[发明专利]带细石混凝土芯水泥旋喷桩施工方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程桩基施工技术领域，尤其是涉及一种带细石混凝土芯水泥旋喷桩施工方法。

背景技术

水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，是软基处理的一种有效形式，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高基础强度。软土基础经处理后，加固效果显著，可很快投入使用。适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土质等。

水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主，搅拌均匀，易于复搅，但水泥土硬化时间较长；干法以水泥干粉为主，水泥土硬化时间较短，能提高桩间的强度，但搅拌均匀性欠佳，很难全程复搅。

高压旋喷桩，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体。虽施工占地少、振动小、噪音较低，但容易污染环境，成本较高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。

高压旋喷桩和普通的水泥搅拌桩均能改善土体。由于这两种桩体均是由土体和水泥浆固结而成，因此抗压强度和抗裂度经常无法达到设计和使用的较高需求。

由于目前高压旋喷时空气和水进行高压切割，水平的方式切割让气体无法有效排出，这样成桩后旋喷桩的气体含量太多，因此影响桩体强度和刚度。同时，存在孔隙率过大、密实度不够等缺点。

综上需要创新改进原有的桩体生成原理，实现成桩中气体含量变少，且提升桩体的刚度，以及桩体的抗裂度。从而有可能实现更高的需求。

中国专利CN101255693公开一种地基加固的水泥砂浆旋喷桩及施工方法，常规的旋喷桩用浆液为纯水泥浆，在水泥浆中加入粉细砂，这种浆液对改善黏土地基的性质，提高旋喷桩的成桩质量具有显著的效果，克服了常规旋喷桩在黏土地层中成桩强度低的现象。相同地层采用水泥砂浆旋喷桩，成桩后水泥土强度比常规的纯水泥浆旋喷桩提高30％左右，节省水泥20％以上。

中国专利CN101429766公开一种地基加固的高压旋喷桩施工工艺。1.确定高压旋喷桩的中心点；2.采用引孔机械在中心点处进行引孔，直到穿透砼基础及塘渣层；3.高喷桩机就位，将高喷钻机调整平稳，使其钻头对准中心点，并调整钻杆角度使之与设计桩倾斜角度一致；4.开启高喷钻机的高压注浆泵，待正常运转后，再缓慢下沉钻具钻进成孔的同时向注浆孔内送水，直至到达设计标高；5.将拌制好的化学浆液倾入过滤集料斗，将高压泵由送水改为送浆，开启送浆泵送浆，并停留在桩底喷射20-40秒，然后边旋转边提升，至设计桩顶标高为止。

中国专利CN101886387A公开一种长螺旋高低压多重管自钻式搅拌，竖向和水平向止水帷幕的水泥土桩的施工方法。(1)清障，平整场地，开孔；(2)用带搅拌叶片的中空钻杆切割土体下沉，同时对土体喷水、气和喷射压力为10～40MPa水泥浆至设计桩底标高；(3)旋喷喷浆提升的同时搅拌叶片搅拌，升至桩顶标高成桩。结合了“搅拌法”和“旋喷法”成桩施工的特点，可以在园砾层等较硬土层中实现自钻自喷自搅、大直径、高强度一次成桩，确保高压喷射注浆在复杂地层、圆砾层等较硬土层中的成桩质量。

中国专利CN101603311公开一种重锤夯扩挤密土预成孔旋喷桩施工方法，首先利用冲击钻机成孔，穿透填土、地下障碍物或流砂或易坍塌的砂卵石等复杂地层，采用跟管钻进；达到设计深度时，套管也达到目标深度；之后在套管内填好土，边填土边重锤夯实；夯实一段后，便将套管起拔一段距离，继续填土并用重锤夯实，待整个套管全部拔出地面后便形成一个夯实土桩；之后旋喷钻机就位，在该夯实土桩处下行回转高压旋喷混凝土泥浆，从而高效顺利完成旋喷桩施工。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的水泥浆和土体混合固结改良土体效果较差的难题，提供一种可以加强原有高压旋喷桩的抗压强度和水平抗裂程度，在深基坑止水帷幕、边坡挡土或挡水、地基底部加固等多方面都能比现有其它桩型具有更高性价比，可实现细石砼桩芯的施工，工效较高的带细石混凝土芯水泥旋喷桩施工方法。

本发明包括以下步骤：

1）借助现有的钻孔设备，在设计桩位的中心形成一个孔洞；该孔洞用于旋喷设备下放到设计桩底；

2）在旋喷头中间高压喷细石砼，周边开两个喷高压水的喷孔和一个高压喷浆孔；

3）组装旋喷设备，组装完毕后的旋喷设备要求可以同时输送高压细石砼、高压水流和高压水泥浆，同时借助钻机来提升和旋转以实现旋喷功能，同时把旋喷头和旋喷输送管放入预钻的桩芯孔洞中；

4）按照设计配比要求，准备符合级配要求的细石砼，并配制符合压力要求的高压水与空气的混合水流、符合压力要求的高压水泥浆；