阅读说明：本技术 一种水泥砂搅拌桩施工方法 (Construction method of cement sand mixing pile ) 是由 黄琦 方宏彬 林楚涛 方春亮 苏曼琪 黄维阳 郑淳淳 张天翼 李方远 詹旭晨 方 于 2019-10-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种水泥砂搅拌桩工艺施工方法,在常规单、双、三轴水泥搅拌桩桩机的基础上,通过在桩架上加焊排砂管固定架从而固定D100加砂管,加砂管后接机制砂砂池,尾端接空气压缩机,水泥搅拌桩桩机第一次向下搅拌至设计标高时,启动空气压缩机后通过D100加砂管向桩位处喷出钻杆杆径平方数的0.3倍的体积的机制细砂,以匀速提升、喷水泥浆,边提升边由搅拌叶片将水泥浆、土体及细砂混合搅拌,边提升边喷浆,直至提升到设计桩顶高程以上0.3～0.5m,即完成二喷二搅。本发明机制细砂配合水泥搅拌桩搅拌作用,形成具有一定强度及塑性的水泥砂桩体,能够有效提高成桩后桩体强度及成桩后的地基承载力。(The invention relates to a cement sand mixing pile process construction method, on the basis of a conventional single, double and three-shaft cement mixing pile machine, a sand discharge pipe fixing frame is additionally welded on a pile frame to fix a D100 sand adding pipe, a sand making sand pool is connected after the sand adding pipe, the tail end of the sand making sand pool is connected with an air compressor, when the cement mixing pile machine is firstly mixed downwards to a designed elevation, the air compressor is started, machine-made fine sand with the volume of 0.3 times of the diameter square number of a drill rod is sprayed out to a pile position through the D100 sand adding pipe, cement paste is lifted and sprayed at a constant speed, cement paste, soil and fine sand are mixed and stirred by a mixing blade while being lifted, and the cement paste is sprayed while being lifted until the height of the top of the designed pile is lifted to be 0.3-0.5m above the elevation, so that the two-spraying two-. The machine-made fine sand is matched with the stirring action of the cement stirring pile to form a cement sand pile body with certain strength and plasticity, and the strength of the pile body after pile forming and the bearing capacity of a foundation after pile forming can be effectively improved.)

一种水泥砂搅拌桩施工方法

技术领域

本发明涉及搅拌桩施工技术领域，具体是指一种水泥砂搅拌桩施工方法。

背景技术

在我国，水泥搅拌桩技术作为一种较为成熟的软基处理技术，普遍被运用于处理各类软土地基。现有的与本发明方案最接近的工艺方法的实现流程：场地整平→桩机就位，检查机具是否符合要求，是否运作正常→桩位检查→桩机垂直度检查→检查水泥浆密度→搅拌下沉喷浆→提升喷浆搅拌→重复搅拌下沉喷浆→提升重复喷浆搅拌→完成4搅4喷后至整平标高→采用粘性土封住桩头→桩机移位，施工下一根桩。

现有的技术方案存在的缺点及原因：首先是四搅四喷工艺耗时较长对工期较为紧张的工程不太适合使用，其二是如果待处理的地质条件较差、淤泥层较厚，则将对搅拌桩的成桩质量产生负面影响。

从以上可以看出，若在施工过程加入细砂中可以优化软基处理桩位处的地质条件，便可以确保水泥搅拌桩的凝结速度的同时确保成桩质量满足设计要求。这样对于工期紧张、且对搅拌桩成桩质量要求严格的项目便具有十分重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术缺点，提供一种水泥砂搅拌桩施工方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种水泥砂搅拌桩施工方法，包括的施工步骤依次为：场地整平、测量放桩位、桩机桩架加焊排砂管、砂池连接泵机及排砂管、搅拌桩桩机对位、预搅下沉喷浆同时排砂管送砂、搅拌桩四搅四喷施工至设计深度、移位。

进一步的，所用细砂为机制细砂，细度模数为2.2-1.6，平均粒径为0.35-0.25mm。

进一步的，单桩所用细砂体积＝桩径截面积的平方*0.3。

进一步的，施工所用水泥为通用水泥，即普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥。

进一步的，水泥搅拌桩桩架上加焊排砂管固定架，排砂管固定于桩架上固定架处，排砂管后连机制砂砂池尾端接空气压缩机。

进一步的，水泥搅拌桩桩机第一次向下搅拌至设计标高时，启动空气压缩机后通过D100 加砂管向桩位处喷出钻杆杆径平方数的0.3倍的体积的机制细砂，空气压缩机泵送压力为 0.3MPa，加砂后停留30s后以匀速提升、喷浆，注浆压力保持在0.4-0.6Mpa，边提升，边由搅拌叶片将水泥浆与土体搅拌，边提升边喷浆，直至提升到设计桩顶高程以上0.3-0.5m，完成二喷二搅。

