一种桩基或帷幕墙的施工方法 |
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| 申请号 | CN201710023749.1 | 申请日 | 2017-01-13 | 公开(公告)号 | CN106759286A | 公开(公告)日 | 2017-05-31 |
| 申请人 | 王继忠; 铁道第三勘察设计院集团有限公司; 王京浦; | 发明人 | 王继忠; 隋效民; 陈效星; 王京浦; 张连喜; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种桩基或帷 幕墙 的施工方法，其在成孔或者成槽的过程中，利用 水 泥浆或 水泥 砂浆 外循环将桩孔或槽内的土体置换并形成护壁，将置换出的土体与水泥浆或水泥砂浆混拌均匀后，回灌入桩孔或帷幕墙的槽内，形成水泥土桩身或帷幕墙，在水泥土桩身中还进行刚性桩身和/或桩端载体的施工。该方法不仅可以形成 质量 可靠的桩或帷幕墙的护壁；还可以充分利用排出的土体作为原材料形成桩身或者帷幕墙，以达到少出土甚至不出土的技术效果；最后，该方案还可以形成质量可靠的复合桩体或帷幕墙体，并且成本较低。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种桩基的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）利用钻机成孔，在成孔过程中，向桩孔中注入掺有砂和/或粉煤灰的水泥浆液；（2）利用泥浆泵将桩孔内搅动的土和水泥浆液形成的混合物抽吸到桩外，同时桩孔形成了水泥浆护壁；（3）在上述抽吸到桩外的混合物中加入适量的水泥和/或砂后均匀拌合，形成塌落度在8～15mm的水泥土；（4）在桩孔形成后，将上述水泥土压力注入桩孔内，同时将桩孔中的水泥浆液置换出桩孔，从而在桩孔中形成水泥土桩身；（5）根据水泥土桩身的凝固强度和时间，在水泥土桩身中进行钢筋混凝土桩身和/或桩端载体的施工，形成由外部的水泥土和内部的刚性桩身组成的复合桩基。 |
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| 说明书全文 | 一种桩基或帷幕墙的施工方法技术领域[0001] 本发明涉及一种桩基或帷幕墙的施工方法。 背景技术[0002] 目前，进行桩基和帷幕墙的施工方法很多，有的针对不同的地质条件，有的配合不同的施工机具。桩基或帷幕墙的施工要解决很多技术问题，诸如，要解决塌孔、塌方的问题，要解决挖出土体处理的问题，还要解决桩基承载力的问题，还要解决帷幕墙防渗的问题等等。业内，针对不同的问题会有不同的比较经典的处理方式，比如，防止塌孔和塌方通常采用泥浆护壁的方法，而且对泥浆护壁的研究也非常深入，甚至对泥浆的配比研究也各式各样；土体利用的办法也有很多，比如，利用土体作为灰土桩的原材料，或者用作建筑物的回填土等；而对于桩的承载力问题，不同桩型的优缺点各不相同，但是往往一分钱一份货，要找到一种既经济又有好效果的桩型是非常困难的。 [0003] 本申请针对上面提到的一系列问题，拟提供一种对于桩基或帷幕墙进行综合处理的优化方案。该方案不仅可以形成质量可靠的桩或帷幕墙的护壁；还可以充分利用桩或帷幕墙排出的土体作为原材料形成桩身或者帷幕墙，以达到少出土甚至不出土的技术效果；最后，该方案还可以形成质量可靠的桩身或帷幕墙体，并且成本较低。 