本发明涉及建筑领域，具体涉及一种弱承载层上施工通道的强化方法。
背景技术：
我国地域辽阔，不同地区和不同气候对土层和土质产生了深远的影响，导致在进行建筑体施工时需要格外注意建筑体的地基处理。
随着工业的发展，现在城市尤其是人口密集的城市对高层或超高层建筑的需求逐渐增大，而高层或超高层建筑对地基的承载力要求很高。如果建筑地基的承载力不够，如多松土体质的土体地基，需要多种施工措施进行地基的加固，将松土体质的影响降到最低。
根据经验，土体地基多分布在我国的沿海城市，其水域充足，土质多为砂土层或淤泥质土层，且含一些卵石、碎石等。在河边或是湖泊周围进行施工的时候，需要对土层进行严格管理，否则将带来严重的经济损失。土体地基所含松土体质种类繁多，包括但不限于淤泥、淤泥质土、素填土等较土体、可塑粘性土等松散土、中密粉细砂等稍密土、中密粉土等松散土、稍密中粗砂和砂砾、黄土等土层，因此，在土体环境下，需要对土层进行深入的研究分析，确定对应土质的承载力，并采取多种施工措施进行地基的加固，将弱承载层的影响降到最低。
在弱承载层上进行建筑施工需要多种机械设备(如泵车、渣土车、吊车、挖掘机等)进入施工工地，因为弱承载层的表面承载力较差，数十或上百吨的机械设备在弱承载层行进时会容易因重量过大导致行走机构(如车轮或履带)下陷，一旦行走机构陷入土体中，则机械设备难以脱困，不利于建筑施工的顺利进行。
技术实现要素：
为了解决以上技术问题，本发明提供一种弱承载层上施工通道的强化方法，通过在弱承载层中的施工通道中混合填充剂形成连续性加固区，以提高施工通道的承载力，防止机械设备的行走机构下陷受困。
本发明提供的弱承载层上施工通道的强化方法，在弱承载层地面的施工通道上填充混合有胶粘剂和/或固化剂的填充剂以使施工通道形成连续性加固区。
进一步的，采用旋喷钻以高压旋喷工法在弱承载层预定区域喷射填充剂形成连续性加固区。
进一步的，旋喷钻的喷射成型半径大于相邻两个进钻孔中心距的一半；或者，旋喷钻的喷射成型半径大小可调，且旋喷钻于非同一直线上的任意三个相邻进钻孔位置喷射成型的加固区域形成无间隙整体结构。
进一步的，旋喷钻的进钻孔在地面上为错列排布；
或者，旋喷钻的进钻孔在地面上为顺列排布；
或者，旋喷钻的进钻孔在地面上沿施工通道的延伸方向依次排列。
进一步的，填充剂还包括砂石骨料和/或再生骨料和/或膨胀剂。
本发明提供的一种弱承载层上施工通道的强化方法，包括以下步骤：
预备步骤：平整施工场地并根据预设的喷浆成型半径测量定位好各进钻孔位置；
进钻作业步骤：桩机移动到位使得旋喷钻在预定的进钻孔位置喷浆进钻；
喷射作业步骤：根据预设定的喷射成型半径调整桩机的喷浆压力和进钻、退钻速度直至完成预定深度的喷射作业步骤；
持续作业步骤：上提旋喷钻脱离地面后移至下一钻孔位置重复上述进钻、退作业步骤和喷浆作业步骤。
进一步的，连续性加固区的填充剂配方和连续性加固区的深度结合满足施工通道承载力要求。
进一步的，连续性加固区的宽度满足施工通道要求。
进一步的，采用搅拌工法在弱承载层预定深度喷射填充剂形成连续性加固区。
进一步的，施工通道包括施工工地周边施工机械通行路径、施工工地中部地面施工机械通行路径及基坑底面的施工机械通行路径。
本发明提供的弱承载层上施工通道的强化方法为对弱承载层中的施工通道进行加固形成连续性加固区，以提高施工通道的承载力强度，防止施工机械的行走机构下陷受困。因为加固区内填充有粘胶剂和/或固化剂，粘胶剂和/或固化剂与土体混合后使土体中分散的土壤牢固地胶结在一起，硬化后强度提高，使其承载力增强，另外加固区为连续式的形式，具有比非连续式的加固区具有更好的整体性及更强的承载能力，对施工通道上行走的施工机械具有更强的支撑力。因此本发明提供的弱承载层上施工通道的强化方法大大提高了施工通道对施工机械的承载力，防止施工通道上机械设备的行走机构下陷，影响正常施工。适用于多种土质种类的弱承载层上的施工通道的强化，从而为施工作业创造有利条件，加快施工进度，提高工程适用性，易于广泛应用。
