水泥搅拌桩工艺性试桩总结.docx
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水泥搅拌桩工艺性试桩总结
水泥搅拌桩工艺性试桩总结
水泥搅拌桩工艺性试桩总结
一、编制依据
（1）《铁路土工试验规程》（TB10102-2004）
（2）《客货共线铁路路基工程施工技术指南》（TZ202-2008）
（3）《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）
（4）《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010）
（5）《软土地基深层搅拌加固法技术规程》（YBT225-91）
（6）《水泥搅拌桩地基处理设计图：
LWS2012-42路通-02》
二、工程概况
1、自然地理特征
该试验段位于滨州市北海新区范围内，起讫里程为DK47+330～DK47+350段线路，线路主要以填方通过，根据地质钻探，本段所处地层为黄河冲积平原，地形平坦，下有软卧层，地层从上至下主要为：
粘性土、淤泥质土、粉质黏土、粉土、粉砂。
采用水泥搅拌桩对基底进行加固处理。
2、主要技术标准
水泥搅拌桩设计桩径d=0.5m，桩间距1.2m，桩长10m，由路基面中心向两边按三角形布置；加固后水泥搅拌桩要求单桩承载力不小于90kN，复合地基承载力不小于120kPa，其无侧限抗压强度不小于1.2MPa。
DK47+330～DK47+350段水泥搅拌桩选定6种配合比，按每种配合比3根试桩，水泥搅拌桩试桩编号分别为1-1#~3#、1-4#~6#、1-7#~9#、1-10#~12#、1-13#~15#、1-16#~18#。
配合比如下表：
材料
配合比方案
固结材料掺入比
粉煤灰含量
PO42.5山铝水泥（Kg/m）
水（Kg/m）
粉煤灰（Kg/m）
1
15%
30%
1（37）
0.77（28.6）
0.43（16）
2
15%
35%
1（34）
0.84（28.6）
0.56（19）
3
16%
30%
1（40）
0.77（30.8）
0.43（17）
4
16%
35%
1（37）
0.83（30.8）
0.54（20）
5
17%
30%
1（42）
0.77（32.4）
0.43（18）
6
17%
35%
1（39）
0.83（32.4）
0.54（21）
三、试桩目的
1、通过试验确定相关设备的组合模式及配备数量，为以后大面积施工进行设备选型、配置提供依据；
2、通过试验确定相关工艺性参数，如：
浆液的配合比、泵送时间、压力、搅拌机提升、下钻的速度及旋转速度等；
3、检验施工设备及选定的施工工艺；
4、验证搅拌均匀程度及成桩直径，校核复合地基承载力；
5、根据单桩承载力试验确定粉煤灰施工掺和比，取得可靠的、符合设计要求的工艺控制数据，以便指导本段水泥搅拌桩大面积施工。
四、试桩过程
2016年5月1日，我项目经理部在DK47+330～DK47+350段地基加固处理范围内利用ZGZ-A型高强牌新型大扭矩打桩钻机进行了水泥搅拌桩试桩施工，共试桩18根，该试验桩已按照原施工方案施工完成。
2016年6月12日，我单位委托山东广信工程试验检测集团有限公司对基桩单桩承载力和复合地基承载力进行了试验检测，6月24日委托其对基桩无侧限抗压强度进行了试验检测，现将该工艺试验施工情况总结如下。
1、试桩采用的主要工艺参数
钻进转速：
120r/min；
钻进速度：
0.8-1.3m/min；
喷浆压力：
0.4-1.0MPa；
提升速度：
0.9-1.6m/min；
具体施工参数后附《水泥搅拌桩施工记录》
2、施工流程及施工方法
（1）测量放线
根据已测设的中线和边线并按设计要求布设桩点，每个桩点用石灰标识并打上木桩，木桩上用黑色笔标出位置，每根桩的桩位误差±5cm。
（2）钻机就位
钻机就位前应核对图纸，确保桩位符合设计要求。
钻机必须铺垫平稳，确保机身平整，钻杆垂直稳定牢固，钻头对准桩位。
为保证钻孔达到要求的垂直度，钻机就位后必须做水平校正，钻杆轴线垂直。
对准钻孔中心位置，在桩机机架上画出以米为单位的长度标记，以便钻杆入土时观察、记录钻杆的钻进深度。
每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查。
自检合格后报请监理检查认证，满足要求后，方可开钻。
（3）射水试验
钻机就位后进行低压射水试验，检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。
（4）制浆
①配置浆液时水要清洁、酸碱适中。
②浆液配比选定后，采用磅秤进行称量确认数量。
先将水加入桶内，再将水泥、粉煤灰倒入。
③开动搅拌机搅拌，并经过筛后放入灰浆池备用。
配制与输送：
搅拌灰浆时，应以先加水，再加水泥、粉煤灰的顺序投料，每次灰浆搅拌时间不得少于2min，保证将水泥浆充分拌匀。
水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，必须过滤筛。
