專利名稱：釘形水泥土攪拌樁操作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種地基處理方法，適用于軟土地基的處理，屬于土木工程技術領域。
背景技術：
水泥土攪拌樁最早在瑞典研制成功，國內1977年由冶金部建筑研究總院和交通部水運規(guī)劃設計院進行了室內實驗和機械研制工作。1980年在軟土地基加固工程中首次獲得成功。此后在全國軟土地基加固工程中推廣開來，特別是在道路工程中的軟土地基處理。
道路工程中的軟土地基處理是保證工程質量的關鍵環(huán)節(jié)，并在工程總價中占有較大比例。大量工程實踐表明，水泥土攪拌樁法具有施工簡單，快速，振動小等優(yōu)點，能有效地提高軟土地基的穩(wěn)定性，減少和控制沉降量。水泥土攪拌樁現(xiàn)已發(fā)展成一種常用的軟弱地基處理方法，主要適用于加固飽和軟粘土地基。這種方法是利用水泥(或石灰)等材料作為固化劑，通過特制的攪拌機械，在地基深處，就地將軟土和固化劑強制攪拌，由固化劑和軟土間產(chǎn)生一系列的物理和化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的水泥土攪拌樁。這種水泥土攪拌樁與樁周土一起組成復合地基，從而提高地基承載力，減少地基沉降。
水泥土攪拌樁在軟土地基處理中還存在下列一些問題(1)樁土共用作用難以協(xié)調，需在樁頂部設置墊層或土工織物加筋層；(2)樁間距較小，造價較高，影響了水泥土攪拌樁的大面積推廣應用；(3)樁間距較小，破壞了土體的天然結構，硬殼層土體的自身強度得不到充分利用。
本發(fā)明主要針對上述施工中存在的問題，對水泥土攪拌樁的形式和相應的操作方法進行改進，提出了一種新型的釘形水泥土攪拌樁。

發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明的目的是提供一種施工方便、操作簡單，能夠充分協(xié)調樁土共同作用的釘形水泥土攪拌樁操作方法。
技術方案本發(fā)明主要在分析水泥土攪拌樁復合地基應力傳遞規(guī)律的基礎上，通過擴大水泥土攪拌樁樁頂截面，形成釘子形狀的水泥土攪拌樁；利用土拱效應和土中應力分布規(guī)律，使樁、土有機結合在一起，確保其協(xié)調變形，并增強復合地基上部強度，達到擴大樁間距，節(jié)省工程造價的目的。
該項發(fā)明主要是將常規(guī)等截面水泥土攪拌樁改變成釘形水泥土攪拌樁。釘形水泥土攪拌樁具體施工操作步驟如下a、平整場地，釘形水泥土攪拌樁的樁位采用梅花形或方形布置(梅花形為任何相鄰三根樁構成正三角形)；b、攪拌機定位起重機懸吊攪拌機到指定樁位并對中；c、攪拌下沉啟動攪拌機，使攪拌機沿導向架向下切土，同時開啟送漿泵向土體噴水泥漿，攪拌葉片旋轉攪拌水泥土、攪拌機持續(xù)下沉，直到設計深度；d、提升攪拌攪拌機提升，同時繼續(xù)攪拌水泥土，到地表或設計標高以上50cm；重復以上步驟d，完成下部樁體施工；e、擴大頭部位的施工待攪拌機提升到地表時，先關掉送漿泵，開啟攪拌葉片伸縮開關，使得攪拌葉伸長到設計長度，然后重復以上步驟c、d步，完成上部的擴大頭部分的施工；f、完成單樁施工。
本發(fā)明把水泥土攪拌樁做成類似釘子形狀，上部擴大頭在工作機理中起到類似承臺的作用；擴大樁間距，減少對原狀土體的擾動，充分利用土拱效應和硬殼層的自身強度；確保樁、土協(xié)同工作，協(xié)調變形，避免復合地基的不均勻沉降；由于土拱效應和硬殼層的自身強度得到發(fā)揮利用，在設計施工中可成倍擴大樁間距，以節(jié)約工程造價。
