申请/专利权人：山西省交通新技术发展有限公司;中铁六局集团太原铁路建设有限公司;长安大学;中国地质大学(北京)

申请日：2024-04-03

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN118048897A

主分类号：E02D3/12

分类号：E02D3/12;E02D3/08;E02D3/00;E02D15/04;E02D5/46

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.06.04#实质审查的生效;2024.05.17#公开

摘要：本发明公开了一种应用于地基处理的振动搅拌流态固化土桩施工方法。该方法是在专用土壤固化剂开发的前提下，将振动搅拌技术应用到固化土搅拌领域，实现了高效保质地搅拌出满足泵送（或浇筑）要求、固结后符合设计桩身强度且经济、环保的流态固化土浆液，再利用目前相应桩机成孔及孔内泵送（或浇筑）工艺制成振动搅拌流态固化土桩。根据桩机成孔方式和孔内送料方式，又具体分为两种，其一为采用长螺旋桩机成孔，通过砼泵向孔内压灌流态固化土，形成长螺旋振动搅拌流态固化土桩；其二为采用沉管打桩机成孔，向桩管内浇筑流态固化土，形成沉管振动搅拌流态固化土桩。对于施工现场有可利用土源的场地，采用该桩处理地基优具有明显优势。

主权项：1.一种应用于地基处理的振动搅拌流态固化土桩施工方法，包括长螺旋振动搅拌固化土桩和沉管振动搅拌流态固化土桩，其特征在于：（1）长螺旋振动搅拌固化土桩施工步骤如下：1.1）采取现场有代表性土源样品，进行室内振动搅拌配合比试验；土源样品以黄土为主，选用HT型固化剂，HT型固化剂的组分质量配比为水泥:CFB灰:矿渣粉=49:21:30；要求配出的流态固化土达到以下标准：扩展度180~220mm、沉缩比≥96%、悬浮性2%、28天试块强度≥1.2倍设计桩体强度，同时确定振动搅拌参数；1.2）根据工程规模建立现场振动搅拌流态固化土浆站，做好试制浆准备；1.3）试制浆开始前，要设定好每盘的制浆方量，一级罐振动搅拌好的流态固化土暂存二级搅罐内，在确保二级搅罐储浆量大于单桩实际压灌量，试制浆过程中必须对浆液的扩展度、沉缩比、悬浮性、湿密度进行现场试验，并进行现场砼泵送测试，并留取相应浆液试块，确定投料顺序、验证振动搅拌参数及搅拌时间、对室内试验确定的配合比进行再优化；1.4）正式施工时，每批原土进场都要检测其含水量，根据实际含水量，按施工配合比调整施工每盘浆液的各物料加入量；流态固化土浆液振动搅拌要与长螺旋钻机成孔时间进行匹配，并减少二级搅罐的储浆时间，在长螺旋钻机成孔前，搅出单桩所要压灌的固化土浆液；通过试验，振动搅拌流态固化土选用振动频率25Hz，搅拌时间120秒，搅拌转速为36rmin时，浆液流动扩展度100~280mm时无飞溅；每搅拌50m3留取试块一组，并检测超流态固化土的扩展度、沉缩比、密度等指标，并留有记录；要求：扩展度控制在180~220mm之间、沉缩比≥96%、悬浮性2%、28天试块强度≥1.2倍设计桩体强度；1.5）长螺旋钻机就位前，要平整施工场地，检查地泵与钻杆连接、测量场地标高，确保开孔标高高于有效桩顶标高50cm以上，以预留保护桩头的空间；长螺旋钻机就位、调整钻塔垂直度、按设计桩径钻孔、排土、钻至设计桩底标高；1.6）当钻机至设计深度时，在孔底处进行空转清土，然后停止转动；开始泵流态固化土，待流态固化土到达钻具底部时，提升钻杆，不得曲转钻杆，提升速度要和流态固化土泵送相匹配，每根桩压灌过程中要保证连续压灌；钻杆提至设计至桩顶标高后停止泵料、继续提升钻杆至地表，一根桩施工完成；移机至下一个桩位；1.7）钻孔完成一定数量后采用挖掘机将钻孔钻出的土料清运至筛土场，以备利用；（2）沉管振动搅拌固化土桩施工步骤如下：2.1）采取现场有代表性土源样品，进行室内振动搅拌配合比试验；土源样品以黄土为主，选用HT型固化剂，HT型固化剂的组分质量配比为水泥:CFB灰:矿渣粉=49:21:30；要求配出的流态固化土达到以下标准：扩展度150~180mm、沉缩比≥98%、悬浮性2%、28天试块强度≥1.2倍设计桩体强度，同时确定振动搅拌参数；2.2）根据工程规模建立现场振动搅拌流态固化土浆站，做好试制浆准备；2.3）试制浆开始前，要设定好每盘的制浆方量，一级罐振动搅拌好的流态固化土暂存二级搅罐内，在确保二级搅罐储浆量大于单桩实际压灌量，减少二级搅罐的储浆时间，试制浆过程中必须对浆液的扩展度、沉缩比、悬浮性、湿密度进行现场试验，进行现场流态固化土的输送测试、留取相应浆液试块、确定投料顺序、验证振动搅拌参数及搅拌时间、对室内试验确定的配合比进行再优化；2.4）正式施工时，每批原土进场都要检测其含水量，根据实际含水量，按施工配合比调整施工每盘浆液的各物料的加入量；在沉管桩机桩尖沉至设计标高前，要搅出单桩所要浇筑的固化土浆液；通过试验确定，振动搅拌流态固化土选用振动频率25Hz，搅拌时间120秒，搅拌转速为36rmin时，浆液流动扩展度100~280mm时无飞溅；每搅拌50m3留取试块一组，并检测流态固化土的扩展度、沉缩比、密度等指标，并留有记录；要求扩展度150~180mm、沉缩比≥98%、悬浮性2%、28天试块强度≥1.2倍设计桩体强度；2.5）沉管桩机根据具体情况，采用振动、锤击或者静压沉管桩机，桩机就位前，要平整施工场地、测量场地标高，确保开孔标高高于有效桩顶标高50cm以上，以预留保护桩头的空间；桩机就位、调整钻塔垂直度、按设计桩径振动、锤击或者静压沉管至设计桩底标高；2.6）沉管至设计标高后，通过沉管上部进料斗向管内浇筑流态固化土，管内下料量要大于单桩设计灌注量，留振5-10秒后开始拔管，拔管速度控制在0.8~1.8米每秒，若首次填料量小于单桩用量，需在拔管过程中采用空中加料，并确保空中加料时流态固化土在管内高度大于2米以上，严禁流态固化土已脱离桩管后再加料；2.7）待桩管拔出地面，测量桩顶标高；并确保实际桩顶标高大于桩顶设计标高；如遇缩颈严重地层，成桩后，应在桩顶位置采用相应荷载进行压桩，以确保桩径。

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