钉形双向搅拌桩试桩归纳

1、新建连云港至盐城铁路站前工程LYZQ-n标钉型双向搅拌水泥粉喷桩工艺试验总结编制：复核：批准：XX铁路项目经理部2014年3月3日一、工程概况1二、地质资料1三、工艺试验目的2四、人员及机械设备组织31、主要管理人员及组织机构框图32、工班人员组织情况33、机械设备组织情况3五、钉型双向搅拌水泥粉喷桩工艺原理及施工工艺流程51、钉型双向搅拌水泥粉喷桩工艺原理52、施工工艺流程43、施工顺序1.0六、工艺试验技术参数71、室内配合比选定72、试桩技术参数记录8七、质量控制措施及验收标准81、质量控制措施82、质量验收标准.10八、钉型双向搅拌水泥粉喷桩施工注意事项10九、试桩质量检测1.01、取

2、芯检测1.01、荷载试验12十、工艺试验评价及总结12钉型双向搅拌水泥粉喷桩工艺试验总结一、工程概况新建XX工程全长33.47Km,我分部负责施工XXXWD1K8+610-XWDK33+470.58,管区段路基全长11.659km,均属于软土路基，设计主要采取钉形双向水泥粉喷桩的方式进行处理。本段路基钉形双向水泥粉喷桩设计按正三角型布置，间距1.5或1.6m,桩长1521m,上部扩大头直径0.90m,长4.0m,下部直径0.50XX年1月2325日，我部在XWDK29+580+600段路基右侧坡脚外按照工艺试验方案在监理、设计单位相关人员的见证下，完成12根钉形双向搅拌水泥粉喷桩工艺试桩。本次

3、工艺试验根据室内选定三个配比，根据工艺试验相关规定，每种配比试桩4根，共计12根，工艺试验桩长为19m,桩间距为1.5m,正三角形布置。图1:钉型双向搅拌水泥粉喷桩工艺试验布桩图向方珏徐徐新路口:二口XWDK29+580-二O口00。00口00oO000000000000000000000000C口口O00。一,)：:二二：m:',二O000000600000000000000ooooooooooooooooooooo二、地质资料1、本段线路地质情况如下：、(1)-2人工填筑粉质粘土(Q4all):层厚1.34.4m,杂色。、(3)-4-1淤泥(Q4mll):层厚12.416.5m,深

4、灰色，流塑，II级普通士60=40kPa,(11)0、(5)-3-1粉土(Q3al+pl2):层厚2.24.1m,褐黄色，饱和，密实，H级普通±(r0=140kPa。、(5)-2-1粉质粘土(Q3al-pll):层厚2.54.6m,褐黄色，硬塑，II级普通±o0=150kPa、(5)-1-1黏土(Q3al-pll):层厚11.5m,灰褐包软塑，II级普通士60=130kPa。、(5)-2-2粉质粘土(Q3al-pll):层厚4.8m,褐灰色，硬塑，II级普通士60=160kPa。、(5)-10-1细砂(Q3al+pl4):层厚4.3m,灰褐色，饱和，密实，I级松土60=20

5、0kPa。2、试桩选取有代表性的横断面XWDK29+580被加固区域地层从上往下分布如下：、-2人工填筑粉质粘土厚度2.0m;、(3)-4-1淤泥厚度13.9m;、(5)-3-1粉土厚度1.4m；、(5)-2-1粉质粘土厚度1.7m；三、工艺试验目的为了更科学的指导施工，获取最适合场地地质条件的施工参数，严格控制钉型双向搅拌粉喷桩的施工质量，优化工程施工工艺，总结出确信可靠的方案，在全线推广应用。在施工前，将根据设计要求进行现场工艺性试验，主要确定以下性能：1、掌握满足设计单桩粉喷量的各种技术参数，如钻杆钻进和提升速度、喷粉压力、进入持力层电流大小等。2、掌握钻进和提升的阻力情况，选择合理的钻

6、头形式、电机功率等。3、确定水泥最佳用量，检验室内试验所确定的配合比是否便于施工，是否需要添加外加剂等。4、验证施工工艺和方法、施工顺序。四、人员及机械设备组织1、钉型双向搅拌水泥粉喷桩工艺试验试桩施工主要管理人员及组织机构框图如下：工程部：彭桂安质部：杨洋物资部：王鹏机运部：肖三试验室：向世测量室：王延、工戈立口：、又财务部：范喜架子队长：杨平技术主管：杨正技术员：夏露安全员：胡远W试验员：王瑞1领工员：郭儒涛工班长:质量员：殷承2、粉喷桩工艺试验工班人员组织情况如下:序号专业（工种）人数职责备注1工班长1负责施工班组的现场管理2机械操作员2负责搅拌桩机操作3普工2负责施工过程中水泥供应3、

