[發明專利]一種高速深層攪拌的施工方法

在審

• 申請號: 202010858152.0
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN112796311A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 宋偉杰;朱慶凱;李建平;王偉濤;武思宇;劉光磊;宋德君;吳夢龍
• 申請（專利權）人: 北京中巖大地科技股份有限公司
• 主分類號: E02D5/46
• 分類號: E02D5/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高速深層攪拌的施工方法，屬于樁基技術工程領域，采用固化材料輸送模塊、固化材料漿液制備模塊、降阻材料制備模塊、消泡材料制備模塊、鉆機相結合，用如下步驟實現大直徑深層的施工方法：攪拌施工準備；攪拌下鉆施工；樁底復攪施工；攪拌提鉆施工；攪拌鉆頭提升至地面時，完成攪拌作業，施工結束。本發明中，通過下鉆過程中采用降阻材料氣泡對下鉆過程中的阻力進行降低，在提鉆過程中摻加消泡材料，同時，改變固化材料在下鉆過程和提鉆過程中的摻量及摻入形式，并改變下鉆和提鉆過程中的轉速，實現深層攪拌樁施工。

技術領域

本發明涉及樁基技術工程領域，特別涉及到一種高速深層攪拌的施工方法。

背景技術

隨著我國城市建設的快速發展，土地資源越來越緊張，充分開發和利用地下空間，是城市建設發展的必然趨勢。城市地下空間正在朝著更大深度、更大規模的方向發展，大規模的投資與規劃引起地下工程建設將面臨更多的挑戰和難題。深層攪拌法是早起源于美國，二戰后引入日本并由日本發展應用于工業與民用建筑工程、港口、公路鐵路路基加固，70年代后期引入中國。

水泥加固法處理軟弱地基在我國已推廣使用多年，它能夠最大限度的利用原地基土。通過大量的工程實踐，證明了水泥加固法是一種使用工程范圍廣、經濟合理、行之有效的地基處理方法。目前現有的深層攪拌法主要是采用深層攪拌機進行施工，利用水泥、石灰等材料作為固化劑，利用低壓力漿泵把固化漿液泵送至在地基深處，通過攪拌葉片直接將軟土和固化劑強制拌和，使之形成強度較高的增強體。但是現有的深層攪拌樁由于下鉆深度越高攪拌阻力越大，并不能實現超深度攪拌的效果，并且，深度越深攪拌的效果越差，對超深基坑支護及樁基的發展形成制約，因此，亟需一種新型的施工攪拌方法。

發明內容

針對現有技術中存在的上述技術問題，本發明提出了一種高速深層攪拌的施工方法，克服了現有技術的不足。通過下鉆過程中采用降阻材料氣泡對下鉆過程中的阻力進行降低，實現超深地層條件下低扭矩施工；通過在提鉆過程中摻加消泡材料，對降阻材料氣泡進行消除，使得水泥土強度產生大幅度提高；通過改變固化材料在下鉆過程和提鉆過程中的摻量及摻入形式，并改變下鉆和提鉆過程中的轉速，實現深層土體與固化材料混合均勻，增大了攪拌樁的整體強度。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種高速深層攪拌的施工方法，其特征在于，采用固化材料輸送模塊、固化材料漿液制備模塊、降阻材料制備模塊、消泡材料制備模塊、鉆機相結合，用如下步驟實現大直徑深層的施工方法：

步驟1：攪拌施工準備

平整現場場地，確定鉆機的位置，并校核樁架的垂直度；將固化材料輸送模塊、固化材料漿液制備模塊、降阻材料制備模塊、消泡材料制備模塊分別與鉆機通過高壓膠管連接起來；將下鉆所需固化材料與水在固化材料漿液制備模塊內制備成固化材料漿液，將提鉆所需固化材料放入固化材料輸送模塊備用，將降阻材料和水在降阻材料制備模塊內混合、攪拌形成微小氣泡，將消除泡材料和水在消泡材料制備模塊內混合成消泡溶劑；

步驟2：攪拌下鉆施工

攪拌下鉆的過程中，同時噴射固化材料漿液和降阻材料氣泡，固化材料漿液從攪拌鉆頭最下端的攪拌葉片背面噴出，降阻材料氣泡從攪拌鉆頭最下端的攪拌葉片正面噴出，固化材料漿液的濃度根據土層的天然含水率進行控制，降阻材料氣泡的噴射量根據扭矩進行控制，降阻材料的噴射位置位于固化材料噴射位置的下部，降阻材料氣泡的生成量與降阻材料溶液濃度成正比，其中，初始固化材料漿液的濃度為a，初始降阻材料溶液的濃度為b，正常工作扭矩值為N1，極限工作扭矩值為N2，整根樁內固化材料的摻入量為土體質量的10%~40%，其中，下鉆過程中固化材料的摻量為固化材料總摻量的0~50%，固化材料漿液噴射流量的具體調整措施為：

（1）當土層的天然含水率小于w1時，固化材料漿液的濃度范圍為1.2a~2.0a；

（2）當土層的天然含水率處于w1~w2之間，固化材料漿液的濃度范圍為0.8a~1.2a；

（3）當土層的天然含水率大于w2時，固化材料漿液的濃度范圍為0.4a~0.8a；