有益效果該工法施工方便、操作簡單。其優(yōu)點主要有(1)利用常規(guī)設備加工改進，易于推廣；(2)擴大頭部分與樁一次施工完成；(3)在路基上覆荷載的作用下，充分利用土拱作用，擴大頭部分使樁體
(4)和樁周土協(xié)調變形，達到更佳的復合地基效果；(5)充分利用土中應力傳遞規(guī)律和擴大頭作用，可以可成倍增大樁間距，大大節(jié)省工程造價。


圖1為方形樁位布置圖。其中有釘形水泥土攪拌樁1，施工場地2。
圖2為梅花形樁位布置圖。
圖3為釘形水泥土攪拌樁施工工藝流程圖。其中有攪拌葉片31；攪拌機鉆桿32；動力傳動裝置33；動力裝置34；下部樁體35；上部擴大頭部分樁體36。
具體實施例方式
實施例為某一施工段，現(xiàn)場施工試驗用濕噴樁8根，樁長10米，摻灰比15％，樁經(jīng)500mm，上部擴大部分樁經(jīng)900mm，變截面位置分別位于樁上部3米和5米處。
(1)平整場地；(2)試驗樁樁位采用方形布置；(3)攪拌機定位起重機懸吊攪拌機到指定樁位并對中；(4)攪拌下沉啟動攪拌機，使攪拌機沿導向架向下切土，樁經(jīng)500mm，開啟送漿泵向土體噴水泥漿，葉片正反向同時旋轉攪拌水泥土，攪拌機持續(xù)下沉，直到10米深度；(5)提升攪拌攪拌機提升、同時繼續(xù)攪拌水泥土，到地表；(6)重復(4)，(5)一次，完成下部樁體施工；(7)擴大頭部位的施工待攪拌機提升到地表時，先關掉送漿泵，開啟攪拌葉片伸縮開關，使得攪拌葉伸長到設計的樁經(jīng)900mm，然后重復(4)，(5)，(6)步，完成上部的擴大頭部分的施工(擴大頭部位的施工深度為4根為3米，另4根為5米)。
經(jīng)現(xiàn)場試驗以及室內試驗研究的結果顯示(1)釘形水泥土攪拌上下二部分能夠結合成為一個完整的整體；(2)樁身完整均勻；(3)可充分發(fā)揮和利用土體的自身強度，提高復合地基的承載力(4)擴大頭確保樁、土協(xié)同工作，協(xié)調變形，避免復合地基的不均勻沉降；(5)增大樁距，總費用節(jié)省約30％以上。
權利要求
1.一種釘形水泥土攪拌樁操作方法，其特征在于施工操作步驟如下a、平整場地，釘形水泥土攪拌樁的樁位采用梅花形或方形布置；b、攪拌機定位起重機懸吊攪拌機到指定樁位并對中；c、攪拌下沉啟動攪拌機，使攪拌機沿導向架向下切土，同時開啟送漿泵向土體噴水泥漿，攪拌葉片旋轉攪拌水泥土、攪拌機持續(xù)下沉，直到設計深度；d、提升攪拌攪拌機提升，同時繼續(xù)攪拌水泥土，到地表或設計標高以上50cm；重復以上步驟c、d，完成下部樁體施工；e、擴大頭部位的施工待攪拌機提升到地表時，先關掉送漿泵，開啟攪拌葉片伸縮開關，使得攪拌葉伸長到設計長度，然后重復以上步驟c、d步，完成上部的擴大頭部分的施工；f、完成單樁施工。
全文摘要
釘形水泥土攪拌樁操作方法是一種地基處理方法，適用于軟土地基的處理，其施工操作步驟如下a.平整場地，釘形水泥土攪拌樁的樁位采用梅花形或方形布置；b.攪拌機定位起重機懸吊攪拌機到指定樁位并對中；c.攪拌下沉啟動攪拌機，使攪拌機沿導向架向下切土，同時開啟送漿泵向土體噴水泥漿，攪拌葉片旋轉攪拌水泥土、攪拌機持續(xù)下沉，直到設計深度；d.提升攪拌攪拌機提升，同時繼續(xù)攪拌水泥土，到地表或設計標高以上50cm；重復以上步驟c、d，完成下部樁體施工；e、擴大頭部位的施工待攪拌機提升到地表時，先關掉送漿泵，開啟攪拌葉片伸縮開關，使得攪拌葉伸長到設計長度，然后重復以上步驟c、d步，完成上部的擴大頭部分的施工。
文檔編號E02D5/34GK1632234SQ20041006586
公開日2005年6月29日 申請日期2004年12月23日 優(yōu)先權日2004年12月23日
發(fā)明者劉松玉, 宮能和, 馮錦林, 席培勝 申請人:東南大學