钉型水泥土搅拌桩、单轴水泥土搅拌桩试桩报告1.docx

苏州工业园区桑田岛地区市政工程

水泥土搅拌桩试桩专项方案

建设单位：中新苏州工业园区地产经营管理公司
实施单位：中新苏州工业园区开发集团股份有限公司
设计单位：苏州市市政工程设计院有限责任公司
编制日期： 2010年6月8日星期二

目 录
1.工程概况
1.1 编制依据 3
1.2 工程概况 3
1.3 设计要求 4
1.4室内配合比试验 5
1.5试桩目的 5
1.6试桩点位选择 5

2.搅拌桩试桩施工
2.1 施工前准备 7
2.2 施工工艺 7
2.3 施工注意事项 11

3.
3.1 成桩质量检查 13
3.2桩身质量检测 13
3.3质量检测 14

4.
14

1 工程概况
1.1 编制依据
（1）我院已出版的市政工程设计图纸及相关施工技术要求；
（2）中华人民共和国冶金部《软土地基深层搅拌加固法技术规程》YBJ225- 91；
（3）江苏省建设厅《钉型水泥土双向搅拌桩复合地基技术规程》苏JG/T024-2007；
（4）中华人民共和国交通部《公路路基施工技术规范》JTG F10-2006；
（5）国家现行的其他施工规范及标准。
1.2 工程概况
桑田岛位于苏州工业园区车坊镇，近临吴淞江，建成后集科技研发、生态休闲于一体的新发展区。
此次设计道路共有七条道路、分9个标段施工。道路全长约10公里，路幅宽34~60.4米。
根据现有地质钻孔资料,考虑到本片区西北角（东延路以北、纵一路以西）、东南角（独墅湖大道以南、新华街以东）为首期重点开发区域，由于工期紧，选择施工速度快、处理效果好的水泥搅拌桩方案，其中12米以内软土采用传统单轴单向水泥搅拌桩加固，12米～30米软土地基采用钉型水泥土搅拌桩加固。其中单轴单向水泥搅拌桩全长148046米，钉型水泥土搅拌桩全长446402米（1米直径桩头125100米，0.5米直径下部桩身321302米）。
1.3 设计要求
搅拌桩施工前,须场地进行平整，挖除建筑垃圾及草皮，然后根据地形及地势整平至车行道路槽下80厘米,形成纵向连续工作面后再施工搅拌桩。
处理范围：单轴单向水泥搅拌桩填方处理至坡脚线，挖方处理至人行道边线；钉型水泥土搅拌桩设置段为保证坡角稳定，桩路基处理宽度要求超出路边线6米以上。
桩距：单轴单向水泥土搅拌桩桩径为50cm，一般段桩距1.2米，桥头50米过渡段桩间距加密至1.0米，钉型水泥土搅拌桩扩大头高度为6米，桩径为100cm，下部桩径为50cm，一般段桩距2.3米，桥头50米过渡段桩间距加密至2.0米。两种桩均呈梅花形布置。
桩施工深度：桩尖须穿透软弱土层，进入持力层50cm。
水泥掺入量：水泥采用42.5级以上的普通硅酸盐水泥，水泥的掺入量应通过室内配方试验确定，但需大于12%（重量比），水灰比0.45-0.6。搅拌桩的桩身设计强度取90d龄期的试块抗压强度，其无侧限抗压强度大于1.5Mpa，施工中可根据实际情况取7d、28d、90d的龄期分别按0.5 Mpa、1.0Mpa、1.5Mpa控制。
1.4室内配合比试验
（1）试验目的：了解水泥掺入量、水灰比对水泥强度的影响，求得龄期与强度的关系，从而为试桩提供可靠的参数。
1.5室外试桩目的
为了确定最佳的水泥用量、水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度及有效长度等参数，验证钉型水泥土搅拌桩施工可行性，以指导水泥搅拌桩的大规模施工。
1.6 试桩点位选择
采用单轴单向水泥土搅拌桩标段有一标段—纵一路（金鸡湖大道～新城路）道路、二标段—东延路东延（星华街～纵一路）道路、五标段—长阳街南延（金鸡湖大道～若水路）道路；采用钉型水泥土搅拌桩标段有一标段—纵一路（金鸡湖大道～新城路）道路、二标段—东延路东延（星华街～纵一路）道路、五标段—长阳街南延（金鸡湖大道～若水路）道路、六标段—独墅湖大道东延（新华路～长阳街）道路。
本次试桩点选择在最大桩长工点及最差地质工点处。试桩点详见下表。

