專利名稱：軟弱地基加固的水泥砂漿攪拌樁及其成樁方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攪拌樁及其成樁方法，尤其是一種軟弱地基加固的水泥砂 漿攪拌樁及其成樁方法。
技術(shù)背景現(xiàn)有技術(shù)中，水泥攪拌樁用的漿液一般為純水泥漿，但經(jīng)過多年實(shí)踐， 采用這種純水泥漿的水泥土攪拌樁，在淤泥質(zhì)黏土和淤泥地層中成樁質(zhì)量 不易保證，且水泥土強(qiáng)度較低。研究表明影響水泥土攪拌樁成樁質(zhì)量的因 素有多種，主要為以下幾個(gè)方面1、 水泥漿與地基土攪拌的均勻程度攪拌的越均勻成樁質(zhì)量越好，強(qiáng) 度越高，反之則較差。2、 地基土含水量較大時(shí)，成樁后水泥土的強(qiáng)度較低。3、 地下水的腐蝕性等級(jí)越高，成樁后水泥土的強(qiáng)度越低。4、 地基土中的有機(jī)物含量越大，成樁后水泥土的強(qiáng)度越低。5、 地基土的Ip越大，即粘粒含量越高，成樁后水泥土的強(qiáng)度越低。 以上各種影響因素對攪拌樁的成樁質(zhì)量的影響程度各不相同，主要為攪拌的均勻程度和地基土的IP值。例如在天津?yàn)I海開發(fā)區(qū)淤泥質(zhì)黏土和淤泥地層中，在水泥慘量20%的情況下，28天水泥土強(qiáng)度一般為0. 75 1.0MPa,最低為0. 3 MPa，而且 還有不少基本不成樁的事例。而在塑性指數(shù)相對較低的砂黏土和粘砂土地 層中，采用相同水泥摻量的水泥土強(qiáng)度可達(dá)1.2 1.3MPa，成樁質(zhì)量也比較 容易保證。因此在天津?yàn)I海開發(fā)區(qū)淤泥質(zhì)黏土和淤泥地層中，水泥土攪拌 樁設(shè)計(jì)中一般采用較低的強(qiáng)度指標(biāo)，從而造成置換率加大，增加了工程費(fèi) 用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種改變地基土的顆粒組成，降 低其塑性指數(shù)，提高水泥土攪拌樁成樁質(zhì)量的軟弱地基加固的水泥砂漿攪 拌樁及其成樁方法。為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 一種軟弱地基加固的 水泥砂漿攪拌樁，攪拌樁的樁體是由地基的原狀土和注入的水泥砂漿漿液 攪拌均勻而形成。水泥砂漿漿液的質(zhì)量的配比為水泥100份，水60 200份，砂20 100份。水泥砂漿漿液還包括提高漿液性能的泵送劑、粉煤灰、硅粉或其它混 凝土外加劑。所述的水泥采用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥，等級(jí)為32.5或 42. 5。所述的砂為粉細(xì)砂，粒徑不大于0. 25mm。 一種上述的水泥砂漿攪拌樁的成樁方法，包括以下步驟a. 按質(zhì)量配比稱取各組份，將水泥、砂加入攪拌機(jī)寧，并加入水?dāng)嚢?均勻；b. 啟動(dòng)攪拌樁機(jī)，在攪拌鉆頭鉆進(jìn)的過程中，邊鉆進(jìn)邊由砂漿泵泵送 步驟a中的水泥砂漿，水泥砂漿與攪拌鉆頭攪起的地基中的原狀土攪拌在 一起；c. 當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，提鉆并攪拌，形成水泥砂槳攪拌樁。 所述的步驟c中，也可以采用邊提鉆邊注入水泥砂漿。 本發(fā)明的水泥砂漿攪拌樁的成樁方法，也可以是包括以下步驟a. 按質(zhì)量配比稱取各組份，將水泥、砂加入攪拌機(jī)中，并加入水?dāng)嚢?均勻；b. 啟動(dòng)攪拌樁機(jī)，在攪拌鉆頭鉆進(jìn)的過程中，當(dāng)?shù)貙虞^硬時(shí)，注入清水；c. 