新建重庆至宜昌铁路站前工程YWZQ-8标段
水泥搅拌桩工艺性试验总结
编制： 审核： 批准：
中铁三十一局集团有限公司渝宜铁路土建8标项目经理部
二○一三年四月
目 录
1试桩里程、布置形式及布置情况
在D1K247+122段附近左侧进行了3根水泥搅拌桩成桩工艺性试验，该试验桩已按照既定方案顺利完成。水泥搅拌桩布置形式为正三角形布置，桩间距为。搅拌桩直径，设计桩长5m、、，实际桩长见附件：水泥搅拌桩试桩记录。
2 水泥搅拌桩试桩工具
本次试桩选用SJB-5型深层搅拌机，主电机功率为75KW，钻进速度有五档：
一档为～min，转速正转15r/min，反转17r/min； 二档为～min，转速正转25r/min，反转29r/min； 三档为～min，转速正转44r/min，反转52r/min； 四档为～min，转速正转70r/min，反转82r/min； 五档为～min，转速正转108r/min，反转138r/min； 可无机调速。
TC1180-C泥浆泵1台。YX-Ⅰ型电脑自动记录仪1台，NJ-600型泥浆搅拌机1台。试桩前所有用于试桩的机械都完成以下工作：
1）桩基配置了可以控制桩身每米喷浆量的记录器，且记录器上的任何一个可操作的按钮和开关不得用于设定操作时间、深度、喷浆量、桩位编号、复搅次数等参数。
2）桩基上的压力表、转速表、电流表、电子称都经过标定，达到合格。
3）每台桩机钻架相互垂直两面上分别设置两个重的吊线锤，并画上垂直线。
4）在每台桩机的钻架画上钻进刻度线，标写醒目的深度。 5）钻头直径的磨损量≤1cm。
3 试桩目的
1）确认每根搅拌桩水泥用量。
2）确定搅拌下沉、提升的速度和重复搅拌下沉、提升速度。
3）根据不同掺和比确定技术参数。 4）确定不同地质情况的电流强度。
5）确定该地质条件下，按室内配合比在现场施工，水泥搅拌桩28天的无侧限抗压强度不小于、单桩承载能力、复合地基承载力是否满足设计要求。
6）根据单桩承载力试验确定施工掺和比，取得经济可靠的、符合设计要求便于现场实施的工艺控制数据，以便指导本段水泥搅拌桩大面积施工。
4试桩施工工艺参数的确定
钻进速度与提升速度
水泥搅拌桩为两喷四搅，根据以往水泥搅拌施工经验，钻机搅拌速度和提升搅拌速度如下：
钻进搅拌速度min，转速25r/min；提升搅拌速度min，转速52r/min。
水胶比选定
根据《渝宜施路-10-4/4》设计要求，水泥搅拌桩桩身水泥采用级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量为被加固湿土质量的15%，水泥浆水灰比为1:～1:。为选择经济、可靠、试桩施工配合比采用水灰比为、、，具体配合比见下表：
水泥搅拌桩试桩配合比
水灰比 每米用量（Kg） 水泥 水 喷浆量
已知水比重为1，水泥比重为，总重量÷总体积，为浆液比重，即（1+水胶比）÷（1÷+水胶比÷1），每米喷浆量=每米水泥用量×
（1+水胶比）÷[（1+水胶比）÷（1÷+水胶比÷1）]。
喷浆速度为15～21L/min。试桩过程当中选取了20L/min。
喷浆压力
水泥搅拌喷浆压力控制在。
5施工过程质量控制
钻进速度与提升速度及钻头速度的控制
钻进时用二档，提升时用三档，不能用三档以上档位快速钻进。
桩底打入持力层深度
在每台桩机的钻架上画上钻进刻度线，每一道标记记号，同时以小票的数据来控制桩长。以深入持力层为准。
6施工工艺
水泥搅拌桩试桩采用“两喷四搅”施工工艺，工艺流程如下图：
两喷四搅施工工艺流程图
桩机就位 钻进搅拌下沉 喷浆提升搅拌 重复钻进搅拌下沉 重复喷浆搅拌提升 成桩完毕、移位 搅拌水泥砂浆浆液 钻机就位 将钻机安质在测设的桩位上，使钻头对准桩位，桩位允许偏不大于50mm，然后调整桩机的平整度和垂直度，垂直度允许偏差不大于1%，以保证桩身垂直。
制浆
根据施工前室内配方试验确定的水泥用量、最佳水胶比制浆，要求水要清洁、酸碱适中。
浆液配置顺序：先加入规定用量水，然后边搅拌边加水泥，并用比重计检浆液比重，设计浆液比重分别为cm3、 g/cm3、 g/cm3。最后放入二次搅拌桶内进行二次搅拌。
浆液加压
采用高压泵将浆液经高压管送至喷嘴。
钻进搅拌
钻机就位后，开启钻机边钻进、边搅拌，直至钻进水泥搅拌桩设计深度。
边提升钻头、边喷浆搅拌
钻进至设计深度后，钻机反转，提升钻头，边自下而上喷浆、边提升、边搅拌。直至提升至桩顶。
再次钻进搅拌