试桩点位设置表
桩类型
试桩点位
桩规格及布置方式
目的
单轴单向水泥土搅拌桩
二标段（东延路东延）K0+693处
桩径为50cm，桩距1.2米，呈梅花形布置，桩长约12米。按室内配合比试验得出的最少水泥掺量、最少水泥掺量+2%、最少水泥掺量+4%分3种类型各试桩3根，共试桩9根。
确定最佳的水泥用量、水泥浆的水灰比及施工参数。
钉型水泥土搅拌桩
一标段（纵一路）Z0+760处

桩扩大头桩径为100cm，高度为6米，下部桩径分50cm、60 cm，桩距分2.3米、2米，呈梅花形布置，桩长约24米。4种不同下部桩径每类桩按室内配合比试验得出的最少水泥掺量、最少水泥掺量+2%、最少水泥掺量+4%分12种类型各试桩3根，共试桩36根。
确定最佳的水泥用量、水泥浆的水灰比及施工参数，验证钉型水泥土搅拌桩施工可行性。
二标段（东延路东延）K0+950处
桩扩大头桩径为100cm，高度为6米，下部桩径分50cm、60 cm，各试1根桩，桩长约29米，水泥掺量按最少水泥掺量试桩即可。
确定钉型水泥土搅拌桩最大施工深度。
注：表中桩长为设计根据钻探资料设计桩长，施工时应根据现场地质，按穿透软土层，进入硬土持力层50厘米以上控制。
2 搅拌桩试桩施工
2.1施工前准备
1、资料：施工前应准备下列施工技术资料：施工场地的工程地质报告，土工试验报告，室内配比试验报告，设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停浆面高程以及测量资料等。
２、场地平整： 场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填粘性土；施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。
3、测量准备：放线前对各控制点进行复核后，按设计图纸放线，准确定出各搅拌桩的位置；搅拌桩桩位应采用竹片或板条进行现场定位，点白灰定位，移动钻机要准确对孔，对孔误差不得大于50mm。
4、施工机械：施工机械必须是经国家计量部门确认的、能检测和记录水泥浆掺入量计量装置和搅拌深度的自动记录仪。施工前应标定深层搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管送达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数。2.2施工工艺
2.1.1单轴单向水泥土搅拌桩施工工艺
单轴单向水泥土搅拌桩应采取全桩长“四搅两喷”工艺。搅拌桩钻进速度不大于0.7m/min，喷浆搅拌提升时提升速度不大于0.5m/min。
施工工艺流程图：
清理桩头
定、核桩位
移机对位
搅拌下沉
制备水泥浆
喷浆搅拌提升
原位旋喷30秒
重复搅拌下沉至桩端
重复喷浆搅拌提升
停浆
提升搅拌头至地表
双向控制导向架垂直度
制桩结束、移至下一桩位

2.1.2钉型水泥土搅拌桩施工工艺
钉型水泥土搅拌桩应采取全桩长“两搅一喷”工艺。钉型桩下沉速度0.5～0.8m/min；提升速度0.7～1.0m/min；内钻杆转速≥50r/min；外钻杆转速≥70r/min；下沉时喷浆压力0.25～0.40MPa。

施工工艺流程图:

a
b
c
d
e
f
g
h
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，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转(外钻杆逆时针旋转，内钻杆顺时针旋转)切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到扩大头设计深度；
c) 施工下部桩体：改变内、外钻杆的旋转方向，将搅拌叶片收缩到下部桩体直径；喷浆切土下沉：两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到设计深度,在桩端应就地持续喷浆搅拌10秒以上；
d) 提升搅拌：搅拌机提升、关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至扩大头底面标高；
e) 伸展叶片：改变内外钻杆的旋转方向，将搅拌叶片伸展至扩大头直径；提升搅拌：提升钻杆，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶标高以上50cm；
f) 切土下沉：搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵，向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到扩大头设计深度；
g) 提升搅拌：关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶标高以上50cm，完成单桩施工。
2.1.3施工技术指标
名 称
单 位
指 标 值
允 许 偏 差