當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，邊提鉆邊由砂漿泵泵送步驟a中的水泥砂漿， 水泥砂漿與攪拌鉆頭攪起的地基中的原狀土攪拌在一起，形成水泥砂漿攪 拌樁。本發(fā)明的水泥砂漿攪拌樁的成樁方法，也可以是包括以下步驟a. 按質(zhì)量配比稱取各組份，將水泥、砂加入攪拌機(jī)中，并加入水?dāng)嚢?均勻；b. 啟動(dòng)攪拌樁機(jī)，在攪拌鉆頭鉆進(jìn)的過程中，攪拌鉆頭攪動(dòng)地基中的原狀土；c.當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，邊提鉆邊由砂漿泵泵送步驟a中的水泥砂漿，水泥砂漿與攪拌鉆頭攪起的地基中的原狀土攪拌在一起，形成水泥砂漿攪 拌樁。上述三種方法的步驟a中水泥砂漿漿液還包括提高槳液性能的泵送劑、 粉煤灰、硅粉或其它混凝土外加劑。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明是從提高地基土 IP值的角度來解決水泥土攪拌樁在淤泥質(zhì)黏土和淤泥地層的成樁質(zhì)量，在淤泥質(zhì)黏土和淤泥地層 中添加一定量的粉細(xì)砂，增加地基土中粗顆粒的含量，從而降低其塑性指 數(shù)，提高攪拌樁的成樁質(zhì)量?？朔顺Ｒ?guī)水泥攪拌樁在淤泥質(zhì)點(diǎn)土和淤泥地 層中成樁困難，成樁質(zhì)量差的現(xiàn)象。相同地層采用水泥砂漿攪拌樁，成樁后水泥土強(qiáng)度比常規(guī)的純水泥攪拌樁提高30%左右。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的軟弱地基加固的水泥砂漿攪拌樁，攪拌樁的樁體是由地基的 原狀土和注入的水泥砂槳漿液攪拌均勻而形成。水泥砂槳漿液的質(zhì)量的配比為水泥100份，水60 200份，砂20 100份。水泥砂漿漿液還包括提高漿液性能的泵送劑、粉煤灰、硅粉或其它混凝土外加劑。所述的水泥采用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥，等級(jí)為32. 5或42. 5。所述的砂為 粉細(xì)砂，粒徑不大于0. 25ram。本發(fā)明的水泥砂漿攪拌樁的成樁方法，包括以下步驟a. 按質(zhì)量配比稱取各組份，將水泥、砂加入攪拌機(jī)中，并加入水?dāng)嚢?均勻；b. 啟動(dòng)攪拌樁機(jī)，在攪拌鉆頭鉆進(jìn)的過程中，邊鉆進(jìn)邊由砂漿泵泵送 步驟a中的水泥砂槳，水泥砂漿與攪拌鉆頭攪起的地基中的原狀土攪拌在 一起；c. 當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，提鉆并攪拌，形成水泥砂漿攪拌樁。 所述的步驟c中，也可以采用邊提鉆邊注入水泥砂漿。 本發(fā)明的水泥砂漿攪拌樁的成樁方法，也可以采用以下步驟 a.按質(zhì)量配比稱取各組份，將水泥、砂加入攪拌機(jī)中，并加入水?dāng)嚢杈鶆?；b. 啟動(dòng)攪拌樁機(jī)，在攪拌鉆頭鉆進(jìn)的過程中，當(dāng)?shù)貙虞^硬時(shí)，注入清水；c. 當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，邊提鉆邊由砂漿泵泵送步驟a中的水泥砂漿， 水泥砂漿與攪拌鉆頭攪起的地基中的原狀土攪拌在一起，形成水泥砂漿攪 拌樁。本發(fā)明的水泥砂漿攪拌樁的成樁方法，也可以采用以下步驟a. 按質(zhì)量配比稱取各組份，將水泥、砂加入攪拌機(jī)中，并加入水?dāng)嚢?均勻；b. 啟動(dòng)攪拌樁機(jī)，在攪拌鉆頭鉆進(jìn)的過程中，攪拌鉆頭攪動(dòng)地基中的 原狀土；c. 