專利名稱：一種型鋼三軸水泥土攪拌樁的施工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種三軸水泥土攪拌樁施工工法，尤其涉及一種三軸水泥土攪拌樁中
插入型鋼形成型鋼三軸水泥土攪拌樁的施工方法。
背景技術：
目前的水泥土攪拌樁根據(jù)轉桿轉頭數(shù)量分為單軸水泥土攪拌樁、雙軸水泥土攪拌 樁、三軸水泥土攪拌樁，而使用效果最好的應該是三軸水泥土攪拌樁，它不但切削土體動力 大，土體攪拌均勻，而且具有止水、擋土、成樁質量好的特點。軸水泥土攪拌樁施工工法廣泛 適用于土木工程中的一般地基加固，軟土地基加固，重力式擋土墻，插入型鋼后可做基坑維 護結構及止水帷幕。 水泥土攪拌樁適用于以粘性土為主的松軟土地區(qū)，特別適用于淤泥質土地區(qū)，但 是針對不同地區(qū)地質情況工藝不同。當?shù)刭|情況為壓縮模量較大的粘性土時，采用易勻速 鉆進下沉的貫入送漿成樁工藝施工，則復攪提升阻力大，成樁質量差；按不易勻速鉆進下 沉的貫入送漿成樁工藝施工，則預攪下沉困難，而且復攪下沉和提升成樁時間長，施工速度 慢。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種型鋼三軸水泥土攪拌樁的施工方法，既解
決了預攪下沉困難問題，又解決了復攪工藝時間過長問題。 本發(fā)明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現(xiàn)的 —種型鋼三軸水泥土攪拌樁的施工方法，包括以下施工步驟 (1)測量放線定樁位； (2)開挖溝槽； (3)設置導向定位型鋼； (4)攪拌機就位，校正復核樁機水平和垂直度；
(5)拌制水泥漿液，開啟空壓機，送漿至樁機；
(6)鉆頭噴漿、氣并切割土體下沉至設計樁底標高；
(7)鉆頭噴漿并提升至設計樁頂標高；
(8)型鋼垂直起吊，定位；
(9)校核型鋼垂直度；
(10)插入型鋼，固定型鋼。 所述型鋼三軸水泥土攪拌樁采用順打套接一孔法或跳打套接一孔法施工。 所述型鋼三軸水泥土攪拌樁的平面布置形式為密插型、插二跳一型或插一跳一型。 水泥土未硬化前在攪拌樁中插入型鋼。 三軸水泥土攪拌機攪拌下沉速度與攪拌提升速度應控制在0. 3-2m/min，并保持勻速下沉與勻速提升。
所述型鋼三軸水泥土攪拌樁水泥土配合比為水灰比為1. 5-2. O，水泥強度為等
級32. 5或42. 5普通硅酸鹽水泥，水泥摻量為被攪拌加固土體質量的15% -20%。 所述型鋼三軸水泥土攪拌樁適用于壓縮模量較大的粘性土、以粘土和粉質粘土為
主的松軟地層、淤泥質土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土。在型鋼安裝前涂刷減
摩擦劑。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點 本發(fā)明的成樁工藝適用于壓縮模量較大的粘性土、以粘土和粉質粘土為主的松軟地層、淤泥質土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土，尤其對壓縮模量較大的粘性土，既解決了預攪下沉困難問題，又解決了復攪工藝時間過長問題。


圖1是型鋼水泥土攪拌樁施工工藝流程圖 圖2是型鋼水泥土攪拌樁密插型平面布置圖 圖3是型鋼水泥土攪拌樁插二跳一型平面布置圖 圖4是型鋼水泥土攪拌樁插一跳一型平面布置圖 圖5是三軸水泥土攪拌樁順打套接一孔施工順序圖 圖6是三軸水泥土攪拌樁跳打套接一孔施工順序圖
具體實施方式