水泥用量（重量比）
%
室内配合比试验得出的最少水泥掺量、最少水泥掺量+2%、最少水泥掺量+4%。
±2.5
复喷复搅深度
mm
按设计
±100
深度记录误差
mm
按设计
≤50
时间记录误差
S
按设计
≤5
停浆面标高
mm
低于整平标高约30厘米处
2.3 施工注意事项：
（1）钻杆长度标定：开工前或因故长度发生变化时，必须用钢尺对钻杆进行标定。
（2）桩深度控制：应视实际地层变化、工作电流高低和下沉速度快慢等具体情况进行施工，要求穿透软泥土层，进入持力层50厘米以上。
（3）座底：搅拌头下沉至桩端时，原位旋转喷浆时间不小于30秒。
（4）淤泥层：为确保水泥土强度满足设计要求，在搅拌速度不变等情况下，通过提高注浆泵电机转速增加水泥浆喷入量。
（5）配浆：按施工配合比计算出每桶加水量（在桶内做出标记）、水泥量及外掺剂量，加料准确、搅拌均匀，时间不小于3分钟，并经过筛后使用，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。
（6）整个制浆过程确保边喷浆、边搅拌连续性作业，并经常观察输浆管脉动情况，以及有关仪表和集料斗中浆量变化，以判断管路是否畅通，喷浆是否正常。
（7）设置专人进行施工记录，记录及时，内容详尽。记录的内容主要有拌制浆液的罐数、水泥用量、外掺剂用量、泵送时间、搅拌机每米下沉或提升时间、桩深度、垂直度等。
（8）完桩后，清走固结浆体及上层土（原土面至桩头下10cm）。
（9）桩机预搅下沉时不宜冲水，当遇到硬土层下沉困难时，方可适量冲水。如管道内有清水时，应在地表将管内清水排除后方可进行正常作业。
（10）水泥浆不能离析，水泥要过筛。为防止水泥浆离析，可在灰浆机中不断搅动，待压浆前才将水泥浆倒入料斗中。
（11）要根据加固强度和均匀性预搅，软土应完全预搅切碎，以利于水泥浆均匀搅拌。
a、压浆时不允许发生断浆现象，输浆管不能发生堵塞。
b、严格按设计确定的参数，控制喷浆、搅拌和提升速度。
c、控制重复搅拌时的下沉和提升速度，以保证加固范围每一深度内得到充分搅拌。
（12）在成桩过程中，由于电压过低或其它原因造成停机，使成桩工艺中断的，为防止断桩，在搅拌机重新启动后，将深层搅拌叶下沉半米再继续成桩。若停机超过3小时，应先拆除输浆管路，清洗输浆管路。
（13）桩机冷循环水在整个施工过程中不能中断，应经常检查进水和回水温度，回水温度不应过高。
（14）桩机的入土切削和提升搅拌，负载荷太大及电机工作电流超过额定值时，应减慢升降速度或补给请水，一旦发生卡钻或停钻现象，应切断电源，将搅拌机强制提起之后，才能重启动电机。
（15）对使用的钻头定期复核检查，其直径磨耗量不得大于２ｃｍ。
3质量检测
3.1成桩质量检查
搅拌桩质量控制应贯穿施工全过程，应坚持全程的施工监理。施工过程中随时检查施工纪录和计量纪录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。检查重点是：水泥用量、桩长、内外钻杆转速、搅拌机提升和下沉速度、停浆处理方法和单桩施工时间等。
施工过程中必须随时检查加固料用量、桩长、复搅长度及施工中有无异常情况，记录其处理方法及措施。
施工过程中应检查机架的垂直度、机架底盘的水平度、水泥浆比重、搅拌机提升和下沉速度以及钻机下沉最后30s的电流和钻进速度等。
单桩施工结束后，应对桩位偏差、桩径、单桩水泥用量以及单桩施工时间进行检查。其中桩位偏差不大于50mm，桩径和单桩水泥用量不小于原试验预定掺入量，单桩施工时间不小于由工艺试桩确定的时间值。
3.2桩身质量检测
搅拌桩成桩7天后采用浅部开挖观察桩体成型情况和搅拌均匀程度，并可检验桩身直径，作好记录。
拌桩成桩28天后应进行标准贯入试验和取芯进行室内无侧限抗压强度测试。为保证试块尺寸，钻孔直径不小于108mm。对钉形水泥土双向搅拌桩扩大头部分宜在小直径桩外取芯，通过芯样对桩长、强度、均匀性等综合评价，并确定满足强度最小水泥掺量。
3.3承载力检测
成桩28天后对搅拌桩复合地基承载力和单桩载荷进行试验。
4提供试桩成果
试桩时应对桩进行编号，并提供坐标，对每根桩水泥用量、水泥浆的水灰比及施工参数、质量检测成果等按桩编号对应列出，编制文本以供设计教验。