水泥土搅拌桩内的型钢结构及其微扰动拔除的施工方法与流程

本发明涉及建筑施工领域，特指一种水泥土搅拌桩内的型钢结构及其微扰动拔除的施工方法。

背景技术：

SMW(Soil Mixing Wall)工法施工围护桩已从90年代开始逐步推广，此工法一般适用于深度小于18米的基坑，最常用的是三轴型钻掘搅拌机，桩径在650mm至1000mm之间，内部的型钢宽度在500mm至800mm之间，具有施工成本低，速度快，对无严格环境保护要求时其中插入的型钢还能回收等优势。但是对于环境保护有严格要求的地段施工结束后其中插入的型钢不允许拔出，因为拔出型钢可能造成地面下沉，进而影响周边环境及相邻构筑物安全。这样就使得施工的成本较高，也造成了型钢的浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种水泥土搅拌桩内的型钢结构及其微扰动拔除的施工方法，解决现有技术中对于环境保护有严格要求的地段不允许型钢拔出而使得施工成本较高和造成了型钢的浪费的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种水泥土搅拌桩内的型钢结构微扰动拔除的施工方法，包括如下步骤：

提供型钢，于所述型钢上固定连接注浆管，所述注浆管于所述型钢的底部形成有出浆口，且为所述出浆口包覆弹性保护套，将所述注浆管的注浆口置于所述型钢的顶部；

将所述型钢插入水泥土搅拌桩内，使得型钢的顶部凸伸出所述水泥土搅拌桩，并确保所述注浆口和所述注浆管畅通；以及

待所述水泥土搅拌桩使用完成后，利用所述型钢的顶部将所述型钢拔除，在拔除所述型钢的过程中，利用所述注浆口和所述注浆管向所述水泥土搅拌桩内同步注入注浆浆液，注入的注浆浆液通过所述出浆口和所述弹性保护套进入所述水泥土搅拌桩内，以使得所述注浆浆液填充所述型钢拔除后所形成的空隙。

本发明采用在拔除型钢的同时进行同步注浆的方法，利用同步注浆注入的注浆浆液填充型钢拔出后的水泥土搅拌桩内的空隙，利用压力注浆，随拔随注，能够确保水泥土搅拌桩在拔除型钢的过程中和拔除型钢后长期不变形，不碎裂，不收缩，周边的地层不位移，不下沉，确保了周边构筑物的安全。

本发明的施工方法的进一步改进在于，在所述型钢上固定连接注浆管时，将所述注浆管沿着所述型钢的长度方向通长布置，并于所述注浆管上间隔的箍设固定件，将所述固定件与所述型钢固定连接从而实现了所述注浆管与所述型钢的固定连接。

本发明的施工方法的进一步改进在于，还包括：

于所述注浆管的底部连接注浆阀芯，所述注浆阀芯的底部为呈尖头状的封闭结构，所述注浆阀芯的外周壁靠近所述封闭结构处形成有向内凹陷的凹槽；

于所述凹槽上开设连通所述注浆阀芯内部的多个出浆口；

于所述注浆阀芯上套设弹性保护套，并将所述弹性保护套置于所述凹槽内，通过所述弹性保护套覆盖所述出浆口。

本发明的施工方法的进一步改进在于，所述型钢为工字钢，将所述注浆管设于所述工字钢的腹板和其中的一个翼缘板的夹角处；

所述固定件为角钢，于所述夹角处扣设所述角钢，并将所述角钢与所述型钢焊接固定，通过所述角钢将所述注浆管固定连接于所述型钢。

本发明的施工方法的进一步改进在于，在拔除所述型钢的过程中，利用所述注浆口和所述注浆管向所述水泥土搅拌桩内同步注入注浆浆液，包括：

于所述注浆管的注浆口连接注浆泵和注浆浆液，开启所述注浆泵，通过所述注浆泵将所述注浆浆液通过所述注浆口注入所述注浆管中；

同时拔除所述型钢，控制所述型钢的拔除速度和所述注浆浆液的注入量，以确保所述注浆浆液填实所述水泥土搅拌桩内的空隙；

其中：所述注浆浆液随着所述注浆泵的注浆压力进入所述注浆管中后，通过所述注浆压力冲击所述出浆口处的弹性保护套，令所述弹性保护套形变并形成缝隙，以使得所述注浆浆液从所述缝隙处注入所述水泥土搅拌桩内。

