[發(fā)明專利]一種無擠土的五軸水泥土攪拌樁施工工法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310613342.6
• 申請(qǐng)日: 2013-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN104674797A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝曉東;謝益飛;周玉石;趙偉明;黃立偉;鮑國(guó)強(qiáng);湯武;張群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海城地建設(shè)股份有限公司;上海城地巖土設(shè)計(jì)有限公司
• 主分類號(hào): E02D5/46
• 分類號(hào): E02D5/46;E02D17/04
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無擠土五軸水泥土攪拌樁施工工法，主要應(yīng)用于民用及其工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的基坑圍護(hù)止水及加固領(lǐng)域，特別是在施工周邊環(huán)境要求極高的地區(qū)，例如，地鐵周邊、鬧市區(qū)、地下管線密布地區(qū)。?

背景技術(shù)

目前一般基坑圍護(hù)止水和地基加固多采用二軸攪拌樁和SMW工法。?

二軸攪拌樁是80年代延用的工法，機(jī)架為井字架，走管式行走，穩(wěn)定性極差，工效很低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，另動(dòng)力頭部分采用37kw的常規(guī)電機(jī)，起動(dòng)動(dòng)力不足。最深樁長(zhǎng)只有18m，下部鉆桿只有二道葉片，攪拌不均勻，下部成樁質(zhì)量難以保證，每次成樁1.2米一組，造成樁搭接冷縫多，容易造成漏水等現(xiàn)象。而二軸攪拌樁施工采用的是“二噴三攪”的工藝，具體施工方法為鉆桿帶動(dòng)攪拌頁(yè)片第一次向下掘進(jìn)，由于二軸采用獨(dú)立噴漿管的模式，噴漿位于攪拌頁(yè)片之上，向下掘進(jìn)時(shí)不能達(dá)到攪拌的效果，因此第一次向下掘進(jìn)被稱為“預(yù)攪”。在提升過程中漿管噴漿，攪拌頁(yè)片進(jìn)行攪拌。由于頁(yè)片的排數(shù)及動(dòng)力方面的原因，二軸攪拌樁須完成“三上三下”的技術(shù)動(dòng)作工程質(zhì)量才有保障。也正因?yàn)槿绱?，二軸攪拌樁施工工藝功效較低。?

SMW工法機(jī)架一般采用履帶式或步履式三點(diǎn)樁架，行動(dòng)工效得以提升；動(dòng)力頭電機(jī)相對(duì)于二軸也有大幅度提升；但SMW工法水泥摻量為20%，水灰比為1.5～2.0，水泥用量的加大直接導(dǎo)致造價(jià)的進(jìn)一步提高。且SMW工法施工過程中會(huì)產(chǎn)生大量置換土不能回耕，會(huì)造成環(huán)境污染。而SMW工法的施工流程采用的是“一上一下，二噴二攪”工藝，施工過程中噴漿的同時(shí)須進(jìn)行打氣，幫助水泥土漿液拌合均勻不離析。?

二軸攪拌樁、三軸攪拌樁在施工過程中對(duì)周邊環(huán)境的影響是不同的，這源于這兩種攪拌樁的成樁機(jī)理不同。二軸攪拌樁采用的固化劑在原位與土進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，施工過程中由于噴漿導(dǎo)致樁內(nèi)土壓力增加，進(jìn)而造成對(duì)周邊環(huán)境存在擠土性；三軸攪拌樁的成樁機(jī)理是樁土置換式，水灰比較大，水泥摻?量較大，水泥土漿液流動(dòng)性較好，這使得施工三軸攪拌樁過程中對(duì)外擠土現(xiàn)象較少，反之由于樁內(nèi)壓力減小進(jìn)而造成周邊土體向樁內(nèi)發(fā)生變位。無擠土五軸攪拌樁成樁機(jī)理是選用二軸攪拌樁的原位強(qiáng)制攪拌成樁，但本施工工法利用小邊距螺紋鉆桿向地面提升土體，為攪拌樁內(nèi)不平衡的土壓力提供通道進(jìn)行卸壓，進(jìn)而減少樁體施工對(duì)周邊環(huán)境的影響。?

本發(fā)明很好的解決了二軸攪拌樁、三軸攪拌樁對(duì)周邊環(huán)境影響的問題，攪拌樁施工工法功效快，施工機(jī)械自動(dòng)化、智能化程度高，無擠土現(xiàn)象。在縮短工期、降低造價(jià)的同時(shí)做到了綠色施工無污染。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決傳統(tǒng)攪拌樁施工工藝中的優(yōu)點(diǎn)，提供一種施工速度快、攪拌質(zhì)量高、綜合造價(jià)較低、環(huán)保綠色且對(duì)環(huán)境影響小的攪拌樁施工方法。該方法采用特種無擠土五軸攪拌樁機(jī)施工水泥土攪拌樁。?

本發(fā)明提供了可提高施工速度、保證施工技術(shù)、降低造價(jià)且無擠土的攪拌樁施工技術(shù)，具體方案通過以下技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)：?

一種無擠土的五軸水泥土攪拌樁施工工法，所述的施工工法采用新型無擠土五軸攪拌樁機(jī)施工水泥土攪拌樁，所述的施工工法過程中采用小邊距螺紋鉆桿正轉(zhuǎn)向地面提升土體來平衡樁內(nèi)由于噴漿而產(chǎn)生的壓力。?

所述的施工工法使用的五根鉆桿由普通光面鉆桿與小邊距螺紋鉆桿向地面提升土體的體積及鉆桿正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的方向來自由組成，組成的鉆桿符合正轉(zhuǎn)向上提升土體的一般性原則。?

所述的施工工法使用的鉆機(jī)的鉆頭攪拌頁(yè)片最下部鉆桿上有一個(gè)噴漿口，攪拌頁(yè)片的最上部鉆桿上有一個(gè)噴漿口，噴漿口的打開通過施工過程中鉆桿正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)來控制，向下鉆進(jìn)時(shí)正轉(zhuǎn)打開下部噴漿口，關(guān)閉上部噴漿口；向上提升時(shí)反轉(zhuǎn)打開上部噴漿口，關(guān)閉下部噴漿口。?

所述的施工工法噴漿后臺(tái)采用變頻噴漿系統(tǒng)，該后臺(tái)根據(jù)不同土層水泥漿液噴射量不同要求對(duì)不同土層實(shí)施不均勻噴漿操作。?

所述的施工工法前后臺(tái)采用智能化監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)鉆桿鉆進(jìn)速度、鉆進(jìn)深度、樁架垂直度及每米實(shí)時(shí)送漿量等信息進(jìn)行監(jiān)控集成，并提供數(shù)據(jù)的查詢及打印。?

所述的施工工法包括以下步驟：?

（1）根據(jù)地層情況及施工要求確定小邊距螺紋鉆桿根數(shù)及排布位置；?

（2）安裝調(diào)試無擠土五軸水泥土攪拌樁機(jī)；?

（3）放樣，根據(jù)施工圖放出樁位；?

（4）在樁位區(qū)域開挖溝槽；?

（5）無擠土五軸攪拌樁機(jī)移動(dòng)至樁位；?

（6）起動(dòng)后臺(tái)水泥漿攪拌系統(tǒng)，然后把水泥漿送至存漿桶；?

（7）開啟集成計(jì)算機(jī)，讓計(jì)算機(jī)來控制預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù):每米下降速度、每米噴漿量、樁端設(shè)計(jì)標(biāo)高、總噴漿量和總攪拌時(shí)間；?