专利名称：带有扩散防止板的深层旋喷搅拌桩的施工方法
技术领域：
本发明涉及的是一种建筑工程技术领域的施工方法，具体是一种带有扩散防止板的深层旋喷搅拌桩的施工方法。
背景技术：
目前用于加固软土地基的方法众多，深层搅拌桩和高压旋喷桩是被广泛应用于软土地基加固的两种方法。深层搅拌桩是通过旋转叶片搅动注入化学固化剂(水泥或石灰粉体或浆体)与现场软粘土搅拌混合而成，而高压旋喷桩是以高压水流或泥浆流切碎现场软粘土并使之与注入的化学固化剂混合而成的。深层搅拌桩的施工机械体积较大，施工不便。而高压喷射技术的施工设备体积小，便于在建筑物密集的地方施工；但由于其喷浆压力大，对周围土体的扰动很大。近年来，日本在这两种传统的深层化学地基处理技术的基础上，把机械搅拌和喷射搅拌结合起来，形成一种新技术，即深层旋喷搅拌桩工法。深层旋喷搅拌桩是将钻杆钻至设计要求的土层深度后，用压浆泵将水泥浆液从钻杆内孔推向钻头上特制的喷嘴，随同钻机旋转叶片向四周土体喷射，同时钻杆用一定的速度提升，钻头上的叶片将其周围一定范围内土体自下而上不断切割，并向土内喷射水泥浆液切割外围土体加固外围土体，搅拌成水泥土混合体达到加固地基，提高地基承载力的作用。
经对现有的技术文献检索发现，阎毅志在《山西交通杂志》，2004(2)，P68～69上发表的“浅析旋喷搅拌桩对深层不良地质的处理”，该文简要介绍了深层旋喷搅拌桩施工工艺，将它描述为深层搅拌桩用改制的螺旋钻机钻入设计深度；然后用压浆泵将水泥喷入土体，搅拌机提升；再复搅下沉；最后复搅提升。目前所用的深层旋喷搅拌桩施工，由于喷射压力较大，以及搅拌两者共同作用，容易对地基及周围建筑物产生较大的扰动，土体侧向位移引起地表隆起，从而影响加固效果。而且浆液无法完全控制在设计加固半径内，从而影响到搅拌桩的浆液含量，不能完全保证桩的强度要求。且这种施工工艺搅拌头都是顺时针一个方向的提升和下降，这样遇到障碍物的就难以处理，一旦卡钻则只好将钻杆钻头丢弃，造成经济损失。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，本发明提供了一种带有扩散防止板的深层旋喷搅拌桩的施工方法，有效的解决深层旋喷搅拌过程中多周围土体的扰动，桩身水泥浆含量不均匀，以及在有障碍物地基上施工困难的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的，包括以下步骤(1)整平场地，固定搅拌头并定位。将带有扩散防止板和两个喷浆口的深层旋喷搅拌桩的搅拌头固定在搅拌机芯管上，起重机悬吊搅拌机到指定桩位并对中。
(2)钻杆顺时针搅拌下沉并喷浆。确认浆液从喷浆口喷出时启动搅拌机向下顺时针旋转钻进。拔土齿部分搅松土体，两个喷浆口喷出的中压水泥浆液进一步切割土体并使两者结合。上、下两层旋转叶片在芯管的带动下向下旋转进一步搅拌混合。扩散防止板阻止喷射压力对设计加固区外土体的扰动。
(3)继续下沉喷射搅动直至桩底下设定深度后继续搅动半分钟。
(4)钻杆逆时针旋转提升搅拌头，这时停止喷浆。钻杆逆时针旋转时，上、下两层旋转叶片可以继续搅拌混合土体。
(5)继续提升搅拌头到地表设计标高，完成一个旋喷搅拌桩的施工。
两个喷浆口压力为4～10MPa，中压喷浆口在芯管上，在下层旋转叶片上分别焊接四个拔土齿，扩散防止板焊接在下层旋转叶片上。两个中压喷浆口位于下层旋转叶片的两侧，且与下层旋转叶片一样分布。
本发明的施工方法简单可靠，经济实用，加工方便。应用于加固软土地基，克服了传统深层喷射搅拌的不足之处，可以提高桩身的均匀性，从而提高搅拌桩的强度，减少对周围环境的影响。可以使小型的旋喷设备用在搅拌施工中，同时保证桩的直径。为在密集建筑群中施工创造技术条件。
图1为本发明方法流程图。
具体实施例方式
以下结合本发明提供实施例，本实施例采用一种带扩散防止板及两个喷浆口的深层旋喷搅拌桩的施工方法试验场地为某高速公路路基加固工程中的搅拌桩施工。该区基础多为软弱土层，上部土层多由杂填土、素填土、淤泥质填土组成，这部分土结构松散，天然含水量高，压缩性大，抗剪强度低，物理状态多呈软塑至流塑，因此工程性能极差。在7米以下以褐黄色亚黏土为主，含水量在42％左右。根据该区土体工程性质，确定在此处选择用水泥土搅拌桩加固路基，设计桩长为13米，直径为Φ800mm，水灰比1∶0.5。用带扩散防止板及两个喷浆口的深层旋喷搅拌桩的施工的搅拌桩为4根，用传统的工法施工的搅拌桩4根。
