【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桩基施工，尤其涉及一种劲性复合桩的施工方法。
技术介绍
1、劲性复合桩是一种复合载体，通过将水泥土搅拌桩与预应力管桩相结合，从而提高了其抗压强度。这种新型的桩体是由水泥土搅拌桩和预应力管桩共同形成的，其中水泥土搅拌桩是通过将水泥作为固化剂，掺入掺杂比不定的粉煤灰等外加剂，然后利用搅拌机将软土和水泥强制搅拌形成，在施工过程中，首先会进行水泥土搅拌桩的施工，然后在搅拌后的水泥土未初凝前植入预应力混凝土管桩，最终形成劲性复合桩。
2、然而，目前的劲性复合桩的施工成桩率并不理想，原因在于施工过程中对于搅拌桩机的运行参数多通过人工经验设定，缺乏科学指导；其次，目前的施工过程灵活性低，通常是在桩基全部施工结束后进行验收和检测，而对于成桩失败的桩基来说需要重复施工，如此不仅延长了施工周期，也耗费了大量的人力物力。
技术实现思路
1、为了解决上述提出的至少一个技术问题，本专利技术提供一种劲性复合桩的施工方法，所述方法包括：
2、获取施工场地的软土地基深度，判断软土地基深度是否大于预设深度；若是，则采用分级堆载预压处理地基；若否，则采用分层换填处理地基；
3、平整处理后的施工场地并清除障碍物，进行定位放线和钢护筒埋设；
4、进行高压旋喷水泥搅拌桩施工，实时采集水泥搅拌桩的施工参数，根据施工参数和硬度评估模型自适应调节搅拌桩机的运行参数；
5、进行预应力管桩施工，所述预应力管桩为水泥搅拌桩的内芯桩，在施工结束后对劲性复合桩进行承
6、计算劲性复合桩的第一承载力，在确定第一承载力小于预设阈值时，进行桩基偏移测试；
7、在确定桩基发生偏移时，利用遗传算法对桩基进行复位操作；
8、计算复位后的劲性复合桩的第二承载力，在确定第二承载力小于预设阈值时，调整搅拌桩机的结构，以增大下一水泥搅拌桩的直径。
9、在一个实施方式中，所述实时采集水泥搅拌桩的施工参数，对施工参数进行分析生成反馈数据，利用反馈数据自适应调节搅拌桩机的运行参数，包括：
10、实时采集水泥搅拌桩的施工参数，所述施工参数包括搅拌桩机的电机电流、工作速度、压力变化率以及施工深度变化率；
11、将所述施工参数输入至硬度评估模型，输出当前土质的硬度系数；
12、根据当前土质的硬度系数，匹配对应的搅拌桩机的目标参数，利用所述目标参数控制搅拌桩机工作。
13、在一个实施方式中，所述方法还包括训练硬度评估模型，包括：
14、获取搅拌桩基历史施工过程中的电机电流、工作速度、压力变化率、施工深度变化以及施工深度变化率，作为训练集；
15、利用sae算法对训练集进行特征降维，对降维后的训练集进行拟合，根据拟合结果筛选出相关性最大的特征量输入至bp神经网络进行训练；
16、根据均方误差构建损失函数，以检测bp神经网络的评估精度，当精度不满足预设条件时，对模型进行迭代训练直至评估精度满足预设条件，生成硬度评估模型。
17、在一个实施方式中，所述方法还包括：
18、根据水泥搅拌桩的施工参数确定搅拌桩机的施工能耗；
19、利用施工能耗对搅拌桩机的目标参数进行优化。
20、在一个实施方式中，所述利用遗传算法对桩基进行复位操作，包括：
21、以水平复位力和堆载量为基因生成随机种群，采用有限差分法计算每个种群成员对应的基桩桩身弯矩，以基桩桩身弯矩不超出控制弯矩为条件，基于遗传算法进行迭代寻优，输出最优的种群成员；
22、根据最优种群成员的基因对应设置施工现场的水平复位力和堆载量，以驱动基桩复位。
23、在一个实施方式中，所述计算劲性复合桩的承载力计算公式，包括：
24、quk＝2u∑ξsqsli+qk(aj+λpap)
25、式中，u为复合桩外芯桩身周长，ξs为复合段侧阻力调整系数，qs为劲性复合桩复合段第i土层水泥土桩侧阻力的标准值，li为劲性复合桩复合段第i土层厚度，qk为极限端阻标准值，aj为空心桩桩端净面积，λp为土塞效应系数，ap为劲性复合桩桩身截面积。
26、在一个实施方式中，所述方法还包括：
27、当软土地基深度大于3m时，进行分级堆载预压并获取第一参数；所述第一参数包括目标建筑荷重、总堆载荷重、地基可承载荷重、总堆载级数和当前堆载级数；
28、判断当前堆载级数下的压实度是否达到标准压实度；
29、在当前堆载级数下的压实度未达到标准压实度时，增加剩余堆载级数的堆载荷重或堆载时间，直至达到标准压实度；所述剩余堆载级数的堆载荷重根据第一数据确定。
30、在一个实施方式中，所述方法还包括：
