本發(fā)明涉及建筑工程施工研究領域中的一種施工方法，特別是一種旋噴攪拌復合樁施工方法。

背景技術(shù)：

對于某2#聯(lián)絡通道，其中心里程為zdk51+983.858，左右線隧道間距為14.1m，通道埋深19.37m。2#聯(lián)絡通所處主要地層從上而下依次為：素填土、淤泥質(zhì)土、中粗砂、粉細砂、粉質(zhì)粘土、粉細砂、中粗砂、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘性土、全中風化地層。聯(lián)絡通道拱部及洞身主要為淤泥質(zhì)土層，底部為中粗砂層。從以上的地層情況可以知道，2#聯(lián)絡通道所在地層為砂土及軟土不良地質(zhì)，砂土及軟土透水性強，自穩(wěn)性差，需進行加固處理。國內(nèi)目前經(jīng)常使用的地基加固處理方式有①換土墊層法；②振密、擠密法；③排水固結(jié)法；④置換法；⑤加筋法；⑥膠結(jié)法；⑦冷、熱處理法。其中膠結(jié)法包括高壓旋噴樁和水泥土攪拌樁，這兩種樁施工在地鐵施工中尤為常見。

高壓旋噴樁：利用高壓泵將水泥漿液通過鉆桿端頭的特制噴頭，以高速水平噴入土體，借助液體的沖擊力切削土層，同時鉆桿一面以一定的速度旋轉(zhuǎn)，一面低速徐徐提升，使土體與水泥漿充分攪拌混合凝固，形成具有一定強度的圓柱固結(jié)體(即旋噴樁)，從而使地基得到加固。

水泥土攪拌樁：利用水泥等材料作為固化劑，通過攪拌機械，在地基深處就地將軟土和固化劑(漿液或粉體)強制攪拌，由固化劑和軟土間所產(chǎn)生的一系列物理和化學反應，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的水泥加固土，從而提高地基強度和增大變形模量。

高壓旋噴樁在工程鉆機鉆孔至設計處理的深度后，用高壓泥漿泵，通過安裝在鉆桿(噴桿)桿端置于孔底的特殊噴嘴，向周圍土體高壓噴射固化漿液(一般使用水泥漿液)，同時鉆桿(噴桿)以一定的速度邊旋轉(zhuǎn)邊提升，高壓射流使一定范圍內(nèi)的土體結(jié)構(gòu)破壞，并強制與固化漿液混合，凝固后便在土體中形成具有一定性能和形狀的固結(jié)體。固結(jié)體的形狀和噴射流的移動方向有關(guān)，當噴射流遇到異物時，會導致旋噴效果較差，由于噴射流無法噴射改良異物影響的范圍，導致固結(jié)體不均勻。

由于高壓旋噴樁樁基種類繁多，高壓旋噴樁施工工藝差異大，加之地層變化復雜，深層水土壓力大，土層越往深處，土的密實度越大，在噴射注漿過程中，如鉆桿提升速度和回轉(zhuǎn)速度與噴射注漿量未有效匹配，將造成旋噴樁直徑大小不均勻，漿液或多或少，形成旋噴樁固結(jié)體縮徑現(xiàn)象。

另一方面，由于高壓旋噴樁鉆桿較細，剛度不足，超過一定加固深度后，鉆桿端部容易出現(xiàn)開叉、偏孔的情況。

攪拌樁也用水泥漿，但是噴漿壓力小得多，是利用鉆頭和葉片對土體進行強行攪拌，同時噴漿混合，形成水泥土攪拌樁體。水泥土攪拌樁成樁樁徑相對較小，樁徑大小與攪拌葉大小及攪拌動力相關(guān)。在攪拌樁施工中噴漿口位于葉片下方，施工過程中由于攪拌樁噴漿壓力小，水泥漿液向下噴射，攪拌葉片上部攪拌，深層部位及致密性土層易出現(xiàn)攪拌混合不均勻的現(xiàn)象。為此，水泥攪拌樁施工過程中常采用二次攪拌，即第一次提升不噴完漿液，采取二次攪拌下沉，使水泥漿液與攪拌后的土體充分混合均勻。但是，水泥攪拌樁施工中攪拌頭上提噴漿的速度一般不超過0.5m/min，采用二次攪拌或其它多次攪拌噴漿的工藝，施工過程進度緩慢，不利于施工工期較為緊張的工程施工。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，在于提供一種旋噴攪拌復合樁施工方法，其結(jié)合了旋噴樁與攪拌樁的優(yōu)點，利用旋噴樁工作原理，在攪拌樁機的基礎上，將旋噴樁的部分設備與攪拌樁相結(jié)合，形成獨特的旋噴攪拌復合樁，該類樁既具有攪拌樁的特點，同時也具備旋噴樁的優(yōu)勢，對地基處理的效果更好。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題的解決方案是：旋噴攪拌復合樁施工方法，包括以下步驟，