试验桩的施工步骤如图1所示的①②③④⑤，具体说明如下①整平场地，固定搅拌头并定位。将带有扩散防止板和两个喷浆口的深层旋喷搅拌桩的搅拌头固定在搅拌机芯管上，起重机悬吊搅拌机到指定桩位并对中。
②钻杆顺时针搅拌下沉并喷浆。确认浆液从喷浆口喷出时启动搅拌机向下顺时针旋转钻进。拔土齿部分搅松土体，两个喷浆口喷出的中压水泥浆液进一步切割土体并使两者结合。上、下两层旋转叶片在芯管的带动下向下旋转进一步搅拌混合。扩散防止板阻止喷射压力对设计加固区外土体的扰动。喷浆压力为8MPa，搅拌旋转速率为20rpm，下沉速度为0.3m/min。
③继续下沉喷射搅动直至13.1m，继续搅动半分钟。
④钻杆逆时针旋转提升搅拌头，这时停止喷浆。逆转时，上、下叶片可以继续搅拌混合土体。旋转速度为50rpm，提升速度为1m/min。
⑤继续提升搅拌头到地表设计标高，完成一个旋喷搅拌桩的施工。
现场取芯试验结果显示，用带扩散防止板及两个喷浆口的搅拌头施工的桩的桩身质量良好，水泥浆液与软粘土的混合均匀。且施工速度约为0.3m/min，大大的高于传统的深层旋喷搅拌桩的施工方法。试验表明采用带扩散防止板及两个喷浆口的深层旋喷搅拌桩的施工方法能大大提高施工效率。
权利要求
1.一种带有扩散防止板的深层旋喷搅拌桩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤(1)整平场地，固定搅拌头并定位将带有扩散防止板和两个喷浆口的深层旋喷搅拌桩的搅拌头固定在搅拌机芯管上，起重机悬吊搅拌机到指定桩位并对中；(2)钻杆顺时针搅拌下沉并喷浆确认浆液从喷浆口喷出时启动搅拌机向下顺时针旋转钻进，拔土齿部分搅松土体，两个喷浆口喷出的中压水泥浆液进一步切割土体并使两者结合，上、下两层旋转叶片在芯管的带动下向下旋转进一步搅拌混合，扩散防止板阻止喷射压力对设计加固区外土体的扰动；(3)继续下沉喷射搅动直至桩底下设定深度后继续搅动；(4)钻杆逆时针旋转提升搅拌头，这时停止喷浆；(5)继续提升搅拌头到地表设计标高，完成一个旋喷搅拌桩的施工。
2.根据权利要求1所述的带有扩散防止板的深层旋喷搅拌桩的施工方法，其特征是，扩散防止板焊接在下层旋转叶片上。
3.根据权利要求1所述的带有扩散防止板的深层旋喷搅拌桩的施工方法，其特征是，两个喷浆口压力为4～10MPa，喷浆口在芯管上。
4.根据权利要求1或者2所述的带有扩散防止板的深层旋喷搅拌桩的施工方法，其特征是，两个喷浆口位于下层旋转叶片的两侧，且与下层旋转叶片一样分布。
5.根据权利要求1所述的带有扩散防止板的深层旋喷搅拌桩的施工方法，其特征是，拔土齿部分即四个拔土齿焊接在下层旋转叶片上。
6.根据权利要求1所述的带有扩散防止板的深层旋喷搅拌桩的施工方法，其特征是，钻杆逆时针旋转时，上、下两层旋转叶片能继续搅拌混合土体。
全文摘要
一种建筑工程技术领域的带有扩散防止板的深层旋喷搅拌桩的施工方法，具体为整平场地，固定搅拌头并定位将带有扩散防止板和两个喷浆口的深层旋喷搅拌桩的搅拌头固定在搅拌机芯管上，起重机悬吊搅拌机到指定桩位并对中；钻杆顺时针搅拌下沉并喷浆确认浆液从喷浆口喷出时启动搅拌机向下顺时针旋转钻进，拔土齿部分搅松土体，两个喷浆口喷出中压水泥浆液，上、下两层旋转叶片在芯管的带动下向下旋转；继续下沉喷射搅动直至桩底下10cm后继续搅动；钻杆逆时针旋转提升搅拌头，这时停止喷浆；继续提升搅拌头到地表设计标高，完成一个旋喷搅拌桩的施工。本发明方法简单可靠，经济实用，加工方便。提高搅拌桩的强度，减少对周围环境的影响。
文档编号E02D5/46GK1793523SQ200510111798
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月22日 优先权日2005年12月22日
发明者沈水龙, 唐翠萍, 洪振舜, 蔡正银 申请人:上海交通大学