7、粉喷桩工艺试验机械设备组织情况如下:设备名称规格型号单位数量状态用途粉喷桩机ZGZ-25SXJB-A台1良好打桩发电机120KW台1良好供电电子计量仪台1良好送粉罐98A-2台1良好储存水泥空气压缩机台1良好加压搅拌深度自动记录仪台1良好控制桩长五、钉型双向搅拌水泥粉喷桩工艺原理及施工工艺流程1、钉型双向搅拌水泥粉喷桩工艺原理改装普通粉喷桩机传动系统，增加圆形内钻杆和内钻杆驱动电机；内钻杆底部装一层平刀片，方形外钻杆改一层螺旋刀片为两层平刀片；刀片水平方向与水平面成一定角度的夹角，夹角的度数根据土层破碎情况现场试验确定。施工中利用高压风将水泥粉送入地下，通过桩机内外钻杆的叶片旋转、切削作用，强

8、制搅拌、破碎充分混合水泥粉和原位地基土，使两者之间发生一系列物理-化学反应，在短期内使原来的软土地基变成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土桩，具与桩间原位土形成复合地基，从而提高地基承载力，减小地基的沉降，达到加固地基的目的。双向搅拌粉喷桩是指在水泥土搅拌桩成桩过程中，由动力系统带动分别安装在内、外嵌套同心钻杆上的两组搅拌叶片同时正、反向旋转搅拌水泥土而形成的水泥土搅拌桩。钉形双向搅拌粉喷桩是指在分析水泥土搅拌桩复合地基应力传递规律和土拱效应的基础上，改装固定平刀头为可自动伸缩的平刀头。通过平刀头的自动伸缩使桩身上部截面扩大而形成的类似钉子形状的水泥土搅拌桩。2、施工工艺流程钉型双向搅

9、拌水泥粉喷桩施工工艺流程图如下所示：启动记录仪改变内外钻杆方向钉型双向搅拌水泥粉喷桩工艺流程图收缩叶片施工下部柱体一喷一搅efgha、桩基就位：钉形双向搅拌机桩机定位，移动到指定桩位并对中；b、喷粉下沉：启动双向搅拌桩施工机械，调整搅拌叶片完全展开至扩大头直径（0.9m）,机械沿导向架向下触土，下面一组叶轮旋转强制切土，同时启动自动记录仪，空压机送气，开始钻进。通过周连在叶片上的喷嘴向土体中高压喷水泥粉，促使固化材料就地黏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，把土与粉搅拌混合一起，保证搅拌均匀。这样两组叶片同时正反向（外钻杆逆时针旋转，内钻杆顺时针旋转）旋转切割、搅拌土体，搅

10、拌桩机持续下沉完成扩大头端的“搅、喷、拌”过程，直到扩大头设计深度（b步骤）。送灰时，压力保持在0.50.7Mpa<c、施工下部柱体：在扩大头底部位置处，改变内、外钻杆的旋转方向，通过反向旋转外钻杆，调整搅拌机叶轮工作半径，搅拌叶片调整为桩下部直径（0.5m）,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，调整喷粉速度和喷粉量，向土体中旋喷水泥粉。下面叶轮旋转切土并喷粉，上面叶轮旋转搅拌保证喷粉均匀，搅拌桩机持续下沉至根部桩底设计标高，完成根部桩的“搅、喷、拌”过程。送灰时，压力保持在0.50.7Mpaod、提升搅拌：关闭送粉装置，准备桩机提升，搅拌叶片保持下部桩成桩时的旋转

11、方向，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到下部的外钻杆叶片位于扩大头端标高以下0.5m左右处，开启送粉闸，固连在叶片上的喷嘴向该处土体中复喷水泥粉，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。在钻杆提升过程中，应送气，压力保持在0.20.3Mpa。主要目的是防止喷灰口堵塞。e、伸展叶片：保持送粉闸开启状态，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桩体直径，喷嘴复喷水泥粉，搅拌桩机提升，两组叶片同时旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶标高以上50cmof、下沉复搅：钻杆上钻头沿导向架向下切土，保持叶片展开大桩直径状态钻头上两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机

