专利名称：超硬土层三轴水泥土搅拌桩施工方法
技术领域：
本发明涉及岩土工程技术领域，具体的来说涉及一种在超硬土层中进行三种搅拌桩施工的施工方法。
背景技术：
三轴搅拌桩是以三轴向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥浆与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。但是对于超硬的地层，或混有砾石的地层，硬度太大，具有障碍，很难形成连续三轴搅拌桩很难施工形成连续的地下墙体。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的在超硬土层中难以施工三轴搅拌桩缺陷，提供一种超硬土层三轴水泥土搅拌桩施工方法。本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是超硬土层三轴水泥土搅拌桩施工方法，其特征在于，先采用大功率动力头的单轴钻具进行引孔将风化岩或卵石土层搅碎，搅碎的风化岩或卵石土层碎块小于25cm ;然后再进行三轴水泥土搅拌桩施工注入水泥浆液，水泥浆液和风化岩或卵石土层碎块紧密结合形成三轴水泥土搅拌桩。采用2X90kw或2X IlOkw动力头的单轴钻具将风化岩或卵石土层搅碎，再进行三轴水泥土搅拌桩施工注入含有膨润土的水泥浆液。在引孔搅碎的风化岩或卵石土层碎块中加入土或砂，然后进行三轴水泥土搅拌桩施工。由风化岩或卵石土层和水泥浆液构成的水泥土搅拌桩水泥掺量> 20%。三轴水泥土搅拌桩施工提升速度< 50cm/min,三轴水泥土搅拌桩施工往复喷衆两次以上，对风化岩或卵石土层局部定喷。所述引孔为间隔引孔。间隔引孔指的是，需要引孔的搅拌桩是间隔的，间隔的数量为一个或多个搅拌桩的间隙，不需要引孔的搅拌桩依靠搅拌桩机进行土层搅碎。所述引孔为全部引孔。全部引孔指的是，所有的连续的搅拌桩均需要引孔，将所有的搅拌桩进行先引孔，然后进行三轴搅拌桩施工，以减轻搅拌桩施工的阻力，使搅拌桩施工机具顺利下钻。所述套打施工，即为前一单元的三号桩与后一单元的一号桩重合或相互搭接。所述超硬土层为硬度N值为，100击〉N>30击。本发明的优点在于，实现了在超硬土层中高效、高质量三轴搅拌墙体的施工。提高了施工速度、降低了施工造价、节省了混凝土的用量，可代替地下连续钢筋混凝土墙的作用。
图1本发明所述的一种实施例引孔施工顺序示意图。 图2本发明所述的一种实施例全部引孔施工顺序示意图。图3为发明所述的一种实施例三轴搅拌桩施工顺序图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。一般的对于N值大于30击以上地层，或混有砾石的地层，可采用预引孔法施工导孔，然后按照套打工艺，形成连续超深SMW工法水泥土三轴搅拌连续墙体。(I)清障、开导槽遵照图纸制定的尺寸位置，在施工现场采用J2-2型经纬仪及AL322型水平仪进行轴线引测。采用挖掘机开挖施工沟槽，沟槽宽度为1500mm，深度为800mm。遇到有地下障碍物时，利用挖土机清除，清障后产生过大的空洞，需回填粘土压实，重新开挖沟槽。(2)放置导轨或设置定位控制线先导孔外侧设置定位控制线，并设定每个先导孔施工标志。(3)单轴钻机定位微调桩机的位置，当导向轨与施工标志相对应，确定施工方向时，桩架就位。( 4 )逆向旋转提升搅拌单轴全螺旋钻机达先导孔设计深度后，逆向旋转提升搅拌。(5)钻机移位先导孔施工完毕后，移位至下一孔位施工。待先导孔施工一段工作面后，平整钻孔，三轴搅拌桩机准备施工。预钻先导孔施工顺序本工程三轴搅拌桩施工时，先进行引孔施工，采用大功率三轴搅拌桩机单轴带水钻进引孔后，再施工三轴搅拌桩。先导孔施工顺序、布置图及三轴搅拌桩施工顺序如图1、图2和图3所示。图1中所述引孔为间隔引孔。间隔引孔指的是，需要引孔的搅拌桩是间隔的，间隔的数量为一个或多个搅拌桩的间隙，不需要引孔的搅拌桩依靠搅拌桩机进行土层搅碎。图2中所述引孔为全部引孔。全部引孔指的是，所有的连续的搅拌桩均需要引孔，将所有的搅拌桩进行先引孔，然后进行三轴搅拌桩施工，以减轻搅拌桩施工的阻力，使搅拌桩施工机具顺利下钻。