长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺制造技术

一种长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺，在相邻的两根护坡桩之间确定桩位，钻引孔，旋喷搅拌钻进和旋喷搅拌提钻形成帷幕桩。旋喷搅拌钻进和旋喷搅拌提钻采用长螺旋旋喷搅拌桩钻具，工艺步骤（１）高压清水：首先从上至下旋喷搅拌钻进至设计孔底，然后定喷提升钻具到孔口，最后再定喷到孔底；（２）高压水泥浆：首先旋喷搅拌提升钻具到孔口，然后定喷下到孔底，最后再提升钻具定喷至设计标高成桩。本发明专利技术的有益效果是：采用“三遍水三遍浆”工艺，能将引孔后留在新孔与已施护坡桩之间的原状土冲洗掉，使水泥浆与护坡桩紧密结合不留缝隙，从而提高止水帷幕的强度和止水效果；升降钻具的速度变频器控制，提高了生产效率，节约了能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑地基基础施工中的成桩，特别涉及长螺旋旋喷搅拌水泥土桩成桩的施工方法。用于施工止水(隔水或截水)帷幕桩、护坡桩、基础桩、复合地基桩，尤其在北京地区较硬土层中更显优势。
技术介绍
水泥土搅拌桩由于其施工简便、成本低廉，而被广泛应用于地基处理、基坑支护及止水帷幕桩等领域，但搅拌桩在现有设备条件下施工较硬土层，受到极大限制。单纯旋喷桩，无论单管双管或三管旋喷，尤其三管旋喷返浆量巨大，在市内施工，仅排污就是一个很大的问题。在现有设备条件下施工较硬土层，同样受到这样或那样的限制。例如某基坑工程采用了在每两根钢筋混凝土护坡桩(桩中心间距1.6m)之间设置两根直径600mm的单管旋喷水泥土桩，基坑开挖后，观测止水效果并不理想，而且个别旋喷水泥土桩垂直度也未能达到设计要求。为此人们开始积极地改进方法，采用复合的方式解决问题便应运而生。据查公开号CN1078519专利公开了“钻孔注浆成桩法及钻具旋喷装置”(92106176.5)采用了在长螺旋钻具上设置旋喷装置的方法，扩大了旋喷和长螺旋两种工艺的适用范围。再如公开号CN2223653专利公开了“喷搅注浆处理地基装置”(95216200.8)，提供了一种用深层搅拌法和高压喷射法相结合的喷浆处理地基装置，以达到增大地基面积、增大承载力的目的。公开号CN1504613专利公开了“防水桩挡墙的成型方法及其使用的螺旋钻机”，其防水桩挡墙的成型方法，包括以下步骤：(1)用螺旋钻机钻孔，钻到设计的旋喷深度时，开动泥浆泵，调整水泥浆喷嘴的喷射压力和螺旋钻钻杆的钻进速度，使水泥浆喷嘴旋喷水泥浆，形成扩孔护壁；(2)待钻孔达到设计的钻孔深度时，使钻杆停止转动，此时一边提升钻杆，一边压灌混凝土，混凝土压灌到设计高度时，形成混凝土桩；(3)根据设计的需要按上述步骤依次成桩，形成防水挡墙。另一种防水桩挡墙的成型方法，其包括以下步骤：(1)用螺旋钻机钻孔；(2)待钻孔达到设计的钻孔深度时，使钻具停止转动，调整喷嘴的方向、钻具的提升速度和喷嘴压力，此时一边提升钻具，一边压灌混凝土，同时定喷水泥浆，定喷到设计高度后，定喷停止，混凝土压灌到设计高度时，移开钻具，将钢筋笼插入桩孔内的混凝土中至钻孔底部，形成钢筋混凝土桩；(3)根据设计的需要按上述步骤依次成桩，形成防水挡墙。