本发明的施工方法的进一步改进在于，将所述型钢插入水泥土搅拌桩的过程中，将所述注浆管顶部临时固定并将所述注浆口朝上设置。

本发明还提供了一种水泥土搅拌桩内的型钢结构，包括：

型钢，插设于水泥土搅拌桩内，所述型钢的顶部凸伸出所述水泥土搅拌桩；

固定连接于所述型钢的注浆管，所述注浆管随所述型钢插设于所述水泥土搅拌桩内，所述注浆管于所述型钢的底部形成有出浆口，且所述出浆口处包覆有弹性保护套，所述注浆管的注浆口置于所述型钢的顶部并位于所述水泥土搅拌桩外。

本发明水泥土搅拌桩内的型钢结构的进一步改进在于，所述注浆管的底部连接有注浆阀芯，所述注浆阀芯的底部为呈尖头状的封闭结构，且所述注浆阀芯的外周壁靠近所述封闭结构处形成有向内凹陷的凹槽，所述凹槽内开设有连通所述注浆阀芯内部的多个所述出浆口，所述注浆阀芯上套设所述弹性保护套，且所述弹性保护套置于所述凹槽内并覆盖所述出浆口。

本发明水泥土搅拌桩内的型钢结构的进一步改进在于，所述注浆管沿所述型钢的长度方向设置，所述注浆管上间隔箍设有固定件，所述固定件与所述型钢固定连接。

附图说明

图1为本发明水泥土搅拌桩内的型钢结构的底部结构示意图。

图2为本发明水泥土搅拌桩内的型钢结构中注浆阀芯的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明提供了一种水泥土搅拌桩内的型钢结构及其微扰动拔除的施工方法，为了能充分利用社会资源，避免材料浪费和损失，采用拔桩同步注浆的方法来确保水泥土搅拌桩在型钢拔除后的空隙内完全填充有注浆浆液，避免水泥土搅拌桩的变形和对周边地层及构筑物的不利影响。拔出型钢的同时同步注入相应数量的注浆浆液，在一定的压力下挤密并充填拔出桩后的空隙，空隙中的注浆浆液于水泥土搅拌桩内的土体形成一个整体强度，从而使桩中孔隙减小，待注入的注浆浆液经一定时间形成强度后，使原水泥搅拌体的强度和整体刚度都得到加强，同时土层的稳定性也得到提高。注浆浆液在刚注入时，尚处于流动状态，且具有一定的压力，随着压力的消失，注浆浆液的强度增加，从而可减缓土体变形的速度，对土体的变形和相邻构筑物得到有效控制，从而保证了周围建筑的安全。且实现了型钢的回收利用。下面结合附图对本发明水泥土搅拌桩内的型钢结构及其微扰动拔除的施工方法进行说明。

如图1所示，本发明提供了一种水泥土搅拌桩内的型钢结构，该型钢结构包括型钢11和固定在型钢11上的注浆管12，型钢11和注浆管12插入到水泥土搅拌桩内以作为SMW工法施工的围护桩，在施工完成后，再将水泥土搅拌桩内的型钢11拔除以进行回收利用，增强材料的回收利用率。型钢11插设于水泥土搅拌桩内，且型钢11的顶部凸伸出水泥土搅拌桩形成外露段，利用外露段连接吊车，在该围护桩施工使用完成后，将型钢11拔除。注浆管12固定连接在型钢11上，注浆管12随着型钢11插设于水泥土搅拌桩内，注浆管12在型钢11的底部形成有出浆口，且在出浆口处包覆有弹性保护套134，注浆管12的注浆口置于型钢11的顶部并位于水泥土搅拌桩外。在拔除型钢11的过程中，利用注浆管12向水泥土搅拌桩内注入注浆浆液，注入的注浆浆液通过出浆口和弹性保护套134注入到型钢11拔出后的空隙内，利用注浆浆液将型钢11拔出后形成的空隙填满，在拔除型钢的过程中为消除对周边环境的影响和构筑物的安全，选择型钢11拔除和注入注浆浆液同步进行，即利用吊车起吊型钢11和利用注浆管12注入注浆浆液两者同步进行，且要控制型钢11的拔出速度和注浆浆液的注入量，保证注入的注浆浆液能够及时的将型钢11拔出所形成的空隙填满，确保水泥土搅拌桩的结构稳定性，提高周围土层的稳定性，减少地表沉降产生。