12、持续下沉，直到扩大头设计深度（f步骤）,完成“复搅”过程。g、提升复搅：保持旋转方向，钻头上两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，在大桩桩底面处提升搅拌桩机的导向架，再次提升“复搅”，到地表或设计桩顶标高以上50cm,完成单桩施工（g、h步骤）。h、步骤八：关闭搅拌机械移位至下一桩位。当内钻杆钻头提离原地面10cm后，先将外钻杆停止转动，然后将内钻杆停止转动。六、工艺试验技术参数1、室内配比选定我部已于2013年12月25日委托江苏省建筑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三个配比参数，分别是15%、18%、20%,每个配合比水泥掺量如下表所示：厅P水泥掺里（）0.5m桩

13、径0.9m桩径115%53.87kg174.5kg218%64.6kg209.4kg320%71.8kg232.7kg2、试桩技术参数记录根据钉型双向搅拌水泥粉喷桩工艺试验，现场试桩的各项技术参数记录如下表所示：试桩技术参数记录表序号桩位编号桩长(m)桩径(m)桩距(m)水泥经里钻进速度m/min提升速度m/min钻进时喷粉压力Mpa备注115-1#190.5/0.91.515%0.90.90.4215-2#1.515%1.11.00.4315-3#1.515%1.31.10.5415-4#1.515%1.51.20.6518-1#190.5/0.91.518%0.90.90.4618-2#1

14、.518%1.11.00.4718-3#1.518%1.31.10.5818-4#1.518%1.51.20.6920-1#190.5/0.91.520%0.90.90.41020-2#1.520%1.11.00.4120-3#1.520%1.31.10.511220-4#1.520%1.51.20.6七、钉型双向搅拌水泥粉喷桩质量控制措施及验收标准1、钉型双向搅拌水泥粉喷桩质量控制措施、粉喷桩施工前，应进行工艺试验工艺试验，以掌握对该场地的成桩工艺及各项技术参数，在确认原定施工工艺和水泥配合比可以满足设计要求时，工艺试验完毕，否则应将再试，直至达到要求。成桩工艺试验应达到下列要求：A、成桩工

15、艺试验桩数量12根（设计要求不少于3根）满足要求。B、满足设计要求的掺灰量和工艺要求的各项参数。C、采用2喷4次搅拌的施工工艺，以保证搅拌的均匀程度。D、掌握各种土质条件下：钻进下沉、钻杆提升的速度及困难程度情况，以确保合适的技术措施。、控制。成桩七天后采用浅部开挖观察桩体成型和搅拌均匀程度，并可检验桩身直径，作好记录，检查频率为1%。同时可采用轻便触探器钻取桩身加固土样，观察搅拌均匀程度，根据轻便触探击数用对比法判断桩身强度。成桩28天后在监理工程师指定桩体的不同部位（桩头、桩身及桩底）钻孔取芯，为保证试块的尺寸，钻孔直径不小于108mm,检验桩数应随机抽取2%,且不少于3根，对于扩大头部分

16、宜在小直径桩外取芯，通过芯样对桩长、扩大头长度、强度、均匀性等综合评价。其平均无侧限抗压强度应不小于0.5MPa。取芯应有良好设备和技术，保证芯样完整性和原状强度，进行无侧限抗压强度试验时，可视取样对桩芯的损坏程度将上述设计指标乘以0.70.9的折减系数。其他质量检测标准应符合以下规定：a、 桩径不小于设计值，采用钢尺量测，检查频率2%0b、 桩长不小于设计值或电流、钻进速度控制值，采用钻芯取样结合施工记录检查，检查频率100%。c、 扩大头高度不小于设计值，采用钻芯取样结合施工记录检查，检查频率0.5%od、 水泥掺入量不小于设计值，采用施工记录检查，检查频率100%oe、 粉喷量控制，每台

17、机器应配置电子计量仪，确保准确控制计量。f、水泥质量须符合国家标准，采用送检方式，每2000m3检测一次。g、 根据设计图纸进行桩位放样。桩位定位平面偏差<50mm。h、 为保证桩体的垂直度，应将钻机平面调平以使钻杆导向对地面保持垂直。使其垂直度偏差<1%,钻头直径磨损量小于1cm。2、钉型双向搅拌水泥粉喷桩质量验收标准钉型双向搅拌水泥粉喷桩质量验收标准主控项目1水泥品种、规格、质量设计要求2桩的数量、布置形式满足设计要求3单桩喷粉量满足设计要求4成桩长度及复搅长度满足设计要求5桩身完整性、均匀性、无侧限抗压强度满足设计要求6复合地基承载力满足设计要求一般项目1允许偏差桩位（mm）