公开号CN1818228A专利公开了“桩排式地下防水墙的成型方法及其使用的螺旋钻机”，桩排式地下防水墙的成型方法，其特征在于包括以下步骤：1)根据设计需要，在地面上确定每个挡墙桩位置，然后制作形成多个挡墙桩；2)待挡墙桩固化以后，根据二个挡墙桩之间的间距，用螺旋钻机分别在二个挡墙桩之间的地面上进行钻孔，所钻孔的孔壁分别与二个相邻挡墙桩的侧壁相切或相距400mm以内；3)当钻孔钻到设计深度后，一边提升螺旋钻机的钻杆，一边开动泥浆泵，通过钻杆内的注浆管经位于钻杆下部的水泥浆喷嘴向钻孔内喷射制备好的水泥浆，形成一个与两边相邻挡墙桩相连的水泥土桩；4)按上述步骤依次在每个挡墙桩之间形成水泥土桩，形成桩排式地下防水墙。-->专利“钻孔注浆成桩法及钻具旋喷装置”(92106176.5)主要用于形成扩大头；“喷搅注浆处理地基装置”(95216200.8)，主要用于地基处理，提高承载力；而专利“防水桩挡墙的成型方法及其使用的螺旋钻机”(02153752.6)，其中防水桩挡墙的成型方法主要用于在制作钢筋混凝土护坡桩的同时利用旋喷形成防水挡墙。现就“防水桩挡墙的成型方法”(02153752.6)及“桩排式地下防水墙的成型方法”(CN1818228A)存在的不足进行以下分析：1、可行性差：以北京地区直径800mm护坡桩支护体系为例，桩间距一般1.5～1.6m常用，桩间净距为0.7～0.8m，采用上述任何一种旋喷方法，其喷射半径至少要达到0.4～0.45m才可保证形成连接好的“防水挡墙”，保证止水效果，但是从北京地区基坑开挖来看，还没有一个成功的实例。换言之，该方法在大部分情况下，要形成可靠的“防水挡墙”，距离实践还有一段距离。2、施工参数不匹配：采用边压灌混凝土边旋喷提升钻具，两者之间需要一个合适的匹配参数，否则只能保证其中一项的正常效果，如果保证压灌混凝土连续(其泵量固定)，喷射的效果则保证不了，反之亦然。要保证喷射的效果，则压灌混凝土连续就有困难。3、水泥用量偏大，经济效益差：因该工法实质是以旋喷为主的工法，长螺旋钻进置换了的土大部需要用水泥浆来填充，水泥用量偏大，以直径600mm旋喷桩为例，每米水泥用量达250～350kg。4、缺少测量放线定桩位控制步骤：测量放线定桩位步骤是保证桩位准确的前提。帷幕桩位不准确造成的后果很严重，曾有的工程案例，在地表施工帷幕桩，而护坡桩在地表下2～3m，结果帷幕桩打在了护坡桩上。其桩间止水效果就无法保证。5、桩排式地下防水墙的成型方法，其提升速度是螺旋钻机本身的提升速度，实践证明提升速度快切割作用时间短，不能达到一个“临界”的作用时间，对土层的切割效果是很差的，即使采用多遍上下，其切割土层效果也不能保证，作用遍数不能代替“临界作用时间”的效果，从而在已施桩和新施帷幕桩之间不可避免留下空隙。从而使漏水成为不可避免。6、由于工艺本身的缘由，在不喷浆直接提升钻具时就形成一个“空洞”。某工程案例已证明不得已在基坑壁上支模板浇注混凝土填充“空洞”，给施工带来不便。7、未能体现节能效果：现场施工提供的用电量偏小时，采用该设备就显不足，有时被迫改为并不可靠的普通旋喷桩技术。致使施工质量无法保证。另外，本人在专利技术专利申请《长螺旋旋喷搅拌水泥土帷幕桩及其施工方法》(申请号为200810101832.7)中公开了采用长螺旋旋喷搅拌水泥土帷幕桩的施工方法，主要步骤是：在相邻的护坡桩之间用长螺旋钻机钻出引孔；利用长螺旋旋喷搅拌桩钻具边钻进边旋喷水泥浆，边搅拌至设计孔底标高；旋喷搅拌提钻形成帷幕桩成桩：钻具在上返时边旋喷或定喷水泥浆，边搅拌至设计标高成桩。