结合图2所示，在注浆管12的底部连接有注浆阀芯13，注浆阀芯13的顶部与注浆管12连通，注浆阀芯13的底部为呈尖头状的封闭结构131，注浆阀芯13的外周壁靠近封闭结构131处形成有向内凹陷的凹槽132，在凹槽132内开始有连通注浆阀芯13内部的多个出浆口133，注浆阀芯13上套设有弹性保护套134，且弹性保护套134置于凹槽132内并覆盖出浆口133。利用弹性保护套134覆盖出浆口133，用于保护出浆口133，避免在型钢11和注浆管12插入到水泥土搅拌桩内时，桩内的水泥土将出浆口133封堵，弹性保护套134能够有效保护出浆口133的畅通。在型钢11拔除的过程中，注入注浆管12内的注浆浆液，利用注浆压力冲击出浆口133处的弹性保护套134，使得弹性保护套134变形与注浆阀芯13之间形成缝隙，进而使得注浆浆液从缝隙注入到水泥土搅拌桩内。

注浆管12沿着型钢11的长度方向设置，注浆管12上间隔箍设有固定件14，固定件14与型钢11固定连接，从而将注浆管12固定在型钢11上。较佳地，型钢11采用工字钢，包括有腹板111和两个翼缘板，在腹板111和翼缘板112的夹角处设置注浆管12。固定件14采用角钢，利用角钢将注浆管12箍设在型钢11上，将角钢的两个端部与腹板111和翼缘板112固定连接。

在型钢11插入到水泥土搅拌桩内的过程中，确保插入的过程中，注浆管12和注浆阀芯13畅通，避免水泥土搅拌桩内的水泥土进入到注浆管内以堵塞注浆管。可以将注浆管12顶部临时固定在水泥土搅拌桩的桩口的周边。在拔除型钢11时，将注浆管12顶部的注浆口连接注浆泵和注浆浆液，利用注浆泵将注浆浆液送入到注浆管12内，可以先开启注浆泵，然后在利用吊车向外拔出型钢11，能够确保随着型钢11的拔出，注浆浆液同步的注入到水泥土搅拌桩内，在拔出时，控制型钢11的拔出速度和注浆浆液的注入量，使得注入的注浆浆液能够及时的将拔出型钢所形成的空隙填满填实，注入的注浆浆液于水泥土搅拌桩内的土体形成一个整体强度，周围土层的稳定性得到提高，从而减少地表沉降产生。本发明的注浆浆液采用水泥浆。本发明节约了工程材料，有利用型钢的周转与重复使用，减少成本支出，同时还较好的保护环境需求，确保周边构筑物的安全。

下面对本发明水泥土搅拌桩内的型钢结构微扰动拔除的施工方法进行说明。

本发明水泥土搅拌桩内的型钢结构微扰动拔除的施工方法，包括如下步骤：

结合图1所示，提供型钢11，在型钢11上固定连接注浆管12，注浆管12在型钢11的底部形成有出浆口，且为出浆口包覆弹性保护套134，将注浆管12的注浆口置于型钢11的顶部；

而后将型钢11和注浆管12一起插入到水泥土搅拌桩内，插入后使得型钢11的顶部凸伸出水泥土搅拌桩，形成一段外露段，在插入的过程中，确保注浆口和注浆管12畅通，避免水泥土搅拌桩内的水泥土进入到注浆管12内，型钢11插入到水泥土搅拌桩内后与该水泥土搅拌桩一起形成围护桩，起到了加固的作用；

在围护桩施工结束后，即水泥土搅拌桩使用完成后，利用型钢11的顶部的外露段将型钢11拔除，即将型钢11从水泥土搅拌桩内拔出，在拔除型钢11的过程中，利用注浆口和注浆管12向水泥土搅拌庄内同步注入注浆浆液，注入的注浆浆液通过出浆口和弹性保护套进入到水泥搅拌桩内，以使得注浆浆液填充型钢11拔除后所形成的空隙。

采用同步注入注浆浆液，即在型钢11的拔出过程中，随拔随注浆，型钢11拔出时会在水泥土搅拌桩内形成空隙，随着拔出空隙的产生，及时的利用注浆浆液将空隙填满，空隙中的注浆浆液与水泥土搅拌桩内的土体形成一个整体，从而使得水泥土搅拌桩内的孔隙减少，注入的注浆浆液经一定时间形成强度后，周围土层的稳定性得到提高，减少了地表沉降产生，保证了周围构筑物的安全。