水泥浆由挤压式灰浆泵压入胶管送到深层搅拌机的钻杆内，最后射入搅拌叶的出浆口。
根据试验室室内试验提供浆液配合比进行现场浆液配制，配制的灰浆应流动性好，不离析，便于泵送、喷搅，灰浆应搅拌均匀，加滤网过筛，随制随用。
水泥浆液的配制要严格控制水灰比，加入的水采用定量容器，制拌好的水泥浆不得停置时间过长，超过2小时不得使用。
浆液在灰浆搅拌机中要不断搅拌，直到送泵前。
（5）搅拌、喷浆、下沉
开启深层搅拌机主电机，打开高压注浆泵，磨桩头30S后匀速搅拌下沉，下沉过程中始终保持送浆连续，中间不得间断。
桩机钻杆垂直下沉，下沉前必须将喷浆管内的水排清，正循环钻进，钻进速度控制在0.8～1.3m/min，下沉过程中，工作电流不大于额定值，当钻进搅拌中遇有阻力较大、钻进太慢时，应增加搅拌机自重，然后启动加压装置加压，搅拌钻进。
随时观察设备运行及地层变化情况。
（6）停浆、搅拌、提升
深层搅拌机下沉到达设计深度，在桩底搅拌喷浆30s后关闭灰浆泵再匀速搅拌、提升。
提升速度一般控制在0.9～1.6m/min，提升搅拌至桩顶以上50cm或原地面。
（7）重复搅拌、喷浆、下沉及停浆、搅拌、提升的步骤
①搅拌机搅拌下沉到设计深度的底面高程时，集料斗中的水泥浆应正好排空。
②将搅拌钻头提出地面，停止主电机、空压机，打印电脑票，填写施工记录，技术员自检合格后报监理检查验收。
喷浆量依据流量计显示的喷浆量和钻机的提升速度计算，施工时安排专职记录员随时读取流量计数据，钻机操作司机读取钻机提钻速度，计算每米水泥浆喷量，防止多喷或少喷水泥浆。
如果发现水泥浆喷浆量不足，及时进行补喷。
（8）清洗
①施工完成后，提升钻杆及钻头，进行低压射水。
②向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，管内、机内不留残存浆液。
③将黏附在搅拌头的软土清洗干净。
（9）移位
①冲洗钻杆、喷嘴，整个作业结束。
②把钻机等机具设备移到新孔位上。
③重复上述步骤，进行下一根桩的施工。
3、试桩检测
（1）检测桩的选取过程
2016年5月13日，利用人工对18根水泥砂浆桩进行开挖，目测成桩搅拌均匀程度，发现根据配合1-4方案施工的桩体桩身均匀性、连续性、完整性均较好，结合试桩配合比中水泥、粉煤灰掺量对比，优先选取1-4方案配合比试桩进行检测。
（2）检测过程
2016年5月13日，利用实验仪器对开挖的配合比1-4的试桩测量成桩直径、间距。
2016年6月12日至2016年6月19日利用油压千斤顶、压力表及百分表对配合比1水泥搅拌桩进行了单桩竖向抗压静载荷试验，以检验其承载力是否满足设计承载力90KN的要求。
对配合比2、3水泥搅拌桩进行了复合地基承载力试验，以检验其承载力是否满足设计承载力120kPa的要求。
2016年6月24日至2016年6月26日，利用取芯机对配合比1-4的水泥搅拌桩在桩径方向1/4处，桩长范围内垂直钻芯取样。
每种配合比3根，总计12根，并做无侧限抗压强度试验。
（3）检测结果
现场开挖后目测检查桩身搅拌均匀性：
尺量配合比2中1-4#、1-5#、1-6#桩身直径53cm,54cm,54cm，满足大于设计桩径50cm的要求。
取芯检测配合比方案1-4试桩桩身连续性、均匀性、完整性均较好，1-2#、1-3#、1-6#～1-15#共计12颗基桩，芯样无侧限抗压强度均大于设计强度值1.20Mpa，为检测合格桩。
1-2#、1-3#、1-5#水泥搅拌桩单桩竖向抗压承载力均为90kN，满足设计承载力的要求。
1-9#、1-10#、1-11#复合地基承载力均为120kPa，满足设计承载力要求。
以上检测数据见《28d取芯桩身完整性及桩身强度检测报告》、《28d基桩承载力检测报告》。
经以上分析，配合比方案1-4均满足设计地基承载力要求，本着方案最优原则，选择方案2试桩配合比作为大面积水泥砂浆桩施工的配合比。
五、试桩结论
经过本次试桩检测，结果满足设计要求，经分析确定水泥搅拌桩施工采用方案2配合比，工艺参数如下：
1、水泥采用PO.425山铝水泥。
水灰比采用0.54，满足设计0.45～0.55的规范要求；固结材料掺入比采用15%，满足设计固结材料掺入量不小于被加固湿土重量的15%-20%的规范要求；粉煤灰掺入量采用35%，满足设计掺入粉煤灰比例为20%-40%的规范要求。
2、水泥：
粉煤灰：
水=1:
0.84:
0.56，每米水泥用量为34kg，粉煤灰用量19kg，水用量28.6kg。
施工工艺为四搅两喷。
3、钻机型号：
ZGZ-A型高强牌新型大扭矩打桩钻机。
4、钻杆下沉的速度为1.2m/min,提升速度1.4m/min。
5、钻机转速为120r/min。
6、下钻喷浆量不小于50L/m。
7、喷浆压力为0.4～1.0MPa，满足设计喷浆压力不小于0.4MPa的规范要求。
六、水泥搅拌桩施工记录
七、28d取芯桩身完整性及桩身强度检测报告
八、28d基桩承载力检测报告
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