實施例1 本發(fā)明型鋼水泥土攪拌樁是利用三軸長螺旋鉆孔機在土壤中鉆孔，切削土體，鉆進時噴氣，噴水泥漿，提鉆時噴水泥漿達到與地基反復攪拌充分混合，在各施工單元采取重疊搭接施工，并且在水泥土未硬化前在攪拌樁中插入型鋼；從而形成即止水又起圍護結構作用的復合樁體。 施工中一般情況下主要采用ZKD85-3型多軸鉆孔機。 本發(fā)明施工方法的工藝如流程圖1所示，根據(jù)測量放線結果，在準備施工的三軸攪拌樁的位置上挖導溝，導溝寬為樁徑加400毫米，同時應清除地下障礙物，多余的土及時外運。 樁機就位前樁機下鋪設鋼板，由班組長統(tǒng)一指揮樁機就位，使樁機底盤水平、立柱導向架垂直。樁身垂直度偏差小于1/250。 施工工藝要求使攪拌好的水泥土漿，在型鋼插入時能靠自重下落；水泥土漿液配合比應達到降低土體置換率，減輕施工對環(huán)境影響的作用。 型鋼水泥土攪拌樁水泥土配合比一般情況下，水灰比為1. 5，水泥強度等級32. 5普通硅酸鹽水泥，水泥摻量為被攪拌加固土體質量的15% 。配合比在試成樁時確定，并確定水泥漿比重。 在施工現(xiàn)場安裝漿液自動攪拌站及水泥罐，樁機開機前進行水泥漿液的攪拌，將配制好的水泥漿送入貯漿桶內備用。 水泥漿配制好以后，停滯時間不得超過2小時，注漿時通過2臺注漿泵，2條管路通過Y型接口注入，注漿壓力2MPA。 三軸水泥土攪拌機下沉速度控制為lm/min，提升速度為2m/min。并保持勻速下沉 與勻速提升。同時在樁底重復攪拌注漿停留一分鐘左右。 平整場地。用場地整平標高控制樁底標高；在樁機鉆桿上標出樁長并畫上標記，當
地勢不平時，可分段整平。在地面上釘木樁，并抄測出木樁標高以控制樁底標高。 型鋼可在工廠拼接，當樁長較長運輸不方便時，型鋼可在現(xiàn)場拼接。型鋼拼接時，
采用對接坡口焊接，焊縫質量等級不低于二級，單根型鋼中焊接接頭不超過兩個。焊接接頭
的位置應避免在型鋼受力較大處(如圍檁處)，相鄰型鋼的接頭豎向位置應錯開一米以上。 —般情況下減摩劑在型鋼拼接前涂刷，減摩劑重量配合比為 氧化石蠟陽離子乳化劑助乳劑防銹劑水為15 : i. 3 : o. 8 : 2.2 : 65。
清除型鋼表面的污垢及鐵銹。減摩劑必須用電熱棒加熱至完全熔化，用攪棒攪拌時感覺厚 薄均勻時才能涂敷于型鋼上，否則涂料層不均勻，易剝落。如遇雨天，型鋼表面潮濕，先用麻 布擦干其表面后涂刷減摩劑。不可以在潮濕的表面上直接涂刷。型鋼表面清除污垢或鐵銹 后。應立即涂刷減摩劑，否則應在涂刷前除去表面灰塵。減摩劑涂刷完以后，發(fā)現(xiàn)涂層開裂， 剝落、應將其伊除重新涂刷減摩劑。 待攪拌樁水泥土攪拌均勻又未凝固前，用50噸的履帶吊將型鋼吊起插入其中，一
般情況下型鋼能靠自重插入至設計標高。當型鋼較長時僅靠型鋼自重就難插到設計標高， 這時可借助帶有液壓鉗的震動錘依靠振動錘的振動，使型鋼下沉到設計標高。 型鋼插入過程中必須采用定位導向架。固定型鋼位置，用經緯儀或線錘雙向校核 型鋼的垂直度。 撥除型鋼時采用專用液壓起撥器。待型鋼撥除后，型鋼所形成的空隙采用注水泥 漿的辦法進行填充。 樁與樁的搭接時間大于24小時應按冷縫處理，冷縫出現(xiàn)后在冷縫處攪拌樁的外 側補攪水泥土樁一幅，補攪部分的攪拌樁與出現(xiàn)冷縫的攪拌樁之間應搭接10厘米以上，并 且在冷縫樁水泥土強度達到一定要求后，即保證先成孔的攪拌樁強度不被擾動和破壞的情 況下，進行補樁。 攪拌樁樁位上有地下障礙物時，必須清除并回填素土，夯實后施工。型鋼的插入宜 在攪拌樁施工結束后30分鐘內進行，最遲不能超過2小時，必要時可在攪拌漿液中加入緩 凝劑。用比重計測量水泥土漿比重，確保水泥摻量符合設計要求。型鋼的拼接質量符合二 級質量等級，并抽取20%的焊縫作超聲波探傷。對壓縮模量大，土質強度好的土層應采用定 心尖式鉆頭切削土質。以保證攪拌樁的設計深度。型鋼水泥土攪拌樁必須采用套接一孔法 施工；當攪拌樁做地基加固或重力式擋土墻時，可不必采用套接一孔法施工。當灌注樁做圍 護結構，水泥土攪拌樁做止水帷幕時，應先施工灌注樁后施工水泥土攪拌樁，這樣能保證攪 拌樁不被擾動止水效果好。三軸水泥土攪拌樁按樁樁徑650mm時，內插型鋼為H500 X 300或H500 X 200，型鋼 水泥土攪拌樁的平面布置形式為密插型，如圖2所示。