31、当软土地基深度小于或等于3m时，进行分层换填并获取第二参数，所述第二参数包括总填料质量、压实载荷、总填料层数和当前填料层数；
32、判断当前填料层数下的压实度是否达到标准压实度；
33、在当前填料层数下的压实度未达到标准压实度时，增加压实载荷，或在保持总填料质量不变的前提下增加总填料层数，直至达到标准压实度。
34、在一个实施方式中，所述进行高压旋喷水泥搅拌桩施工，包括：
35、湿喷下沉，启动高压旋喷搅拌桩机，钻头边旋转边钻进,喷射压缩空气；
36、提升钻头，反转喷灰粉，在提升过程喷射水泥浆并搅拌，使土体和水泥沿深度方向拌和；
37、监控钻头提升高度，当钻头提升到距标高时，停止水泥浆喷射；
38、进行水泥土复搅拌，停止喷灰粉，钻头边旋转边钻进，直至桩底标高处；
39、干喷灰粉，边提升钻头边反转喷灰粉,使水泥土和粉体拌和。
40、在一个实施方式中，所述进行预应力管桩施工，包括：
41、清除高压旋喷水泥搅拌桩施工后形成的水泥土桩的周边泥土，露出水泥土桩的轮廓，根据露出的水泥土桩确定预应力管桩施工的中心位置；
42、其中，采用锤击预应力管桩的方式进行施工，垂直度偏差不超过0.5％，预应力管桩圆心与水泥土桩圆心同心率，且预应力管桩在水泥土桩初凝前植入。
43、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
44、1)本专利技术在进行施工之前，首先对施工场地的软土地基深度进行判断，判断其是否大于预设深度；若是，则采用分级堆载预压处理地基；若否，则采用分层换填处理地基；通过不同的处理方式，可以保证在施工前地基的稳固性，从而加快施工速度，兼顾施工质量。
45、2)本专利技术在施工过程中，采用了高压旋喷水泥搅拌桩施工，通过实时采集水泥搅拌桩的施工参数，结合硬度评估模型分析出当前土层的硬度，从而可以自适应调节搅拌桩机的运行参数，实现了对搅拌桩机的精准控制，保证了施工过程的稳定进行，也有利于提高复合桩成桩合格率。
46、3)本专利技术在当前桩基施工结束后，会对劲性复合桩进行承载力测试本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种劲性复合桩的施工方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的劲性复合桩的施工方法，其特征在于，所述实时采集水泥搅拌桩的施工参数，对施工参数进行分析生成反馈数据，利用反馈数据自适应调节搅拌桩机的运行参数，包括：
3.根据权利要求2所述的劲性复合桩的施工方法，其特征在于，所述方法还包括训练硬度评估模型，包括：
4.根据权利要求2所述的劲性复合桩的施工方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的劲性复合桩的施工方法，其特征在于，所述利用遗传算法对桩基进行复位操作，包括：
6.根据权利要求1所述的劲性复合桩的施工方法，其特征在于，所述计算劲性复合桩的承载力计算公式，包括：
7.根据权利要求1所述的劲性复合桩的施工方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.根据权利要求1所述的劲性复合桩的施工方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.根据权利要求1所述的劲性复合桩的施工方法，其特征在于，所述进行高压旋喷水泥搅拌桩施工，包括：
10.根据权利要求9所述的
...【技术特征摘要】
1.一种劲性复合桩的施工方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的劲性复合桩的施工方法，其特征在于，所述实时采集水泥搅拌桩的施工参数，对施工参数进行分析生成反馈数据，利用反馈数据自适应调节搅拌桩机的运行参数，包括：
3.根据权利要求2所述的劲性复合桩的施工方法，其特征在于，所述方法还包括训练硬度评估模型，包括：
4.根据权利要求2所述的劲性复合桩的施工方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的劲性复合桩的施工方法，其特征在于，所述利用遗传算法对...
【专利技术属性】
技术研发人员：王欢，刘荣超，袁圆，
申请(专利权)人：广州穗岩土木科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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