钻头提升至桩顶后，再次下钻，边下钻、边搅拌。直至钻进至水泥搅拌桩设计深度。
再次提升、喷浆搅拌
再次钻进至设计深度后，再次将钻机反转，提升钻头，边自下而上喷浆、边提升、边搅拌。提升至地面以下1m时，减慢速度，当喷浆口至桩顶标高时，停止提升搅拌10～20s，以保证桩头密实均匀。
清洗、移位
灌浆完成后，提升钻杆及钻头，向集料都中注入适量清水，进行低压射水，清洗管路中残存的水泥浆。清洗结束后，把钻机等设备移到新孔位上。
在成桩过程中，因故停浆继续施工时，必须重叠接桩，接桩长度
不小于，若停机超过3h，在原位旁进行补桩处理。
7试桩成果
水泥搅拌桩质量检验
1）成桩7d后，并用实际周长、、换算成桩直径为51cm、50cm、。开挖深度为停浆面以下。
照 片
2）成桩28d后，在3根检测桩桩径方向1/4处、桩长范围内钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，取1-1、2-1、2-2共3个式样做桩身无侧限抗压强度。检测结论：1-1#桩上部为、中部为、下部为，2-1#桩上部为、中部为、下部为，2-2#桩上部为、中部为、下部为，均大于设计的要求。
水泥搅拌桩桩位实际偏差
水泥搅拌桩桩位实际偏差为10mm、20mm、20mm，桩位偏差在允许范围50mm以内。
8水泥搅拌桩现场检查情况
桩顶1m以下成桩效果检查
2013年4月12日，项目部对水泥搅拌桩成桩情况进行了现场外观坚定，监理单位大西南（成都）工程监理咨询有限公司渝宜铁路1标监理项目部对试验过程进行了见证。对试桩桩顶以下1m范围进行了开挖，课件桩体圆匀，3根桩直径分别为51cm、50cm、，无缩颈和回陷现象，布置形式、桩间距及直径均符合要求，布置形式、桩间距以及直径均符合要求，桩体符合设计施工规范要求。
成桩28d单桩复合地基载荷试验
2013年4月12日在现场对水泥搅拌桩1-1#（水胶比为，水泥：水=1:）试桩进行了复合地基载荷试验。结果沉降量为，满足设计要求复合地基处理后的地基承载能力不小于承载能设计值180KPa的要求。
2013年4月12日在现场对水泥搅拌桩2-1#（水胶比为，水泥：水=1:）试桩进行了复合地基载荷试验。结果沉降量为满足设计要求复合地基处理后的地基承载能力不小于承载能设计值180KPa的要求。
2013年4月12日在现场对水泥搅拌桩2-2#（水胶比为，水泥：水=1:）试桩进行了复合地基载荷试验。结果沉降量为，满足设计要求复合地基处理后的地基承载能力不小于承载能设计值180KPa的要求。
9试验总结
将以上数据汇总成表，通过数据对比可选择处最优的施工工艺和施工参数组合。试桩结果汇总如下表：
桩编号 湿土容重钻机提升速实际每米喷水胶比 3（KN/m） 度（m/min） 浆量(L) 实际每米水实际每米泥用量(Kg) 水泥掺量 试验沉降钻芯强量（mm） 度（MPa） 1-1 2-1 2-2 17 17 17 1: 1: 1: 50 50 50 % % % 通过水泥搅拌桩试桩记录和各项检测数据得出试验数据分析总结：在该地质条件下，采用SJB-5型深层搅拌机施工，按“两喷四搅”施工工艺及试桩施工参数施工的水泥搅拌桩，无侧限抗压强度、单桩复合地基荷载试验2项指标均复合设计要求，综合考虑，水胶比为水泥：水=1:时施工效果更加好。可按如下的施工机具、施工工艺及参数、水泥参量进行搅拌桩施工：
水泥搅拌桩施工机具采用SJB-5型深层搅拌机，TC1180-C泥浆泵、YX-Ⅰ型电脑自动记录仪1、NJ-600型泥浆搅拌机配合施工，施工工艺为“两喷四搅”，施工流程为：钻机就位→制浆→开启钻机→
便钻进、边喷浆→钻机提升→再次钻进、喷浆搅拌→再次提升、搅拌→清洗、移位。
在施工过程当中，钻进时采用搅拌机二档，速度控制在min，转速25r/min；钻机提升时采用三档，速度控制在min，转速52r/min。
水泥采用级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量为被加固湿土质量的%，每米水泥用量，水胶比。配合比为水泥：水=1:。浆液设计比重设计浆液比重分别为cm3。
每米理论喷浆量=×（1+）÷[（1+）÷（1÷+÷1）]=，实际喷浆量为50L/m＞m，符合设计要求，确定设计喷浆速度为20L/min。
水泥搅拌喷浆压力控制在。
10、附件 、施工记录 、试验报告
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