本发明具有如下优点：与现有的水泥搅拌桩施工技术相比，本发明主要通过在桩架在加焊排砂管，排砂管接空气泵机及沙池。在桩杆预搅下沉喷浆的同时由空气泵吸入砂池中的细砂，通过排砂管泵入桩位处。保持注浆压力的同时进行四搅四喷作业，使得水泥浆液与细砂充分拌合，以实现桩基成桩质量的提升，缩短了桩体固结的龄期。本发明的优点在于，可以根据各个工程地质条件的不同，进行不同粒径的细砂及细砂方量的实验，以筛选出兼顾经济性和性价比最高的细砂种类和掺入方量。以实现提高成桩质量，缩短工期，节约施工成本的目标。水泥搅拌桩施工过程加入机制细砂对原状土进行置换，细砂与水泥浆及原状土混合搅拌形成具有一定强度及承载力的桩体。能有限提高桩体强度、完整性和均匀性。

附图说明

图1是现有水泥搅拌桩施工工艺流程图。

图2是本发明的水泥搅拌桩施工工艺流程图。

图3是本发明的水泥搅拌桩施工示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。

若施工区域处于地下存在孤石或局部硬岩区域，在水泥砂搅拌桩桩机就位前，可先通过液压步履式长螺旋钻机进行引孔作业，引孔深度为1.5-2.5m。

施工开始前，将D100排砂管通过焊接固定于桩架上固定架处，排砂管后连机制砂砂池尾端接空气压缩机。

水泥搅拌桩桩机第一次向下搅拌至设计标高时，启动空气压缩机后通过D100加砂管向桩位处喷出钻杆杆径平方数的0.3倍的体积的机制细砂，空气压缩机泵送压力为0.3MPa，加砂后停留30S后以匀速提升、喷浆，注浆压力保持在0.4-0.6Mpa。边提升，边由搅拌叶片将水泥浆与土体搅拌，边提升边喷浆，直至提升到设计桩顶高程以上0.3-0.5m，即完成二喷二搅。

本发明所用细砂为机制细砂，细度模数为2.2-1.6，平均粒径为0.35-0.75mm；机制细砂在投入生产前应晾晒1-2d，降低砂中含水率，以减少细砂泵送过程中排砂管堵管的几率。针对复杂地质条件，粒径为0.35-0.5mm的细砂效果最好，能有限提高桩体强度，此粒径范围的细沙容易充满孔洞，搅拌桩成桩强度提升桩体的完整性和均匀性。孔内灌砂率应为50％-90％，经多次现场测试，孔内灌砂达到50％以上，对桩的质量有明显改善。

本发明以珠海十字门中央商务区横琴片区市政基础设施一期工程-桥梁工程(海琴桥)为例，该工程软基处理采用Φ600、桩长9.4m的水泥砂搅拌桩进行施工。

单桩施工包括以下重量份数的原料：

水泥 572.4kg

砂 151.2kg

水 298.9kg

正式施工前，通过在水泥搅拌桩桩架上加焊排砂管固定架从而固定DN100加砂管，加砂管后接机制砂砂池(沙池中机制细砂粒径为0.35-0.5mm)，尾端接空气压缩机。水泥搅拌桩桩机第一次向下搅拌至设计标高时，启动空气压缩机后通过D100加砂管向桩位处喷出钻杆杆径平方数的0.3倍(即＝600*600*0.3mm³＝0.108m³)的体积的机制细砂，空气压缩机控制泵送压力为0.3MPa，加砂后停留30S后以匀速提升、喷水泥浆，注浆压力保持在0.4～0.6Mpa。边提升，边由搅拌叶片将水泥浆、土体及细砂混合搅拌，边提升边喷浆，直至提升到设计桩顶高程以上0.3～0.5m，即完成四喷四搅。

在相同的实验条件下就本实例的，28天抽芯强度、90天抽芯强度、复合地基承载力与原有的砂浆基底进行对比，其结果如下所示：

性能指标	本实例水泥沙桩体	水泥桩体
			28天抽芯强度	0.75Mpa	0.46Mpa
90天抽芯强度	2.25Mpa	1.97Mpa
			28天复合地基承载力	113Kpa	100Kpa

通过实例对比，可以看到在采取水泥砂搅拌桩进行软基处理时，在引孔机引孔后的桩位处通过空气压缩机泵送入足够体积且粒径适当的细沙，可以确保水泥搅拌桩的成桩效果达到设计与规范要求，且有利于加快水泥搅拌桩凝结速度，后期的承载力得到了提高。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。