发明内容[0004] 本申请的技术方案如下：一种桩基的施工方法，包括如下步骤：（1）利用钻机成孔，在成孔过程中，向桩孔中注入掺有砂和/或粉煤灰的水泥浆液；（2）利用泥浆泵将桩孔内搅动的土和水泥浆液形成的混合物抽吸到桩外，同时桩孔形成了水泥浆护壁；（3）在上述抽吸到桩外的混合物中加入适量的水泥和/或砂后均匀拌合，形成塌落度在8～15mm的水泥土；（4）在桩孔形成后，将上述水泥土压力注入桩孔内，同时将桩孔中的水泥浆液置换出桩孔，从而在桩孔中形成水泥土桩身；（5）根据水泥土桩身的凝固强度和时间，在水泥土桩身中进行钢筋混凝土桩身和/或桩端载体的施工，形成由外部的水泥土和内部的刚性桩身组成的复合桩基。 [0005] 上述桩基的施工方法中，该桩长大于30米。 [0006] 上述桩基的施工方法中，上述步骤（1）中所述钻机包括旋挖钻机和反循环钻机。 [0007] 上述桩基的施工方法中，上述步骤（4）所形成的水泥土桩身中，水泥的重量百分比控制在18％～32％之间，砂的重量百分比控制在12％～26％之间。 [0008] 上述桩基的施工方法中，在进行上述步骤（5）施工之前，根据水泥土桩身的凝固强度和时间，向桩孔中补充注入拌合好的水泥土，以提高水泥土桩身的强度和均匀性。 [0010] 上述桩基的施工方法中，上述步骤（5）中所述的桩端载体，是指通过动力在水泥土桩身中沉入护筒至桩底，然后在护筒中通过锤击桩底土体或填入的填充料，在反复夯击后以三击贯入度或设计填料量为标准控制密实度，从而在桩底端形成载体。 [0011] 一种帷幕墙的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）利用钻机成槽，在成槽过程中，向槽孔中注入掺有砂和/或粉煤灰的水泥浆液；（2）利用泥浆泵将槽孔内搅动的土和水泥浆液形成的混合物抽吸到槽外，同时槽孔形成了水泥浆护壁；（3）在上述抽吸到槽外的混合物中加入适量的水泥和/或砂后均匀拌合，形成塌落度在8～15mm的水泥土；（4）待槽孔形成后，将上述水泥土压力注入槽孔内，同时将槽孔中的水泥浆液置换出槽孔；（5）根据槽孔中水泥土的凝固强度和时间，向槽孔中补充注入上述拌合好的水泥土，直至形成水泥土帷幕墙体。 [0012] 上述帷幕墙的施工方法中，该帷幕墙体的深度大于30米。 [0013] 上述帷幕墙的施工方法中，该帷幕墙体中水泥的重量百分比控制在18％～32％之间，砂的重量百分比控制在12％～26％之间。 [0014] 该施工方法中采用高比重材料护壁可以有效防止塌孔、塌方；充分利用桩或帷幕墙排出的土体在孔外或槽外充分拌合均匀，并通过实验检测调整其中的水泥含量和塌落度，形成强度高、成本低、防渗性能好的桩身或帷幕墙材料，而且此种材料能够为预制或者现制混凝土桩身提供较大的摩擦力和保护；此方法用于施工超长、直径超大的桩或超深、超宽的帷幕墙具有更加明显的优势。 具体实施方式[0015] 工程案例1：某工程基坑呈长方形，东西长100.40m，南北长90.40m。地面高程约为13.60m，施工前场地标高平整为南侧8.80m；建筑物±0.000相当于绝对高程15.30m，地下室底板面标高约为—10.20m。 [0016] 根据地质钻探结果，场地上覆第四系土层主要由人工填土、海陆交互相沉积层、残积层及白垩系基岩组成；基岩岩性以泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主，中、微风化岩埋藏较浅，岩面起伏变化不大；同时，中更新世以来的第四纪地层中未发现有断裂错动等构造；各岩土层的分布特点及物理力学性质分述如下：①填土层，厚度3.20～5.10 m，平均厚度4.16 m；②1粘土、粉质粘土，标贯试验实测击数8～10击，厚度0.70～2.50 m，平均厚度1.58 