18、不大于502桩身垂直度不大于1%3桩体功效直径不小于设计值八、钉型双向搅拌钉型粉喷桩施工注意事项1、在尚未喷粉的情况下进行钻进作业，严格控制钻进速度、提升速度、喷粉量及空气压力，确保成桩质量。要保证喷粉的均匀性，关键是掌握好钻头的提升速度。2、下钻深度、喷粉高程及停灰面。桩头应原位搅拌约30s。3、桩过程中因故停工时，第二次喷粉必须重叠接桩，接桩长度不得小于lm04、检查加固料用量、桩长、复搅长度，评定成桩质量。如有不合格桩或异常情况，应及时采取补桩或其他处理措施。5、钻头直径磨耗量不得大于10mm。输灰管须经常检查，不得泄漏及堵塞。6、无侧限抗压强度、桩长及桩身均匀性，桩顶高程，处理后的复合

19、地基承载力应符合施工图要求。7、计量：一般计量采用电子称重法与钻机深度相结合的计量装置，它能在记录上反映深度、相对应每延米的喷粉量、总灰量等。8、生意外影响桩身质量时，应在水泥终凝前采取补喷措施，补喷重叠长度1.0m。补喷无效时须重新打桩，新桩与废桩的间距20cm。九、钉型双向搅拌水泥粉喷桩试桩质量检测我部委托武汉中科科创工程检测有限公司于2014年2月23日至2014年2月28日对12根钉型双向搅拌水泥粉喷桩试桩进行了检测，检测方法主要为钻芯取样及荷载试验。1、取芯检测该试验主要是用于分析钉形水泥土搅拌桩桩身水泥土强度、桩身水泥土微观结构，查看水泥土搅拌桩是否从施工工艺上达到了设计要求，是后

20、续单桩承载力和复合地基承载力检测的基础。在成桩28天后，在桩径的1/4处用双管单动取样器在桩长范围内取芯，检验桩体完整性，取芯检测的试桩为15-1#、15-2#、15-3#、18-1#、18-2#、18-3#、20-1#、20-2#、20-3#共计9根桩。钻芯检测芯样抗压强度结果见附件1桩基钻芯法检测报告（武科创2014字第（167）号），从钉型双向粉喷桩钻芯检测抗压强度结果汇总表可以表明：双向搅拌水泥粉喷桩对于15%、18%及20%不同的水泥掺量,其抗压强度随着水泥掺入量的增加而增大，桩身无侧限抗压强度均大于0.5MPa,水泥掺入量为15%20%范围内，其在28d龄期桩身强度均可达到0.5M

21、Pa;同一水泥掺量，具钻进速度、提升速度及钻进时喷粉压力对桩体无侧限抗压强度影响较小。钉型双向粉喷桩钻芯检测抗压强度结果汇总表序号桩位编号水泥惨里钻进速度m/min提升速度m/min钻进时喷粉压力Mpa无侧限抗压强度备注(Mpa)115-1#15%0.90.90.40.6215-2#15%1.11.00.40.6315-3#15%1.31.10.50.7418-1#18%0.90.90.40.8518-2#18%1.11.00.40.7618-3#18%1.31.10.50.8720-1#20%0.90.90.41.1820-2#20%1.11.00.41.1920-3#20%1.31.10.

22、51.2粉喷桩取芯粉喷桩芯样2、载荷试验本次静载荷试验方法采用堆载法，通过标定的高压油泵和50吨千斤顶加压，压力由经过标定的压力表给出，再由千斤顶的标定曲线换算成荷载值，压力表精度不小于0.4级。本次静载的试桩为15-1#、15-4#、18-1#、18-4#、20-1#、20-4#共计6根桩，具体单桩竖向抗压静载试验检测结果见附件2:钉型双向搅拌水泥粉喷桩单桩竖向抗压静载试验检测报告（武科创2014字第（168）号）。从钉型双向粉喷桩单桩承载力检测结果汇总表可以表明：双向搅拌水泥粉喷桩对于15%、18%及20%不同的水泥掺量，具单桩静载荷试验的承载力特征值均大于160kN,满足设计要求;同一水泥掺量，其钻进速度、提升速度及钻进时喷粉压力对桩体单桩承载力影响较小。钉型双向粉喷桩单桩承载力检测结果汇总表序号桩位编号水泥惨里钻进速度m/min提升速度m/min钻进时喷粉压力Mpa承载力特承载力特征对应沉降值（KN）量（mm）