當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，邊提鉆邊由砂漿泵泵送步驟a中的水泥砂漿， 水泥砂漿與攪拌鉆頭攪起的地基中的原狀土攪拌在一起，形成水泥砂漿攪 拌樁。上述三種方法的步驟a中水泥砂漿槳液還包括提高漿液性能的泵送劑、 粉煤灰、硅粉或其它混凝土外加劑。在實(shí)際施工過程中采用何種工法，根據(jù)工程的地質(zhì)條件而定。 實(shí)施例1天津大港鐵路外移工程，地層為淤泥質(zhì)黏土，采用水泥摻量為20%的礦 渣水泥純水泥漿，樁長15m，成樁后28天經(jīng)抽芯檢測，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的平 均值為0.8 MPa，而采用水泥摻量為20%的礦渣水泥，各組份質(zhì)量配比為水 泥100，水90，砂50的水泥砂漿攪拌樁，成樁后28天經(jīng)抽芯檢測，無側(cè)限 抗壓強(qiáng)度的平均值為1. 1 MPa,強(qiáng)度增加了 30%以上，效果明顯。 實(shí)施例2天津大港鐵路外移工程，地層為淤泥質(zhì)黏土，采用水泥摻量為20%的礦 渣水泥純水泥漿，樁長15m，成樁后28天經(jīng)抽芯檢測，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的平 均值為0.8 MPa，而采用水泥摻量為20%的礦渣水泥，各組份質(zhì)量配比為水 泥IOO，水60，砂20的水泥砂漿攪拌樁，成樁后28天經(jīng)抽芯檢測，無側(cè)限 抗壓強(qiáng)度的平均值為1. 0 MPa，強(qiáng)度增加了 30%以上，效果明顯。 實(shí)施例3天津大港鐵路外移工程，地層為淤泥質(zhì)黏土，采用水泥摻量為20%的礦渣水泥純水泥漿，樁長15m，成樁后28天經(jīng)抽芯檢測，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的平 均值為0.8 MPa，而采用水泥摻量為20%的礦渣水泥，各組份質(zhì)量配比為水 泥100，水200，砂100的水泥砂漿攪拌樁，成樁后28天經(jīng)抽芯檢測，無側(cè) 限抗壓強(qiáng)度的平均值為1. 0 MPa，強(qiáng)度增加了 30%以上，效果明顯。當(dāng)然在上述的水泥砂漿中可以加入提高漿液性能的泵送劑、粉煤灰、硅 粉或其它混凝土外加劑。摻量等都是本領(lǐng)域的常識(shí)，在此不再敘述。本發(fā)明采用常規(guī)水泥攪拌樁施工機(jī)械，將泥漿泵改為砂漿泵，采用水 泥砂漿與地基土拌合，在拌合的同時(shí)對地基進(jìn)行物理改良，提高了水泥土 攪拌樁在淤泥質(zhì)黏土和淤泥地層中的成樁質(zhì)量。綜上所述，本發(fā)明的內(nèi)容并不局限在上述的實(shí)施例中，相同領(lǐng)域內(nèi)的 有識(shí)之士可以在本發(fā)明的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)可以輕易提出其他的實(shí)施例， 但這種實(shí)施例都包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種軟弱地基加固的水泥砂漿攪拌樁，其特征在于，攪拌樁的樁體是由地基的原狀土和注入的水泥砂漿漿液攪拌均勻而形成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的軟弱地基加固的水泥砂漿攪拌樁，其特征在 于，水泥砂漿漿液質(zhì)量配比為水泥100份，水60 200份，砂20 100 份。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟弱地基加固的水泥砂漿攪拌樁，其特征在 于，水泥砂漿漿液還包括提高漿液性能的泵送劑、粉煤灰、硅粉或其它混 凝土外加劑。