附图说明
图1为实施例1或2中的施工工地周边施工机械通行路径的强化结构示意图(图中a为强化前，b为强化后)；
图2为实施例1或2中的施工工地中部施工机械通行路径强化结构示意图(图中a为强化前，b为强化后)；
图3为实施例1或2中的基坑底面的施工机械通行路径强化结构示意图(图中a为强化前，b为强化后)；
图4为实施例1或2钻孔成型半径相等且进钻孔为顺列排布的一种排布示意图；
图5为实施例1或2钻孔成型半径相等且进钻孔为多排顺列排布的一种排布示意图；
图6为实施例1或2钻孔成型半径相等且进钻孔为错列排布的一种排布示意图；
图7为实施例1或2钻孔成型半径相等且进钻孔为多排错列排布的一种排布示意图；
图8为实施例1或2钻孔成型半径相等且进钻孔为沿施工通道的延伸方向连续排布的一种排布示意图。
附图说明：1-施工通道，2-弱承载层，3-加固区，4-施工机械。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供的弱承载层上施工通道的强化方法，通过在弱承载层2地面的施工通道1上填充混合有胶粘剂和/或固化剂的填充剂以使施工通道1形成连续性加固区，提高施工通道1对施工机械4的承载能力。
本实施例提供的弱承载层上施工通道的强化方法，采用旋喷钻以高压旋喷工法对工地上施工通道1的弱承载层2填充填充剂形成加固区3对施工通道1的土体进行强化。强化方法包括以下步骤：
1)预备步骤：平整施工场地，根据工地施工规范确定施工通道1的区域，进一步确定施工通道1的加固形式及加固区3进钻孔分布。施工通道1包括施工工地周边施工机械通行路径(如图1中a所示)、施工工地中部施工机械通行路径(如图2中a所示)及基坑底面的施工机械通行路径(如图3中a所示)，实际施工时根据需要选择不同施工通道1进行固化。
根据施工通道1处土质及进场施工机械重量确定填充剂的配方，使混有填充剂的加固区3硬化后能达到施工机械的重量，避免地基下沉。填充剂根据需要选择对应的粘胶剂和/或固化剂及砂石骨料和/或再生骨料和/或膨胀剂。填充剂根据需要选择浆体填充剂(用于土体水量较少土体)或粉体填充剂(用于土体水量较多土体)。
2)进钻及喷射作业步骤：将旋喷桩机移动到位使得钻头在预定的进钻孔位置喷浆进钻得到预定厚度的加固区，具体操作为将桩机钻头置于设计孔位上，使钻头对准孔位中心，纵横向偏差在允许范围内。为保证钻孔达到规范要求的垂直度偏差范围内，桩机就位后水平调正，使钻杆轴向垂直对准孔位，并固定好桩机；桩机边钻孔边喷射填充剂，使该深度的土层至地面之间的弱承载层2中均匀混合填充剂形成加固区3，且多个加固区3之间交叉叠合使形成施工通道1的连续性加固区。为了提高填充剂与土体的混合度，还可在钻头外缘设置合适的搅拌叶片，提高钻头在进钻时对土体的搅拌破碎度，同时促进土体与填充剂的混合度。根据预设定的喷射成型半径调整桩机的喷浆压力和进钻、退钻速度直至完成预定深度的喷射作业步骤。
加固区3在弱承载层2上的排列主要有三种，分别是顺列排布(如图4、图5所示)、错列排布(如图6、图7所示)和沿施工通道的延伸方向排布(如图8所示)。旋喷成型半径大于相邻两个进钻孔中心距的一半；或者，旋喷钻的喷射成型半径大小可调，且旋喷钻于非同一直线上的任意三个相邻进钻孔位置喷射成型的加固区域形成无间隙整体结构，该设置使得加固区域整体结构强度更可靠。