型鋼水泥土攪拌樁施工順序如圖5所示。 型鋼三軸水泥土攪拌樁套接一孔法是為了增強攪拌樁的防滲性而采取的一種施 工方法，具體地講三軸水泥土攪拌樁機是由三個固定間距的鉆桿同時入土切削攪拌土體形
5成一幅攪拌樁，例如850mm直徑的攪拌樁，三個鉆桿的固定間距是600mm，樁與樁之間咬合250mm，正常情況下三軸水泥土攪拌樁不采用套接一孔法施工，即三個鉆桿成三個孔完成一幅攪拌樁后，施工第二幅攪拌樁時，第一幅攪拌樁的一孔與第二幅攪拌樁的一孔搭接(咬合)250mm，以此，三孔形成一幅，多幅形成攪拌墻。套接一孔法施工是在三孔形成一幅攪拌樁后，施工第二幅時，第二幅的一孔與第一幅的一孔完全重合，達到重復攪拌這一孔的目的。 圖5是套接一孔法的另一種形式，它不是依次套接，而是間隔套接，它有11個孔，從左至右依次編號為l-ll，5幅攪拌樁，它是這樣形成套接一孔法的，首先，施工第一幅成孔1、2、3，其次，隔第四孔，施工第二幅成孔5、6、7，第三，施工第三幅成孔3、4、5，然后，隔第8孔，施工第四幅成孔9、10、11，最后，施工第五幅成孔7、8、9.這樣，3、5、7、9依次重復成孔。
實施例2 本發(fā)明型鋼水泥土攪拌樁是利用三軸長螺旋鉆孔機在土壤中鉆孔，切削土體，鉆進時噴氣，噴水泥漿，提鉆時噴水泥漿達到與地基反復攪拌充分混合，在各施工單元采取重疊搭接施工，并且在水泥土未硬化前在攪拌樁中插入型鋼；從而形成即止水又起圍護結構作用的復合樁體。 施工中一般情況下主要采用ZKD85-3型多軸鉆孔機。 本發(fā)明施工方法的工藝如流程圖1所示，根據(jù)測量放線結果，在準備施工的三軸攪拌樁的位置上挖導溝，導溝寬為樁徑加400毫米，同時應清除地下障礙物，多余的土及時外運。 樁機就位前樁機下鋪設鋼板，由班組長統(tǒng)一指揮樁機就位，使樁機底盤水平、立柱導向架垂直。樁身垂直度偏差小于1/250。 施工工藝要求使攪拌好的水泥土漿，在型鋼插入時能靠自重下落；水泥土漿液配合比應達到降低土體置換率，減輕施工對環(huán)境影響的作用。 型鋼水泥土攪拌樁水泥土配合比一般情況下，水灰比為2. 0，水泥強度等級42. 5普通硅酸鹽水泥，水泥摻量為被攪拌加固土體質量的20% 。配合比在試成樁時確定，并確定水泥漿比重。 在施工現(xiàn)場安裝漿液自動攪拌站及水泥罐，樁機開機前進行水泥漿液的攪拌，將配制好的水泥漿送入貯漿桶內備用。 水泥漿配制好以后，停滯時間不得超過2小時，注漿時通過2臺注漿泵，2條管路通過Y型接口注入，注漿壓力4MPA。 三軸水泥土攪拌機攪拌下沉速度為0. 3m/min，提升速度為0. 6m/min ;并保持勻速下沉與勻速提升。 平整場地。用場地整平標高控制樁底標高；在樁機鉆桿上標出樁長并畫上標記，當
地勢不平時，可分段整平。在地面上釘木樁，并抄測出木樁標高以控制樁底標高。 型鋼拼接時，采用對接坡口焊接，焊縫質量等級不低于二級，單根型鋼中焊接接頭
不超過兩個。焊接接頭的位置應避免在型鋼受力較大處，相鄰型鋼的接頭豎向位置應錯開
一米以上。 —般情況下減摩劑在型鋼拼接前涂刷，減摩劑重量配合比為 氧化石蠟陽離子乳化劑助乳劑防銹劑水為15 : i. 3 : o. 8 : 2.2 : 65。
