归原始位置；
18.(8)将另一节钻杆穿入钢格构柱中心，等待接桩；
19.(9)启动斜向搅拌压桩一体机，吊车回转平台旋转，吊钩将步骤(8)中的钻杆和钢格构柱吊至斜立柱平台上，将步骤(8)中的钻杆一端与步骤(7)中的钻杆连接，一端与动力头连接，钢格构柱一端与步骤(7)中空心方桩采用焊接连接，另一端与夹桩器连接；
20.(10)重复步骤(5)、(6)将钢格构柱压至设计标高；
21.(11)松开夹桩器，上提钻头，强拉将剪力销剪切，搅拌叶片、差动叶片、掘进叶片收缩，将钻头由空心方桩、钢格构柱中心孔里拉出，第一根斜向支撑桩施工完成；
22.(12)分段将钻杆、钻头取下，留置备用；
23.(13)斜向搅拌压桩一体机移位，重复步骤(5)～(12)施工下一根斜向支撑桩。
24.与现有技术相比，本发明提供斜向搅拌压桩一体机及其使用方法，具有以下优点：
25.1、采用钻头斜向喷浆搅拌掘进的同时将预制构件一起压入土体形成斜向支撑桩，施工时无扰动，对周边环境影响小，特别适用于地下环境复杂，周边既有建筑物多，地铁等敏感地带；压桩阻力小，施工效率高；
26.2、钻杆带动钻头斜向下强制搅拌，期间钻头不断喷浆,形成搅拌桩，同时预制构件在加压力作用下斜向压入上述的搅拌桩中，提高斜向支撑桩的承载力；
附图说明
27.图1为斜向支撑桩示意图
28.1钻杆、2预制构件、3搅拌桩、4钻头
29.图2为钻头组成示意图
30.4-1钻头体、4-2搅拌叶片、4-3剪力销、4-4差动叶片、4-5转动销、4-6掘进叶片、4-7喷浆口
31.图3为斜向搅拌压桩一体机示意图
32.1钻杆、2钻头、5长船、6桩机平台、7短船、8吊车回转台、9控制柜、10吊臂、11主卷扬机、12反拉卷扬机、13吊钩、14夹桩器、15动力头、16飞机头、17调节油缸、18斜立柱、19转动轴、20限位器
33.图4为斜向搅拌压桩一体机斜桩压桩示意图
34.21斜向搅拌压桩一体机22钢格构柱23空心方桩
35.图5为斜向支撑桩压桩时钻头打开局部放大示意图
36.图6为斜向支撑桩施工结束钻头闭合拔出示意图
具体实施方式
37.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
38.实施例
39.如图1所示，一种强制搅拌斜向支撑桩的施工方法，其特征在于，在压入预制构件2的同时在其外围通过钻头4喷浆强制搅拌形成预制构件2与搅拌桩3相结合的斜向支撑桩。其特点是：将钻头4预先插入预制构件2中心孔中，钻头4与预制构件2安装在斜向搅拌压桩一体机上，启动斜向搅拌压桩一体机，钻头4斜向下强制搅拌，期间钻头4不断喷浆形成搅拌桩3，同时预制构件2通过加压力斜向压入上述的搅拌桩3中形成斜向支撑桩。
40.本发明涉及一种强制搅拌斜向支撑桩的施工方法包括如下步骤:
41.(1)放样，将斜向搅拌压桩一体机21移动到待施工位置；
42.(2)启动斜向搅拌压桩一体机21，控制柜9接收信号对调节油缸17进行控制，从而调节斜立柱18与桩机平台6的角度,使其达到设计角度；
43.(3)将钻杆1、钻头4穿过空心方桩23中心，钻头4距离空心方桩23底部500-1000mm；
44.(4)启动斜向搅拌压桩一体机21，吊车回转平台8旋转，吊钩13将步骤(3)中的空心方桩23吊至斜立柱18平台上，将钻杆1与动力头15连接，夹桩器14将空心方桩25一端夹紧固定；
45.(5)启动后台自动水泥浆搅拌系统，然后把水泥浆送至存浆桶；
46.(6)启动动力头15,反拉卷扬机12给予动力头15、夹桩器14斜向下的加压力，钻杆1带动钻头4斜向下强制搅拌，期间钻头4喷浆口4-7不断喷浆,形成搅拌桩3，同时空心方桩23在夹桩器14的加压力下斜向压入上述的搅拌桩3中；
47.(7)持续搅拌压入，待夹桩器14移动至最底端时，脱开钻杆1与动力头15，松开夹桩器14，动力头15和夹桩器14在主卷扬机11的作用下回归原始位置；
48.(8)将另一节钻杆1穿入钢格构柱22中心，等待接桩；
49.(9)启动斜向搅拌压桩一体机21，吊车回转平台8旋转，吊钩13将步骤(8)中的钻杆1和钢格构柱22吊至斜立柱18平台上，将步骤(8)中的钻杆1一端与步骤(7)中的钻杆1连接，一端与动力头15连接，钢格构柱22一端与步骤(7)中空心方桩23采用焊接连接，另一端与夹桩器14连接；
50.(10)重复步骤(5)、(6)将钢格构柱22压至设计标高；
51.(11)松开夹桩器14，上提钻头4，强拉将剪力销4-3剪切，搅拌叶片4-2、差动叶片4-4、掘进叶片4-6收缩，将钻头4由空心方桩23、钢格构柱23中心孔里拉出，第一根斜向支撑桩施工完成；
52.(12)分段将钻杆1、钻头4取下，留置备用；
53.(13)斜向搅拌压桩一体机21移位，重复步骤(5)～(12)施工下一根斜向支撑桩。