3)持续作业步骤：上提钻杆脱离地面后移至下一进钻孔位重复上述进钻及喷射作业步骤。
连续性加固区的填充剂配方和连续性加固区的深度结合满足施工通道承载力要求；连续性加固区的宽度满足施工通道要求。
加固区3的厚度大于或等于0.1m，加固区3的宽度大于或等于0.5m。
因为要形成连续性加固区，钻孔喷射速度要保证，不能太慢，以使形成整体式的所有加固区3内的混有填充剂的土体能在初凝时间内同时或基本同时固化，必要时增加缓凝剂，保证所有加固区3的整体性，保证加固区3的强度。
在进钻及喷射作业时，各钻孔成型半径优选相等半径，本实施例举例以下几种连续性的排布方式，其他相关的喷射成型半径与进钻孔排布方式也包括在本实施例内。
(1)当各进钻孔成型半径相等且进钻孔为顺列排布时，如图4所示，各进钻孔内喷射形成的加固区3相互交叠，使施工通道1的加固区3连成整体并形成直形通道。根据施工通道1的需要，连续性加固区增大宽度范围，即喷射两排以上加固区3(可使用双轴钻杆或多轴钻杆同时施工)，如图5所示，既增加连续性加固区的宽度，又提高加固区3的承载能力。
(2)当各进钻孔成型半径相等且进钻孔为错列排布时，如图6所示，各进钻孔内喷射形成的加固区3相互交叠，使施工通道1的加固区3连成整体并形成直形通道。根据施工通道1的需要，连续性加固区增大宽度范围，即喷射两排以上加固区3(可使用双轴钻杆或多轴钻杆同时施工)，如图7所示，既增加连续性加固区的宽度，又提高加固区3的承载能力。
(3)当各进钻孔成型半径相等且进钻孔沿施工通道的延伸方向排布，如图8所示，个进钻孔内喷射形成的加固区3相互交叠，使施工通道1的加固区3连成整体并形成非直形通道。根据施工通道1的需要，连续性加固区增大宽度范围，即喷射两排以上加固区3(可使用双轴钻杆或多轴钻杆同时施工)，既增加连续性加固区的宽度，又提高加固区3的承载能力。
钻孔喷射的同时钻杆上下移动，在预定区域形成预定厚度的加固区3，加固区3厚度通过弱承载层2土质、填充剂配方及需要承载的重量计算得出，使加固区3达到足够的承载力。
浆体填充剂为主要成分包括水、骨料、胶粘剂和/或固化剂和/或膨胀剂的浆液，本实施例中的浆液使用水泥作为胶粘剂及固化剂，用于粘接骨料并固化形成具有一定强度的加固区3围护加固区，同时为了使浆液与土体具有更好的结合粘性，在浆液中还可添加其他成分且能与水泥共存并协同作用的胶粘剂，如偏高岭土和/或树脂类材料为主的胶粘剂。根据设计要求调节浆液成分，以满足施工通道1承载要求及喷射要求，再以预设喷射条件进行喷浆。另外根据需求还可在浆液中增添其他添加剂，如为了改善浆液泵送性能，可适当添加泵送剂；为了利于形成施工通道1的连续性加固区，可适当添加缓凝剂等，使用于施工通道1的所有加固区3在初凝时间内同时或基本同时固化；为进一步抗水及防裂，可增加膨胀剂。
骨料使用包括细骨料和粗骨料的砂石骨料或再生骨料，砂石骨料包括碎石、砂子、矿渣、卵石、砖瓦等，再生骨料主要指废弃混凝土或砌体材料，如使用建筑垃圾破碎筛分后形成的再生骨料，选择性强化处理再生骨料后应用于施工通道1的加固区3的浆液制作中，具有废物利用，清洁场地，节省成本的优势。根据需要调配合适比例的细骨料和粗骨料，骨料优选连续级配，骨料在浆液中含量根据需求调整，骨料的最大公称粒径控制在小于喷浆管口径。
粉体填充剂为主要成分包括骨料、胶粘剂和/或固化剂和/或膨胀剂的粉末，粉体填充剂与浆体填充剂的区别主要在于不加水，以粉体形式喷射在弱承载层2中。粉体填充剂适用于有地下水或含水量大于25％的土体进行加固。粉体填充剂各配料成分与浆体填充剂的基本一致，粉体填充剂的各配料比例与浆体填充剂的各配料比例相比有适当调整。
