[發明專利]一種富水礫砂層三軸攪拌樁施工方法

有效

• 申請號: 201810516561.5
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108755671B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 楊春勃;張偉;詹濤;安斌;凌征江;段杰玉;周兆勇;柯友華;王營建;李志軍;孫超
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道集團二處有限公司
• 主分類號: E02D5/46
• 分類號: E02D5/46
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 李奎書

1.一種富水礫砂層三軸攪拌樁施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：平整施工場地

施工前，先進行施工區域內的場地平整，清除表層硬物，夯實素土；

步驟2：樁位放樣

根據提供的坐標基準點，進行放樣定位及高程引測；

步驟3：開挖導向溝槽

根據放樣出的三軸攪拌樁中心線，用挖掘機沿圍護中心線開掘溝槽，溝槽寬1.0m，溝槽深度為0.6～1.0m；

步驟4：三軸攪拌樁樁位定位

根據施工需求和測量控制點放出樁位，控制樁位平面偏差不大于2cm；三軸攪拌樁直徑為850mm，軸心距為600mm，三軸攪拌樁搭接250mm，并做好相應標記；

步驟5：樁機就位與垂直度校正

移動三軸攪拌樁的樁機到達作業位置，調整樁架垂直度達到0.5％以上；在樁機上焊接一半徑為5cm的鐵圈，10m高處懸掛一鉛錘，使鉛錘正好通過鐵圈中心；每次施工前調節鉆桿，使鉛錘位于鐵圈內，鉆桿垂直度誤差控制在0.5％內；樁機定位后，對樁機的樁位進行復核，偏差小于20mm；

步驟6：確定施工技術參數

步驟6.1：施工技術參數設置

根據施工需求確定水泥樁長L，其中在富水砂層內的長度為L₁，富水砂層上的長度為L₂，水泥樁長L＝L₁+L₂，水泥樁長以m計量；

橫截面積為Sm²，設計水泥平均摻量不小于A％，滲透系數不應大于B cm/s，,28天無側限抗壓強度標準值不低于C MPa；水泥平均摻量為A％時，富水砂層以上(A-D)％，富水砂層中(A+D)％，則：

(1)富水砂層以上的單幅水泥樁水泥用量M₁＝水泥摻量×土體容重×樁長×截面積＝(A-D)％×1.8×L₂×S T

水灰比取1.5，比重＝(1+1.5)/(1.5+1/3.1)＝1.37

配比而成的水泥漿質量＝水泥量×(水灰比+1)＝M₁×(1+1.5)T

水泥漿體積V₁＝水泥漿重/水泥漿比重＝M₁×(1+1.5)/1.37m³

按照下降時噴漿75％，提升時噴漿25％，流量采用單管145L/min,則雙管噴漿為290L/min；

下鉆時噴漿量時間t₁＝水泥漿總體積×3/4/流量＝V₁×3/4/0.29min

下鉆噴漿速度U₁＝深度/時間＝L₂/t₁ m/min

上提時噴漿量時間t₂＝水泥漿總體積×1/4/流量＝V₁×1/4/0.29min

上提噴漿速度U₂＝深度/時間＝L₂/t₂ m/min

(2)富水砂層以內的單幅水泥樁水泥用量M₂＝水泥摻量×土體容重×樁長×截面積＝(A+D)％×1.8×L₁×S T

水灰比取1，比重＝(1+1)/(1+1/3.1)＝1.51

配比而成的水泥漿質量＝水泥量×(水灰比+1)＝M₂×(1+1)T

水泥漿體積V₂＝水泥漿重/水泥漿比重＝M₂×(1+1)/1.51m³

按照下降時噴漿75％，提升時噴漿25％，流量采用單管145L/min,則雙管噴漿為290L/min；

下鉆時噴漿量時間t₃＝水泥漿總體積×3/4/流量＝V₂×3/4/0.29min

下鉆噴漿速度U₃＝深度/時間＝L₁/t₃ m/min

上提時噴漿量時間t₄＝水泥漿總體積×1/4/流量＝V₂×1/4/0.29min

上提噴漿速度U₄＝深度/時間＝L₁/t₄ m/min

步驟6.2：高壓風管設置

下沉過程中,在富水砂層以上時，機械正常功率送風；在富水砂層內時，減小送風至正常功率的50％；在底部旋轉噴漿時，停止送風；提升過程中，在富水砂層內提升時，機械正常功率送風；在富水砂層以上提升時，停止送風；

步驟7：水泥漿液拌制

采用自動拌漿系統攪拌P042.5級普通硅酸鹽水泥，并儲存于水泥庫，在富水砂層以上地層水泥漿液的水灰比為1.5～2.0，在富水砂層內地層水泥漿液的水灰比為1.0～1.5，注漿時通過2臺注漿泵2條管路同時注入，單管注漿流量約145L/Min，其中，水泥漿配制好后，停滯時間不超過2小時，搭接施工的相鄰攪拌樁施工間隔不得超過24小時；

步驟8：注漿攪拌下沉

啟動電動機，放松卷揚機使鉆掘攪拌機的攪拌頭自上而下切土攪拌下沉，直到攪拌頭下沉鉆進至樁底標高；下沉過程中噴漿量占步驟6中計算出的水泥漿量的70～80％，下沉過程中控制高壓風管，在富水砂層以上時，機械正常功率送風；在富水砂層內時，減小送風至正常功率的50％；在底部旋轉噴漿時，停止送風；

步驟9：噴漿攪拌提升

鉆掘攪拌機下沉到設計深度后，在底部停頓持續噴漿60s，同時旋轉鉆掘攪拌機的攪拌鉆頭；連續泵送，并提升至超設計比設計樁頭高50cm處，保證成樁質量，提升過程中噴漿占步驟6中計算出的水泥漿量的20～30％；提升過程中，在富水砂層內提升時，機械正常功率送風；在富水砂層以上提升時，停止送風。

2.根據權利要求1所述的一種富水礫砂層三軸攪拌樁施工方法，其特征在于，所述步驟8和步驟9中，鉆掘攪拌機下沉速度與提升速度均勻、并連續注入預先拌制的水泥漿，鉆桿提升完畢時，水泥漿全部注完。