m；②2细砂，标贯试验实测击数11～14击，厚度2.70～5.60m，平均厚度4.35 m；②3中砂，标贯试验实测击数10～13击，厚度0.90～2.90m，平均厚度1.97m；②4粗砂，层面埋深10.10 m，厚度 1.7 m；③残积层，由泥质粉砂岩、粉砂质泥岩风化残积而成，遇水易崩解、软化，标贯试验实测击数26～29击，厚度1.10～2.20m，平均厚度1.55 m；④白垩系红色碎屑沉积岩，岩性主要为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,呈棕红色，粉砂状结构，泥质胶结为主，局部钙质铁质胶结，中、厚层状。 [0017] 工程基坑开挖深度为9.85～10.25m，基坑开挖深度范围主要为杂填土和细、中砂层，且砂层较厚，有的地方超过10.0m；由于工程上部荷载较大，为降低成本和满足受力要求，使用大直径水泥土复合桩进行承载。具体施工方法如下：（1）利用旋挖钻机成孔，成孔直径为1200mm，孔深42米，在成孔过程中，向桩孔中注入掺有砂和粉煤灰的水泥浆液；（2）利用泥浆泵将桩孔内搅动的土和水泥浆液形成的混合物抽吸到桩外，同时桩孔形成了水泥浆护壁；（3）测定抽吸混合物中水泥的含量以及砂的含量，在混合物中加入适量的水泥并拌合均匀，使得最终的水泥含量为32%，各型砂的总含量为 16%，调整其塌落度，形成塌落度为10的水泥土；（4）在桩孔形成后，将上述水泥土压力注入桩孔内，同时将桩孔中的水泥浆液置换出桩孔，从而在桩孔中形成水泥土桩身；（5）在水泥土桩身的初凝之前，在水泥土桩身中进行桩端载体的施工，即在水泥土桩身中沉入护筒至桩底，然后在护筒中通过锤击桩底土体或填入的填充料，在反复夯击后以三击贯入度或设计填料量为标准控制密实度，从而在桩底端形成载体，然后在护筒中沉入直径为800mm的预应力管桩并提出护筒，最终形成由外部的水泥土和内部的刚性桩组成的复合桩基。 [0018] 工程案例2：某工程地下4层，基础埋深25米。需要施工防水抗浮帷幕墙。 [0019] 根据地质勘查报告可知，自上而下，①杂填土，埋深1 5.1m；②素填土，埋深2.1~ ~7.52m；③a粉质黏土，3.7 8.8m；③b淤泥质黏土，埋深5.5 11.2m；③c粉质黏土，埋深11~ ~ ~ 19.9；④粉砂，埋深18.9 25.9m；⑤粉质黏土，埋深24.2 28.7m；⑥粉砂粉土，埋深28.5~ ~ ~ 35.3m；⑦粉砂，埋深34.18 52.90m。 ~ [0020] 根据工程实际情况进行帷幕墙施工，方法如下：（1）利用反循环钻机成槽，成槽平均宽度为1.4米，深度为55米，在成槽过程中，向槽孔中注入掺有砂和粉煤灰的水泥浆液；（2）利用泥浆泵将槽孔内搅动的土和水泥浆液形成的混合物抽吸到槽外，同时槽孔形成了水泥浆护壁；（3）根据抽吸混合物中水泥的含量和稠度，加入适量的水泥和砂均匀拌合，使得最终的水泥含量为20%，各型砂的总含量为29%，调整其塌落度，形成塌落度为12的水泥土；（4）待槽孔形成后，将上述水泥土压力注入槽孔内，同时将槽孔中的水泥浆液置换出槽孔；（5）根据水泥土中水泥的含量确定失水时间为2小时，提高压力重复向槽孔中补充注入一次拌合好的水泥土，拔出导管后形成水泥土帷幕墙体。 [0021] 在利用上述方法进行施工的过程中，由于土体中本身含有各型砂，因此应当对其含量进行测定，并通过添加水泥和砂调整水泥土的组成，根据研究发现含砂量高时水泥加入较少，而含砂量低时水泥加入较多。 |
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