1)樁機就位，校正樁機的水平度和垂直度；

2)制漿，高壓泵將漿液送往樁機；

3)樁機上的旋噴攪拌復合鉆頭底部噴漿口噴漿，旋噴攪拌復合鉆頭攪拌下沉至設計樁底標高，并通過旋噴攪拌復合鉆頭側(cè)壁上的第一葉片充分攪拌土體；

4)樁機上的旋噴攪拌復合鉆頭底部噴漿口噴漿，旋噴攪拌復合鉆頭攪拌并提升至設計樁底標高，并通過旋噴攪拌復合鉆頭側(cè)壁上的第一葉片充分攪拌土體；

5)重復步驟1)～步驟4)，直至完成所有旋噴攪拌復合樁的施工。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述旋噴攪拌復合鉆頭包括鉆桿、鉆頭體以及一端穿入鉆桿內(nèi)的注漿管，所述鉆頭體的下端面布置有至少一個噴漿口，鉆頭體下端布置有若干片第二葉片，若干片所述第二葉片形成下部為錐形的前端鉆頭，所述噴漿口位于相鄰的兩片第二葉片之間，且布置有噴漿口的相鄰兩片第二葉片之間形成噴射通道。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述鉆桿和鉆頭體之間布置有擴大筒，所述鉆頭體內(nèi)部布置有若干根分散管。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述鉆桿和擴大筒之間通過聯(lián)結(jié)法蘭盤連接固定，所述注漿管的一端延伸到擴大筒內(nèi)后通過擴大筒內(nèi)的定位盤固定。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述鉆桿、鉆頭體和擴大筒的外壁分別安裝有一組第一葉片，相鄰的兩組第一葉片中的葉片錯位安裝。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述注漿管和分散管均為無縫鋼管。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，所述第二葉片的數(shù)量為3片，3片所述第二葉片將鉆頭體底部分成三個互不連通的區(qū)域，每個所述區(qū)域分別布置有一個噴漿口。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過設置旋噴攪拌復合鉆頭將旋噴樁與攪拌樁兩種施工方法結(jié)合，以減少產(chǎn)品零件規(guī)格，實現(xiàn)標準化作業(yè)，形成零件批量大規(guī)模生產(chǎn)。

本發(fā)明采用旋噴攪拌復合鉆頭樁結(jié)合了旋噴樁及攪拌樁各自的優(yōu)點，在施工工程中，既具有旋噴樁高壓噴射漿液切割破壞土體，同時利用第一葉片充分攪拌土體，使得土體能夠與漿液能夠充分混合均勻。旋噴攪拌復合鉆頭通過攪拌能夠避免旋噴樁施工過程中存在的異物導致漿液無法噴射異物影響范圍而使得固結(jié)體不均勻的現(xiàn)象，同時也能夠避免不同土層密實度不同導致的固結(jié)體縮頸現(xiàn)象。旋噴攪拌復合鉆頭形成的樁體較普通旋噴樁及攪拌樁更為完整，地基處理效果更為明顯。

本發(fā)明所采用的旋噴攪拌復合鉆頭在噴漿口位置上進行了調(diào)整，將噴漿口位置調(diào)整至第二葉片附近，可以有效地克服攪拌樁施工過程中漿液與第一葉片攪拌后的土體分離，產(chǎn)生漿液與土體混合不均勻的現(xiàn)象。復合樁施工過程中只需一次攪拌就可以使得固結(jié)體的漿液與土體混合均勻，減少了傳統(tǒng)攪拌樁施工工藝中存在的二次攪拌及多次攪拌所需的工時，對工程進度的推動起到有利的作用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，本領域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他設計方案和附圖。