如通常施工机械通行荷载为200kn/m2，而很多软土地区承载力在100kn/m2左右，施工机械无法在其上直接通行，采用本实施例强化方法，可在地表深度1m范围内对土体进行加固，使其承载力达到200kn/m2以上，即可满足施工机械正常通行要求。
施工通道1加固强化后分别为如图1中b所示的施工工地周边施工机械通行路径、如图2中b所示的施工工地中部施工机械通行路径及如图3中b所示基坑底面的施工机械通行路径。
为了保证弱承载层中施工通道1的连续性加固区，在完成喷浆施工作业后，还对喷射施工质量进行检验。
为了适应复杂的土质条件，加固区3根据地质情况调整不同的厚度，不同的厚度的加固区3均满足承载要求即可。
本实施例提供的施工通道1强化方法适用于土体为黏土、粉质黏土等弱承载层，这类弱承载层的施工工地在施工时，软弱土体影响或阻碍施工机械或人员的正常通行，通过在施工工地中部及周边建立加固的施工通道1，以改变土体特性使之满足机械以及人员通行要求，从而为施工作业创造有利条件，加快施工进度。
实施例2
与实施例1相同的部分，给予相同的附图标记，并省略相同的文字说明。
相对于实施例1，本实施例的基坑围护强化方法采用搅拌工法对施工通道1的弱承载层2填充填充剂，对土体进行强化，形成加固区3。强化方法包括以下步骤：
1)预备步骤：平整施工场地，根据工地施工规范确定施工通道1的区域，进一步确定施工通道1的加固形式及加固区3进钻孔分布。施工通道1包括施工工地周边施工机械通行路径(如图1中a所示)、施工工地中部施工机械通行路径(如图2中a所示)及基坑底面的施工机械通行路径(如图3中a所示)，实际施工时根据需要选择不同施工通道1进行固化。
根据施工通道1处土质及进场施工机械重量确定填充剂的配方，使混有填充剂的加固区3硬化后能达到施工机械的重量，避免地基下沉。填充剂根据需要选择对应的粘胶剂和/或固化剂及砂石骨料和/或再生骨料。填充剂根据需要选择浆体填充剂(用于土体水量较少土体)或粉体填充剂(用于土体水量较多土体)。
2)进钻及喷射作业步骤：将搅拌桩机移动到位使得钻头在预定的进钻孔位置进钻到达弱承载层2内预定深度，加固区3深度通过弱承载层2土质及需要承载的重量计算得出；具体操作为将桩机钻头置于设计孔位上，使钻头对准孔位中心，纵横向偏差在允许范围内。为保证钻孔达到规范要求的垂直度偏差范围内，桩机就位后水平调正，使钻杆轴向垂直对准孔位，并固定好桩机；桩机边搅拌钻孔边喷射填充剂，使该深度的土层至地面之间的弱承载层2中均匀混合填充剂形成加固区3，且多个加固区3之间交叉叠合使形成施工通道1的连续性加固区。为了提高填充剂与土体的混合度，在钻头外缘设置合适的搅拌叶片，提高钻头在进钻时对土体的搅拌破碎度，同时促进土体与填充剂的混合度。根据预设定的喷射成型半径调整桩机的喷射压力和进钻、退钻速度直至完成预定深度的喷射作业步骤。
加固区3在弱承载层2上的排列主要有三种，分别是顺列排布(如图4、图5所示)、错列排布(如图6、图7所示)和沿施工通道的延伸方向排布(如图8所示)。喷射成型半径大于相邻两个进钻孔中心距的一半；或者，旋喷钻的喷射成型半径大小可调，且旋喷钻于非同一直线上的任意三个相邻进钻孔位置喷射成型的加固区域形成无间隙整体结构，该设置使得加固区域整体结构强度更可靠。
3)持续作业步骤：上提搅拌钻杆脱离地面后移至下一进钻孔位重复上述进钻及喷射作业步骤。
因为要形成连续性加固区3，搅拌钻孔喷射速度要保证，不能太慢，以使形成整体式的所有加固区3内的混有填充剂的土体能在初凝时间内同时或基本同时固化，必要时增加缓凝剂，保证所有加固区3的整体性，保证加固区3的强度。
