[发明专利]一种高比例水泥喷入高压旋喷桩的施工方法

说明书

一种高比例水泥喷入高压旋喷桩的施工方法，依靠浆液分离技术和精确置换技术以及增径喷射技术，借助于所述一种搅拌制浆腔的高压旋喷钻头，实现一种高比例水泥喷入高压旋喷桩的施工方法。彻底解决现阶段高压旋喷桩的施工中，存在桩体土置换比例无法保证和置换出来的水泥浆液难以收集处理的缺陷。本发明所述的一种高比例水泥喷入高压旋喷桩的施工方法在节约增效的同时，既可以增强桩体，又可以增大桩径，使高压旋喷桩的施工真正做到了高质量、高效率、高可靠性和高经济性。

技术领域

本发明属于旋喷桩施工技术领域，具体涉及一种高比例水泥喷入高压旋喷桩的施工方法。

背景技术

在现阶段高压旋喷桩的施工中，高压水泥浆切割土体，水泥与土体浆化混合，土体置换排浆这三个环节同步进行，密不可分，所以在成桩过程中必须喷入尽可能多的水泥浆，使形成的水泥土体混合浆的水泥含量逐步提高。水泥土体混合浆中的土体与水泥的含量变化是一个此消彼长的缓慢转换的过程，其间大量的水泥土体混合浆溢出，其中希望置换出来的土体与裹挟而出的水泥的具体含量则无从计量，是一种效率极低的置换过程。

溢出的水泥土体混合浆不仅含有泥土，还富含水泥，溢出的水泥土体混合浆容易固结，所以难以收集处理，污染施工场地，水泥等原材料也损耗严重，产生大量水泥固结废料，水泥浆液长期浸泡施工场地，既浪费宝贵的水资源，同时污染施工场地和地下水源。

现阶段的高压旋喷桩作为既有建筑的地基加固的主要手段，其在施工过程中，水泥土体混合浆富集于地基中，对既有建筑的损害同样不容忽视。

高压旋喷桩体的水泥含量是关系高压旋喷桩体强度等级的决定因素，其与高压旋喷桩的施工中溢出的水泥土体混合浆的返浆量成正相关性。实际上，混合浆带出的土体数量才是决定高压旋喷桩体水泥含量的关键所在。一般，施工人员仅靠经验，依据返浆量粗略估算高压旋喷桩体水泥含量，往往造成高压旋喷桩体水泥含量参差不齐。

高压旋喷桩体直径是关系高压旋喷桩承载力的关键因素，高压旋喷桩由最初的单重管法相继发展出了二重管法和三重管法，其目的就是为了使施工的高压旋喷桩体直径更大。但是，这些技术的增大桩径的效果并不理想，由于在上行旋喷过程中，喷浆口与做业土体之间为下行旋喷过程形成的稠密水泥土体混合浆所阻隔，由喷浆口喷射的高压浆液首先穿过稠密的水泥土体混合浆后才能作用于土体，造成浆液切割土体的力量与范围明显降低，使得上行高压喷浆过程中高压喷出的浆液切割土体的效率较下行高压喷浆过程明显降低，而上行高压喷浆过程恰恰是决定高压旋喷桩体直径的关键环节。

发明内容

本发明的技术解决方案是：先行进行土体置换排浆，高压旋喷桩的施工下行与上升两个过程区别施工。依靠浆液分离技术和精确置换技术以及增径喷射技术，实现一种高比例水泥喷入高压旋喷桩的施工方法，彻底解决现阶段高压旋喷桩技术的诸多缺陷。

所述一种浆液分离技术，指在高压旋喷桩的施工过程中，动力钻头（2）的下行与上升两个过程区别施工。动力钻头（2）先进行高压喷水向下钻进，高压水流只切割桩体（21）中心部分的泥土形成泥浆，形成的泥浆进入制浆腔（9）经过充分搅拌，充分搅拌形成的泥浆由地坪（20）上安装的水泵经由吸浆口（1）抽出。这时的泥浆由于不含易于凝固的水泥，所以可以进行简单处理，沉淀下来的泥土就可以回收利用，沉淀出来的水经过滤处理，可以继续用于旋喷桩施工。

动力钻头（2）先行高压喷水向下钻进到桩底并将所有泥浆抽出，此时就形成空腔桩孔（18），高效置换完成了。按照设计的比例，需要置换的土体被搅拌浆化后抽吸出去，也就为后续的水泥掺入留出了空间。后续只需按照定量旋喷入水泥浆液，使之与剩余土体混合就可以了。这就是所述的精确置换技术，借助于精确置换技术，可以精确控制桩体（21）土置换比例，经高压旋喷进入的水泥浆液全部与土体混合形成桩体（21），真正做到高压旋喷桩体（21）水泥与土体的比例精确可控，从而实现高比例水泥喷入的高强度旋喷桩施工。