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟弱地基加固的水泥砂漿攪拌樁，其特征在 于，所述的水泥采用普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥，等級(jí)為32.5或 42. 5。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟弱地基加固的水泥砂漿攪拌樁，其特征在 于，所述的砂為粉細(xì)砂，粒徑不大于0. 25mm。
6、 一種權(quán)利要求1所述的水泥砂漿攪拌樁的成樁方法，包括以下步驟a. 按質(zhì)量配比稱取各組份，將水泥、砂加入攪拌機(jī)中，并加入水?dāng)嚢?均勻； b. 啟動(dòng)攪拌樁機(jī)，在攪拌鉆頭鉆進(jìn)的過程中，邊鉆進(jìn)邊由砂槳泵泵送 步驟a中的水泥砂漿，水泥砂漿與攪拌鉆頭攪起的地基中的原狀土攪拌在 一起；c. 當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，提鉆并攪拌，形成水泥砂漿攪拌樁。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的水泥砂漿攪拌樁的成樁方法，其特征在于， 所述的步驟c中，邊提鉆邊注入水泥砂漿。
8、 一種權(quán)利要求1所述的水泥砂漿攪拌樁的成樁方法，包括以下步驟:a. 按質(zhì)量配比稱取各組份，將水泥、砂加入攪拌機(jī)中，并加入水?dāng)嚢?均勻；b. 啟動(dòng)攪拌樁機(jī)，在攪拌鉆頭鉆進(jìn)的過程中，當(dāng)?shù)貙虞^硬時(shí)，注入清水；c. 當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，邊提鉆邊由砂漿泵泵送步驟a中的水泥砂漿， 水泥砂漿與攪拌鉆頭攪起的地基中的原狀土攪拌在一起，形成水泥砂漿攪拌樁。
9、 一種權(quán)利要求1所述的水泥砂漿攪拌樁的成樁方法，包括以下步驟:a. 按質(zhì)量配比稱取各組份，將水泥、砂加入攪拌機(jī)中，并加入水?dāng)嚢?均勻；b. 啟動(dòng)攪拌樁機(jī)，在攪拌鉆頭鉆進(jìn)的過程中，攪拌鉆頭攪動(dòng)地基中的 原狀土；c. 當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，邊提鉆邊由砂漿泵泵送步驟a中的水泥砂槳， 水泥砂漿與攪拌鉆頭攪起的地基中的原狀土攪拌在一起，形成水泥砂漿攪 拌樁。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6、 8或9所述的水泥砂漿攪拌樁的成樁方法，其特 征在于，所述的步驟a中還包括提高漿液性能的泵送劑、粉煤灰、硅粉或 其它混凝土外加劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軟弱地基加固的水泥砂漿攪拌樁及其成樁方法，常規(guī)的水泥攪拌樁用漿液為純水泥漿，在常規(guī)的水泥漿中加入粉細(xì)砂，這種漿液對改善黏土地基特別是淤泥質(zhì)黏土和淤泥地基的性質(zhì)，提高水泥攪拌樁的成樁質(zhì)量具有顯著的效果，克服了常規(guī)水泥攪拌樁在淤泥質(zhì)黏土和淤泥地層中成樁困難，成樁質(zhì)量差的現(xiàn)象。相同地層采用水泥砂漿攪拌樁，成樁后水泥土強(qiáng)度比常規(guī)的純水泥攪拌樁提高30％左右。
文檔編號(hào)E02D5/46GK101250872SQ20081005250
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月24日
發(fā)明者任作偉, 徐玉杰 申請人:徐玉杰