圖1是本發(fā)明中旋噴攪拌復合鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中a-a向的剖視圖；

圖3是圖1中b-b向的剖視圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發(fā)明的實施例，本領域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本發(fā)明保護的范圍。另外，文中所提到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。

參照圖1～圖3，旋噴攪拌復合樁施工方法，包括以下步驟，

1)樁機就位，校正樁機的水平度和垂直度；

2)制漿，高壓泵將漿液送往樁機；

3)樁機上的旋噴攪拌復合鉆頭底部噴漿口9噴漿，旋噴攪拌復合鉆頭攪拌下沉至設計樁底標高，并通過旋噴攪拌復合鉆頭側(cè)壁上的第一葉片7充分攪拌土體；

4)樁機上的旋噴攪拌復合鉆頭底部噴漿口9噴漿，旋噴攪拌復合鉆頭攪拌并提升至設計樁底標高，并通過旋噴攪拌復合鉆頭側(cè)壁上的第一葉片7充分攪拌土體；

5)重復步驟1)～步驟4)，直至完成所有旋噴攪拌復合樁的施工。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述旋噴攪拌復合鉆頭包括鉆桿1、鉆頭體3以及一端穿入鉆桿1內(nèi)的注漿管4，所述鉆頭體3的下端面布置有至少一個噴漿口9，鉆頭體3下端布置有若干片第二葉片10，若干片所述第二葉片10形成下部為錐形的前端鉆頭，所述噴漿口9位于相鄰的兩片第二葉片10之間，且布置有噴漿口9的相鄰兩片第二葉片10之間形成噴射通道。所述鉆桿1和鉆頭體3之間布置有擴大筒2，所述鉆頭體3內(nèi)部布置有若干根分散管8。所述鉆桿1和擴大筒2之間通過聯(lián)結(jié)法蘭盤5連接固定，所述注漿管4的一端延伸到擴大筒2內(nèi)后通過擴大筒2內(nèi)的定位盤6固定。所述鉆桿1、鉆頭體3和擴大筒2的外壁分別安裝有一組第一葉片7，相鄰的兩組第一葉片7中的葉片錯位安裝。所述注漿管4和分散管8均為無縫鋼管。所述第二葉片10的數(shù)量為3片，3片所述第二葉片10將鉆頭體3底部分成三個互不連通的區(qū)域，每個所述區(qū)域分別布置有一個噴漿口9。一根分散管8對應一個噴漿口9，分散管8將擴大筒2中的漿液分散到相應的噴漿口9中。

旋噴攪拌復合鉆頭是在普通攪拌樁設備基礎上，利用旋噴樁的特點對其進行改造，為使普通攪拌樁機能夠適應旋噴樁高壓噴射的特點，將攪拌樁的噴漿管改造成耐高壓的無縫鋼管，如此旋噴攪拌復合樁機在施工過程的噴漿壓力可以達到18～20mpa，既利用高壓噴射的漿液切割破壞土體，又能利用攪拌樁的葉片進行攪拌切削后的土體，使得土體與漿液能夠充分的混合，形成均勻的固結(jié)體。旋噴攪拌復合樁采用高壓噴射及攪拌樁葉片攪拌克服了上述加固工藝的弱點，形成均勻的固結(jié)體。

攪拌樁的噴漿口9一般位于第二葉片10下方，施工過程中漿液與葉片攪拌的土體在一定程度上呈分離狀態(tài)，漿液與土體攪拌混合不均勻。為此，旋噴攪拌復合樁將噴漿口9改至第二葉片10附近，這樣樁機所噴出的漿液與第二葉片10攪拌土體位置基本處于同一水平面上，漿液能與攪拌后的土體充分混合均勻，旋噴攪拌復合樁只需一次攪拌，克服了普通攪拌樁需二次攪拌或多次攪拌才能混合均勻的現(xiàn)象，對于施工進度有較大的提高。同時旋噴攪拌復合樁噴漿口9噴出的漿液為高壓泵送漿液，能夠噴射至深層部位與攪拌后的土體進行混合均勻，形成的樁基更為完整，地基處理效果更好。

以上是對本發(fā)明的較佳實施方式進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。