图3中所述的间隔引孔方式中，三轴搅拌桩与引孔顺序示意图，黑色阴影部分为引孔的搅拌桩孔，而1、2、3……为搅拌桩施工位置，可以看出采用三轴搅拌桩机具施工，三轴的其中两轴已经被引孔完毕，只有一个轴依靠三轴搅拌桩机具动力钻进。三轴施工动力充充沛，成桩效果好。在原设计桩位先采用三轴搅拌桩机进行引孔施工，引孔深度大于设计桩长10cm，确保后序三轴搅拌桩能满足设计要求深度。引孔施工时，孔口至孔底4000mm以上范围，采用清水钻进，在孔底以上4000mm范围内，采用5%的膨润土浆液(水灰比1. O)钻进，成孔至孔底标高后，定喷膨润土浆液3分钟，成孔2 3小时后方可进行三轴搅拌桩施工，严格控制弓I孔下钻垂直度，确保后序三轴搅拌桩垂直度。在引孔搅碎的风化岩或卵石土层碎块中加入土或砂，然后进行三轴水泥土搅拌桩施工。加入土或砂，可以增加搅拌桩的成桩效果，成桩后水泥土可以较好包裹风化岩或卵石土层碎块。为了更好的包裹风化岩或卵石土层碎块，可以在水泥浆液中掺入5%的膨润土进行三轴施工。三轴搅拌桩施工技术要求(I)本工程围护结构采用0850@.600三轴水泥土搅拌桩套打成连续墙作为止水帷眷。(2)水泥土搅拌桩的喷浆材料采用P. O. 42. 5级普通硅酸盐水泥浆，在中风化岩层或微风化岩层顶面以上2m及中风化岩层或微风化岩层内的桩长范围内，即桩底以上4000mm范围内，水泥掺量按40%喷浆，其余位置水泥掺量按20%喷浆，浆液的水灰比均为1. 5。(3)水泥土搅拌桩采用0850@600的三轴搅拌桩设备进行施工，搅拌桩应采用套接一孔法施工，在桩体范围内必须做到水泥搅拌均匀。(4)对于影响搅拌桩成桩质量的不良地质和地下障碍物，事先予以处理后再进行搅拌桩施工；(5)三轴搅拌桩施工时应保持桩机底盘的水平和立柱导向架的垂直，成桩前应使桩机正确就位，并校验桩机立柱导向架垂直度偏差小于1/200。(6)三轴水泥土搅拌桩搅拌保持匀速下降与匀速提升。搅拌提升时不应使孔内产生负压而造成周边地基沉降，同时按照桩长确定原则(桩长按坑底标高以下2. Om确定，并根据风化岩层的厚度，以三轴搅拌钻头进入中风化岩层2. Om或进行微风化岩层Im控制)，详见设计，现根据地质条件，具体选用的施工速度值见下表
序 粧长范围喷搅方式流量注浆压力喷搅次数
口
可
权利要求
1.超硬土层三轴水泥土搅拌桩施工方法，其特征在于，先采用大功率动力头的单轴钻具进行引孔将风化岩或卵石土层搅碎，搅碎的风化岩或卵石土层碎块小于25cm ;然后再进行三轴水泥土搅拌桩施工注入水泥浆液，水泥浆液和风化岩或卵石土层碎块紧密结合形成三轴水泥土搅拌桩。
2.根据权利要求I所述的超硬土层三轴水泥土搅拌桩施工方法，其特征在于，采用2X90kw或2X IlOkw动力头的单轴钻具将风化岩或卵石土层搅碎，再进行三轴水泥土搅拌桩施工注入含有膨润土的水泥浆液。
3.根据权利要求I或2所述的超硬土层三轴水泥土搅拌桩施工方法，其特征在于，在引孔搅碎的风化岩或卵石土层碎块中加入土或砂，然后进行三轴水泥土搅拌桩施工。
4.根据权利要求3所述的超硬土层三轴水泥土搅拌桩施工方法，其特征在于，由风化岩或卵石土层和水泥浆液构成的水泥土搅拌桩水泥掺量> 20%。
5.根据权利要求I或2所述的超硬土层三轴水泥土搅拌桩施工方法，其特征在于，三轴水泥土搅拌桩施工提升速度< 50cm/min,三轴水泥土搅拌桩施工往复喷衆两次以上,对风化岩或卵石土层局部定喷。
6.根据权利要求I所述的超硬土层三轴水泥土搅拌桩施工方法，其特征在于，所述引孔为间隔引孔。
7.根据权利要求I所述的超硬土层三轴水泥土搅拌桩施工方法，其特征在于，所述引孔为全部引孔。
全文摘要
本发明提出一种超硬土层三轴水泥土搅拌桩施工方法，其特征在于，先采用大功率动力头的单轴钻具进行引孔将风化岩或卵石土层搅碎；然后再进行三轴水泥土搅拌桩施工注入水泥浆液，水泥浆液和风化岩或卵石土层碎块紧密结合形成三轴水泥土搅拌桩。实现了在超硬土层中高效、高质量三轴搅拌墙体的施工。提高施工速度、降低施工造价、节省钢筋混凝土，可代替地下连续钢筋混凝土墙的作用。
文档编号E02D5/18GK102979095SQ20121053231
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者刘全林, 宋伟民, 张涵, 毕平均 申请人:上海强劲地基工程股份有限公司