待攪拌樁水泥土攪拌均勻又未凝固前，用50噸的履帶吊將型鋼吊起插入其中，一
般情況下型鋼能靠自重插入至設計標高。當型鋼較長時僅靠型鋼自重就難插到設計標高，
這時可借助帶有液壓鉗的震動錘依靠振動錘的振動，使型鋼下沉到設計標高。 型鋼插入過程中必須采用定位導向架。固定型鋼位置，用經緯儀或線錘雙向校核
型鋼的垂直度。 撥除型鋼時采用專用液壓起撥器。待型鋼撥除后，型鋼所形成的空隙采用注水泥 漿的辦法進行填充。三軸水泥土攪拌樁按樁徑樁徑850mm時，內插型鋼為H700X300
型鋼水泥土攪拌樁的平面布置為插二跳一型，如圖3所示。
型鋼水泥土攪拌樁施工順序如圖6。 圖6套接一孔法有13個孔，從左至右依次編號為1-13， 6幅攪拌樁，它是這樣形成 套接一孔法的，首先，施工第一幅成孔1、2、3，其次，施工第二幅成孔3、4、5，第三，施工第三 幅成孔5、6、7，依次施工第四幅成孔7、8、9，施工第五幅成孔9、10、11，施工第六幅成孔11、 12、13.從以上成孔順序看，3、5、7、9、11依次重復成孔。
實施例3 本發(fā)明型鋼水泥土攪拌樁是利用三軸長螺旋鉆孔機在土壤中鉆孔，切削土體，鉆 進時噴氣，噴水泥漿，提鉆時噴水泥漿達到與地基反復攪拌充分混合，在各施工單元采取重 疊搭接施工，并且在水泥土未硬化前在攪拌樁中插入型鋼；從而形成即止水又起圍護結構 作用的復合樁體。 施工中一般情況下主要采用ZKD85-3型多軸鉆孔機。 本發(fā)明施工方法的工藝如流程圖1所示，根據(jù)測量放線結果，在準備施工的三軸 攪拌樁的位置上挖導溝，導溝寬為樁徑加400毫米，同時應清除地下障礙物，多余的土及時 外運。 樁機就位前樁機下鋪設鋼板，由班組長統(tǒng)一指揮樁機就位，使樁機底盤水平、立柱 導向架垂直。樁身垂直度偏差小于1/250。 施工工藝要求使攪拌好的水泥土漿，在型鋼插入時能靠自重下落；水泥土漿液 配合比應達到降低土體置換率，減輕施工對環(huán)境影響的作用。 型鋼水泥土攪拌樁水泥土配合比一般情況下，水灰比為1. 8，水泥強度等級42. 5 普通硅酸鹽水泥，水泥摻量為被攪拌加固土體質量的17% 。配合比在試成樁時確定，并確定 水泥漿比重。 在施工現(xiàn)場安裝漿液自動攪拌站及水泥罐，樁機開機前進行水泥漿液的攪拌，將 配制好的水泥漿送入貯漿桶內備用。 水泥漿配制好以后，停滯時間不得超過2小時，注漿時通過2臺注漿泵，2條管路通 過Y型接口注入，注漿壓力3MPA。 三軸水泥土攪拌機攪拌下沉速度為0. 8m/min，提升速度為1. 6m/min，并保持勻速 下沉與勻速提升。 平整場地。用場地整平標高控制樁底標高；在樁機鉆桿上標出樁長并畫上標記，當
地勢不平時，可分段整平。在地面上釘木樁，并抄測出木樁標高以控制樁底標高。 型鋼拼接時，采用對接坡口焊接，焊縫質量等級不低于二級，單根型鋼中焊接接頭
7不超過兩個。焊接接頭的位置應避免在型鋼受力較大處，相鄰型鋼的接頭豎向位置應錯開一米以上。 —般情況下減摩劑在型鋼拼接前涂刷，減摩劑重量配合比為 氧化石蠟陽離子乳化劑助乳劑防銹劑水為15 : i. 3 : o. 8 : 2.2 : 65。
清除型鋼表面的污垢及鐵銹。 待攪拌樁水泥土攪拌均勻又未凝固前，用50噸的履帶吊將型鋼吊起插入其中，一
般情況下型鋼能靠自重插入至設計標高。當型鋼較長時僅靠型鋼自重就難插到設計標高，這時可借助帶有液壓鉗的震動錘依靠振動錘的振動，使型鋼下沉到設計標高。 型鋼插入過程中必須采用定位導向架。固定型鋼位置，用經緯儀或線錘雙向校核
型鋼的垂直度。 撥除型鋼時采用專用液壓起撥器。待型鋼撥除后，型鋼所形成的空隙采用注水泥漿的辦法進行填充。 三軸水泥土攪拌樁樁徑1000mm時，內插型鋼為H850X300。
