钉形水泥土双向搅拌桩试桩总结报告

第一合同段

钉形双向水泥搅拌桩工艺

试验总结报告

安徽省公路桥梁工程有限公司S332安庆至望江改建工程

施工01标项目经理部

二〇一六年九月二十八日

钉型双向水泥搅拌桩工艺试验总结

一、工程概况

S332（安庆～望江段）改建工程项目软基处理钉型搅拌桩工程主要位于K9+590-K12+450、K14+985-K15+740，桩间距1.4-2.2m，上部大桩径900mm、桩长4.0-12.0m，桩长总计171301米；下部小桩径600mm、桩长6.0-11.0m，桩长总计400米.

2016年9月4～5日，我部在K15+720～740段路基左侧按照工艺试验方案在监理相关人员的见证下，完成10根钉形双向搅拌水泥桩工艺试桩。

本次工艺试验根据室内选定二种配比，即水泥掺入量15%、16%，每种5根，共计10根，工艺试验桩上部桩长为6米,下部桩长为7米，桩间距为2m，一字形布置。

二、工艺性试桩:

工艺性试桩目的是：

（1）检验室内试验所确定的配合比、水灰比是否合适；同时合理选择喷浆口的位置及大小。

（2）掌握下钻、提升的困难程度。

（3）确定钻头进入土层电流变化的情况。

（4）确定水泥浆液密度。

（5）确定合适的输浆泵的输浆量。

（6）掌握水泥浆到达喷浆口的时间、搅拌机钻进、下沉、复搅提升速度等参数。

（7）验证钻头叶片的角度设置。

（8）验证成桩的均匀度及桩径大小。

三、施工人员、主要机械、设备： 

人员组织表

采用同心双轴钻杆，在内钻杆上设置正向旋转叶片并设置喷浆口，在外钻杆上安装反向旋转叶片，通过外杆上叶片反向旋转过程中的压浆作用和正反向旋转叶片同时双向搅拌水泥土的作用，阻断水泥浆上冒途径，把水泥浆控制在两组叶片之间，保证水泥浆在桩体中均匀分布和搅拌均匀，确保成桩质量的施工方法。

五、双向水泥搅拌桩施工方案

施工流程如下所示：

具体施工顺序如下图所示：

a)搅拌机就位：搅拌机到指定桩位并对中； 

b)喷浆下沉：启动搅拌机，调整搅拌叶片完全展开至扩大头直径，机械沿导向架向下切土，下面一组叶轮旋转强制切土，同时开启送浆泵，通过固连在叶片上的喷嘴向土体喷水泥浆，促使固化材料就地粘附在旋转产生空隙的土中旋转到半周，上面一组叶轮旋转搅拌，把土与浆液固化材料搅拌混合在一起，保证喷浆均匀，两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉完成扩大头端的“搅、喷、拌”的过程。

c)施工下部桩体：在扩大头底面位置处，通过反向旋转外钻杆，调整搅拌桩机叶轮工作半径，将搅拌叶片调整为下部桩体直径；搅拌桩机沿导向架再次向下触土，叶轮被带动反向旋转强制切土，调整喷浆速度和喷浆量，向土体中旋喷水泥浆。下面叶轮旋转切土并喷浆，上面叶轮旋转搅拌保证浆液均匀，搅拌机持续下沉至根部桩底设计标高，完成根部桩的“搅、喷、拌”的过程。

d)提升搅拌：关闭送浆泵，准备桩机提升，搅拌叶片保持下部桩成桩时的旋转方向，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至下部的外钻杆叶片位于扩大头端标高以下0.5m左右处，开启送浆泵，固连在叶片上的喷嘴向该处土体中复喷水泥浆，逐步提升至扩大头端，保证应力集中作用下变截面薄弱环节的安全。

e)伸展叶片：保持送浆泵开启状态，改变外钻杆的旋转方向，将外钻杆搅拌叶片打开到扩大头端柱体直径，喷嘴复喷水泥浆，搅拌桩机提升，两组叶片同时旋转搅拌水泥土，直至内钻杆下面的一组叶片位于大桩桩顶。

 f)切土下沉：关闭送浆泵，停止喷嘴喷浆，保持叶片展开大桩直径状态，搅拌桩机沿导向架再次向下触土，上下两组叶轮旋转复搅拌至大桩桩底面保持喷浆均匀，完成“复搅”过程。

g)提升搅拌：保持旋转方向，在大桩桩底面处提升搅拌桩机的导向架，再次提升“复搅”，搅拌桩机提升至地表，完成单桩施工。

h)桩机移位：关闭搅拌机械移位至下一桩位。

六、工艺试验技术参数

1、室内配比选定

我部已于2016年8月25日委托江苏省交通规划设计院股份有限公司工程质量检测中心有限公司进行室内配比试验，按照设计要求范围确定二个配比参数，分别是15%、16%，每个配合比每米水泥掺量如下:

根据钉型双向搅拌水泥桩工艺试验，现场试桩的各项技术参数记录如下表所示：

具体要求如下：

1、为保证水泥搅拌桩的垂直度，首先保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度，控制水泥搅拌桩的垂直度偏差≦1.0%，桩位偏差≦5cm。

2、严格控制钻机下钻深度、浆喷高程及停浆面，确保喷浆长度和水泥浆液喷入量达到设计要求。如因意外原因断浆，必须以最早的时间（3h以内）补喷，重叠复喷50cm以上，超过3h时按照规定重新补打一根桩。确保全桩水泥用量不得少于设计给定的水泥用量，每米用浆量误差不得大于5%。

3、水泥浆必须按预定的配比进行拌制，保证每根桩所需的浆液一次单独拌制完成，使用前过筛并在3h内用完。浆液储量不少于一根桩的用量，否则不得进行下一根桩的施工；施工时输浆管路保持潮湿，以利于输浆。

4、双向水泥搅拌桩在地面以下1 ~1.5m范围内应该进行二次喷浆搅拌。

5、对输浆管经常检查，不得泄露和堵塞，管道长度不得大于60m。定期检查钻头，保持钻头直径误差在﹣1cm ~﹢3cm之间。

6、合理安排桩位施工顺序，以利于整体的成桩质量和软基处理效果。

7、成桩浆液流量资料应该在施工现场打印，每根水泥土搅拌桩施工完成后，应立即打印成桩浆液流量资料。

八、施工质量自检标准

双向水泥搅拌桩施工中质量自检主要包括以下几个方面：

1、桩垂直度要求

桩机移到位时，要注意桩机的平整度及导向架与地面的垂直度，主要依靠水平尺进行实测，允许偏差在1.0%以内。

2、桩位的准确度要求

测量方桩位时，做好标记。标记和设计允许偏差不得大于2cm，成桩桩位不得超过5cm。

3、材料用量要求

根据流量计反映的一根桩的用量，是否和理论计算值有偏差。

4、钻杆的钻速要求

根据成桩资料反映的成桩时间，来估算钻杆的转速与理论参数比较，允许偏差在0.5m/min以内。

5、桩的直径要求

桩体施工完成后用钢卷尺进行丈量，不小于设计值。

水泥土钉形双向搅拌桩质量检验标准

在成桩28后进行钻探取芯，取芯位置宜在桩直径2/5处，芯样为50mm*100mm的圆柱体，进行无侧限抗压强度试验，达到设计要求。

芯样进行无侧限抗压强度试验，取样数量每组3件，试验方案按《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）执行。

无侧限抗压强度评定标准

    为了检测桩身完整性情况，我部委托合肥工大工程试验检测有限责任公司于2016年9月22日-9月26日对本次的10根试桩进行了钻芯法检测，其结果如下表：

芯样试块无侧限抗压强度试验成果汇总表

S332安庆至望江改建工程（宜秀区至望江段）钉型水泥土双向搅拌桩的工艺试验，共钻取芯样10根。根据现场芯样及室内抗压强度资料分析：受检桩身搅拌均匀，桩长均满足设计要求，桩身完整性合格；桩身0-5m钻芯取样试件无侧限抗压强度均不小于1.2MPa，桩身5-15m钻芯取样试件无侧限抗压强度均不小于0.9MPa。

本次工艺试验试桩完全满足设计及试桩方案要求，并从中总结得出了具体可靠的施工工艺参数及工艺流程经验，完全能够在我部项目路基范围内用于指导钉型水泥土双向搅拌桩的大面积施工。

根据工艺试桩过程中钻头进入持力层电流的变化情况可判断地质的变化及钻杆在钻进、提升过程中按不同速度操控的难易程度以及喷粉压力，我部总结得出的具体施工技术参数见下表：

钉形双向水泥土搅拌桩施工工艺技术参数表