本实施例的搅拌工法制得的连续性加固区3的进钻孔、搅拌半径及填充剂配方设置参考实施例1。
为了保证弱承载层中施工通道1的连续性加固区，在完成喷浆施工作业后，还对喷射施工质量进行检验。
为了适应复杂的土质条件，加固区3根据地质情况调整不同的厚度，不同的厚度的加固区3均满足承载要求即可。
施工通道1加固强化后分别为如图1中b所示的施工工地周边施工机械通行路径、如图2中b所示的施工工地中部施工机械通行路径及如图3中b所示基坑底面的施工机械通行路径。
本实施例提供的施工通道1强化方法适用于土体为黏土、粉质黏土等弱承载层，这类弱承载层的施工工地在施工时，软弱土体影响或阻碍施工机械或人员的正常通行，通过在施工工地中部及周边建立加固的施工通道1，以改变土体特性使之满足机械以及人员通行要求，从而为施工作业创造有利条件，加快施工进度。
本实施例与实施例1相比采用不同的连续性加固区3施工方法，搅拌工法与旋喷工法相比具有设备要求低、土体与填充剂混合程度高、成本低的优势，使用者根据工地实际情况及需要选择不同的施工方法。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，在不发挥创造性劳动的前提下，各实施例中的部分技术方案或整体技术方案经适当相互组合、各实施例中的部分技术方案或整体技术方案和现有常规技术手段也可以经适当组合形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
1.一种弱承载层上施工通道的强化方法，其特征在于，在弱承载层地面的施工通道上填充混合有胶粘剂和/或固化剂的填充剂以使施工通道形成连续性加固区。
2.根据权利要求1所述的弱承载层上施工通道的强化方法，其特征在于，采用旋喷钻以高压旋喷工法在弱承载层预定区域喷射填充剂形成连续性加固区。
3.根据权利要求2所述的弱承载层上施工通道的强化方法，其特征在于，旋喷钻的喷射成型半径大于相邻两个进钻孔中心距的一半；
或者，旋喷钻的喷射成型半径大小可调，且旋喷钻于非同一直线上的任意三个相邻进钻孔位置喷射成型的加固区域形成无间隙整体结构。
4.根据权利要求2或3所述的弱承载层上施工通道的强化方法，其特征在于，旋喷钻的进钻孔在地面上为错列排布；
或者，旋喷钻的进钻孔在地面上为顺列排布；
或者，旋喷钻的进钻孔在地面上沿施工通道的延伸方向依次排列。
5.根据权利要求2所述的弱承载层上施工通道的强化方法，其特征在于，包括以下步骤：
预备步骤：平整施工场地并根据预设的喷浆成型半径测量定位好各进钻孔位置；
进钻作业步骤：桩机移动到位使得旋喷钻在预定的进钻孔位置喷浆进钻；
喷射作业步骤：根据预设定的喷射成型半径调整桩机的喷浆压力和进钻、退钻速度直至完成预定深度的喷射作业步骤；
持续作业步骤：上提旋喷钻脱离地面后移至下一钻孔位置重复上述进钻作业步骤和喷浆作业步骤。
6.根据权利要求1所述的弱承载层上施工通道的强化方法，其特征在于，填充剂还包括砂石骨料和/或再生骨料和/或膨胀剂。
7.根据权利要求1所述的弱承载层上施工通道的强化方法，其特征在于，连续性加固区的填充剂配方和连续性加固区的深度结合满足施工通道承载力要求。
8.根据权利要求1所述的弱承载层上施工通道的强化方法，其特征在于，连续性加固区的宽度满足施工通道要求。
9.根据权利要求1所述的弱承载层上施工通道的强化方法，其特征在于，采用搅拌工法在弱承载层预定深度喷射填充剂形成连续性加固区。
10.根据权利要求1所述的弱承载层上施工通道的强化方法，其特征在于，施工通道包括施工工地周边施工机械通行路径、施工工地中部地面施工机械通行路径及基坑底面的施工机械通行路径。
技术总结