型鋼水泥土攪拌樁的平面布置為插一跳一型，如圖4所示。
型鋼水泥土攪拌樁施工順序如圖6所示。 圖6套接一孔法有13個孔，從左至右依次編號為1-13， 6幅攪拌樁，它是這樣形成套接一孔法的，首先，施工第一幅成孔1、2、3，其次，施工第二幅成孔3、4、5，第三，施工第三幅成孔5、6、7，依次施工第四幅成孔7、8、9，施工第五幅成孔9、10、11，施工第六幅成孔11、12、13.從以上成孔順序看，3、5、7、9、11依次重復成孔。
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權利要求
一種型鋼三軸水泥土攪拌樁的施工方法，包括以下施工步驟(1)測量放線定樁位；(2)開挖溝槽；(3)設置導向定位型鋼；(4)攪拌機就位，校正復核樁機水平和垂直度；(5)拌制水泥漿液，開啟空壓機，送漿至樁機；(6)鉆頭噴漿、氣并切割土體下沉至設計樁底標高；(7)鉆頭噴漿并提升至設計樁頂標高；(8)型鋼垂直起吊，定位；(9)校核型鋼垂直度；(10)插入型鋼，固定型鋼。
2. 如權利要求1所述的型鋼三軸水泥土攪拌樁的施工方法，其特征在于型鋼三軸水 泥土攪拌樁采用順打套接一孔法或跳打套接一孔法施工。
3. 如權利要求1所述的型鋼三軸水泥土攪拌樁的施工方法，其特征在于型鋼三軸水 泥土攪拌樁的平面布置形式為密插型、插二跳一型或插一跳一型。
4. 如權利要求1所述的型鋼三軸水泥土攪拌樁的施工方法，其特征在于水泥土未硬 化前在攪拌樁中插入型鋼。
5. 如權利要求1所述的型鋼三軸水泥土攪拌樁的施工方法，其特征在于三軸水泥土攪拌機攪拌下沉速度與攪拌提升速度應控制在0. 3-2m/min，并保持勻速下沉與勻速提升。
6. 如權利要求1所述的型鋼三軸水泥土攪拌樁的施工方法，其特征在于所述型鋼三 軸水泥土攪拌樁水泥土配合比為水灰比為1. 5-2. O，水泥強度為等級32. 5或42. 5普通硅 酸鹽水泥，水泥摻量為被攪拌加固土體質量的15% -20%。
7. 如權利要求1所述的型鋼三軸水泥土攪拌樁的施工方法，其特征在于所述型鋼三 軸水泥土攪拌樁適用于壓縮模量較大的粘性土、以粘土和粉質粘土為主的松軟地層、淤泥 質土 、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土。
8. 如權利要求1所述的型鋼三軸水泥土攪拌樁的施工方法，其特征在于在型鋼安裝前涂刷減摩擦劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種型鋼三軸水泥土攪拌樁的施工方法，包括以下施工步驟(1)測量放線定樁位；(2)開挖溝槽；(3)設置導向定位型鋼；(4)攪拌機就位，校正復核樁機水平和垂直度；(5)拌制水泥漿液，開啟空壓機，送漿至樁機；(6)鉆頭噴漿、氣并切割土體下沉至設計樁底標高；(7)鉆頭噴漿并提升至設計樁頂標高；(8)型鋼垂直起吊，定位；(9)校核型鋼垂直度；(10)插入型鋼，固定型鋼。本發(fā)明的成樁工藝適用于壓縮模量較大的粘性土、以粘土和粉質粘土為主的松軟地層、淤泥質土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土，尤其對壓縮模量較大的粘性土，既解決了預攪下沉困難問題，又解決了復攪工藝時間過長問題。
文檔編號E02D5/46GK101768961SQ201010005908
公開日2010年7月7日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權日2010年1月22日
發(fā)明者賈繼光 申請人:中鐵二十二局集團第六工程有限公司