这种工艺虽然可以形成水泥土帷幕桩，但是也存在以下缺点：1、引孔后在新孔与已施护坡桩之间留有部分原状土，这就在随后通过旋喷水泥浆形成的帷幕桩与护坡桩之间产生结构间隙，使得二者之间不能很好的结合，整个止水帷幕的强度和止水效果大为降低；2、旋喷搅拌提钻的速度为匀速，不能根据地层不同、含水层位置不同实现分段变速控制，而为了适于任何地质情况都采用相同的、最低的提钻速度，导致施工效率降低和能源的浪费；3、在钻出引孔后需要回填钻出的虚土，增加了工序，延长了-->工期，也浪费了劳动力。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺，以克服以上现有技术存在的引孔后在新孔与已施护坡桩之间留有部分原状土，使得二者之间不能很好的结合，整个止水帷幕的强度和止水效果大为降低；旋喷搅拌提钻的速度为匀速，导致施工效率降低和能源的浪费；以及在钻出引孔后需要回填钻出的虚土，增加了工序，延长了工期，也浪费了劳动力的诸多不足。本专利技术的技术方案是：一种长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺，其工艺步骤包括：在相邻的两根护坡桩之间确定桩位，钻引孔，旋喷搅拌钻进和旋喷搅拌提钻形成帷幕桩，其特征在于：所述的旋喷搅拌钻进和旋喷搅拌提钻采用长螺旋旋喷搅拌桩钻具，采用以下“三遍水三遍浆”的工艺：(1)给钻具施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺，其工艺步骤包括：在相邻的两根护坡桩之间确定桩位，钻引孔，旋喷搅拌钻进和旋喷搅拌提钻形成帷幕桩，其特征在于：所述的旋喷搅拌钻进和旋喷搅拌提钻采用长螺旋旋喷搅拌桩钻具，采用以下“三遍水三遍浆”的工艺：（１）给钻具施加高压清水：首先从上至下旋喷搅拌钻进至设计孔底，然后定喷提升钻具到孔口，最后再定喷到孔底；（２）给钻具切换高压水泥浆：首先旋喷搅拌提升钻具到孔口，然后定喷下到孔底，最后再提升钻具定喷至设计标高成桩；进行上述的定喷工艺时，钻具的两个喷嘴分别朝向相邻的两根护坡桩。

【技术特征摘要】
1.一种长螺旋旋喷搅拌帷幕桩的施工工艺，其工艺步骤包括：在相邻的两根护坡桩之间确定桩位，钻引孔，旋喷搅拌钻进和旋喷搅拌提钻形成帷幕桩，其特征在于：所述的旋喷搅拌钻进和旋喷搅拌提钻采用长螺旋旋喷搅拌桩钻具，采用以下“三遍水三遍浆”的工艺：(1)给钻具施加高压清水：首先从上至下旋喷搅拌钻进至设计孔底，然后定喷提升钻具到孔口，最后再定喷到孔底；(2)给钻具切换高压水泥浆：首先旋喷搅拌提升钻具到孔口，然后定喷下到孔底，最后再提升钻具定喷至设计标高成桩；进行上述的定喷工艺时，钻具的两个喷嘴分别朝向相邻的两根护坡桩。2.根据权利要求1所述的长螺旋旋喷搅拌帷幕桩及其施工工艺，其特征在于：所述的确定桩位的方法是：首先是测量放线定桩位将帷幕桩布置在两根护坡桩后一定距离或两桩中间。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何世鸣，
申请(专利权)人：何世鸣，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]