在型钢11上固定连接注浆管12时，将注浆管12沿着型钢11的长度方向通长设置，并在注浆管12上间隔的箍设固定件14，将固定件14与型钢11固定连接从而实现了注浆管12与型钢11的固定连接。型钢11采用工字钢，将注浆管12设于工字钢的腹板111和翼缘板112的夹角处，固定件14采用角钢，在腹板111和翼缘板112的夹角处扣设角钢，将角钢与型钢11焊接固定，通过角钢将注浆管12固定连接在型钢11上。

结合图2所示，作为本发明的一较佳实施方式，在注浆管12的底部连接注浆阀芯13，注浆阀芯13的底部为呈尖头状的封闭结构131，注浆阀芯13的外周壁靠近封闭结构131处形成有向内凹陷的凹槽132；在凹槽132上开设连通注浆阀芯13内部的多个出浆口133，在注浆阀芯13上套设弹性保护套134，将弹性保护套134置于凹槽132内，通过弹性保护套134覆盖出浆口133。通过弹性保护套134保护出浆口133不被水泥土搅拌桩内的水泥土堵塞。注浆阀芯13与注浆管12连接，通过注浆管12的注浆口注入的注浆浆液，经注浆管12后流入到注浆阀芯13内，注浆阀芯13的底部为封闭结构131，使得注浆浆液受注浆压力而冲击出浆口133，进而使得出浆口133覆盖的弹性保护套134受冲击而变形，使得弹性保护套134与注浆阀芯13之间形成缝隙，进而使得注浆浆液从缝隙进入到水泥土搅拌桩内，通过弹性保护套134形成了单向灌注阀门，使得注浆浆液只能从注浆阀芯13向外注，而不能从出浆口133向回灌。

作为本发明的一较佳实施方式，在拔除型钢11的过程中，利用注浆口和注浆管向水泥土搅拌桩内同步注入注浆浆液，包括：在注浆管的注浆口连接注浆泵和注浆浆液，开启注浆泵，通过注浆泵将注浆浆液通过注浆口注入到注浆管12中；同时利用吊车拔除型钢11，控制型钢11拔除的速度和注浆浆液的注入量，以确保注浆浆液填实水泥土搅拌桩内的空隙，且及时地将空隙填满。其中注浆浆液随着注浆泵的注浆压力进入到注浆管12中后，通过注浆压力冲击出浆口133处的弹性保护套134，令弹性保护套134形变并与注浆阀芯13之间形成缝隙，使得注浆浆液从缝隙处注入到水泥土搅拌桩内。拔出型钢的同时，同步注入相应数量的注浆浆液，防止水泥土搅拌桩孔径缩扰动土体下沉。一般型钢拔出1米，注浆浆液的注入量大于等于0.26立方米。

在将型钢插入水泥土搅拌桩的过程中，将注浆管顶部临时固定并将注浆口朝上设置。以保护注浆管的畅通，避免从注浆口进入异物而堵塞注浆管。

本发明的施工方法，在拔出型钢时同步注入相应数量的注浆浆液，在一定的压力下挤密充填拔出型钢后留下的空隙，空隙中的注浆浆液于水泥土搅拌桩内的土体形成一个整体，从而使得搅拌桩中的孔隙减小，注入的注浆浆液经一定时间形成强度后，周围土层的稳定性得到提高，从而减少地表沉降产生。本发明采取拔型钢同步注浆的方法，确保水泥土搅拌桩内的空隙完成充填，利用压力注浆，随拔随注，使的水泥土搅拌桩在拔除型钢的过程中和拔除之后长期不变形，不碎裂，不收缩，周边底层不位移，不下沉，同时提高型钢重复利用率，节约工程成本。待注入的注浆浆液经一定时间形成强度后，使原水泥土搅拌桩的强度和整体刚度都得到加强，同时土层的稳定性也得到提高。注浆浆液在刚注入时，尚处于流动状态，且具有一定的压力，随着压力的消失，注浆浆液的强度增加，从而可减缓土体变形的速度，对土体的变形和相邻构筑物得到有效控制，从而保证了周围建筑的安全。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。