1、重庆至贵阳铁路扩能改造工程 9 标段水泥搅拌桩试桩总结报告0 中国建筑股份有限公司目 录一、试桩里程，布置形式及布置情况 1二、试桩施工机具 1三、试桩目的 1四、试桩施工工艺参数的确定 2五、施工过程质量控制 3六、施工工艺 3七、试桩成果 5附件 1：复合地基静载及钻芯取样结果报告 11附件 2：水泥搅拌桩试桩记录 . 12附件 3：水泥搅拌桩试桩施工平面图 . 20重庆至贵阳铁路扩能改造工程 9 标段水泥搅拌桩试桩总结报告1 中国建筑股份有限公司水泥搅拌桩试桩总结报告一、试桩里程，布置形式及布置情况2013 年 8 月 4 日6 日，在 DK191+005DK191+528 段进行了 3
2、6 根水泥搅拌桩成桩工艺性试验，该试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 1.1m，搅拌桩直径为 0.5m，设计桩长2.510.6m，实际桩长见附件：水泥搅拌桩试桩记录。二、试桩施工机具本次试桩选用 PH-5D 型深层水泥搅拌桩钻机，主电机功率为 45KW：一档为 0.6mmin，转速正转 15rmin，反转 17rmin；二档为 0.8mmin，转速正转 25rmin，反转 29rmin；三档为 1mmin，转速正转 44rmin，反转 52rmin；四档为 1.5mmin，转速正转 70rmin，反转 82rmin；五档为 2mmin，转速正转 108rmi
3、n，反转 138rmin；PJ-5A 泥浆泵一台。PJ4-2 型电脑自动记录仪一台。试桩前所有用于试桩的机械都完成以下工作：（1）桩机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、复搅深度、复搅次数等参数。（2）桩机上的压力表、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 0.5Kg 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。三、试桩目的（1）确认水泥掺入量及水灰比。（2）确认搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉
4、、提升速度。（3）根据不同掺和比确定技术参数。重庆至贵阳铁路扩能改造工程 9 标段水泥搅拌桩试桩总结报告2 中国建筑股份有限公司（4）确定达到持力层的电流强度。（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 28d 的无侧限抗压强度不小于 1.35MPa、单桩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。四、试桩施工工艺参数的确定（1）钻进速度与提升速度水泥搅拌桩为两喷四搅，根据以往水泥搅拌桩施工经验，钻机搅拌速度和提升搅拌速度如下：第一次钻进搅拌速度：1.0m/mi
5、n、转速 44r/MIN，第一次提升搅拌速度：1.5m/min、转速 70r/min，再次钻进搅拌速度：1.0m/min、转速 44r/min，再次提升速度 1.5m/min、70r/min。 （2）掺灰率选定根据渝黔施路站-05-02设计要求，水泥采用 P042.5 级普通硅酸盐水泥，地表水及地下水对混凝土结构有侵蚀性，侵蚀等级为 H1，采用水泥+粉煤灰，掺灰量为被加固湿土质量的 1520%，粉煤灰掺量为水泥质量的 20%。为选择经济、可靠、合理的水泥浆配比，试桩按水泥+粉煤灰配比试桩，试桩数量如下：按水泥+粉煤灰浆体配比试桩：水泥+粉煤灰总量掺比为15%、16%、17%、18%、19%、2
6、0%的各试桩 6 根，其中水泥：粉煤灰=4:1，共36 根。2013 年 8 月 6 日，36 根试桩已顺利完成。根据渝黔施路站-05-02设计要求，水泥采用 P042.5 级普通硅酸盐水泥，粉煤灰为级或以上强度的。再根据配合比室内试验结果，选取掺灰量分别为 15%、18%和 20%的试桩（共 6 根）作为检测对象，对其进行取芯检测、复合地基承载力检测，从而确定所需配合比及各项参数。选定掺灰量为 18%，每延米试桩水泥用量为 63.6Kg，粉煤灰用量 12.72Kg。（3）水灰比重庆至贵阳铁路扩能改造工程 9 标段水泥搅拌桩试桩总结报告3 中国建筑股份有限公司按设计要求，水胶比为 0.450.
7、55，再结合实际土质的含水率较高，水灰比采用 0.50。已知水比重为 1，水泥比重为 3.1，总重量总体积，即浆液比重为（1+0.5）（13.1+0.51）=1.823。（4）喷浆量及喷浆压力每延米喷浆量=（每延米水泥用量+每延米粉煤灰用量）1.51.832。水泥搅拌桩实际喷浆压力应控制为 0.5MPa。（5）达到持力层电流强度根据试桩过程电流大小，在施工过程中，电流一般为 4045A，在进入持力层时电流增大至 7585A。（6）无侧限抗压强度和单桩复合地基承载力经检测，桩身无侧限抗压强度和单桩复合地基承载力均满足设计要求，具体见检测报告。五、施工过程质量控制（1）钻进速度与提升速度及钻头速度
8、的控制钻进时用四档，提升时用三档，不能用五档快速钻进（或五档快速提升）。注意控制搅拌机提升到地面以下 1 米时用二档慢慢提升。钻头速度控制在3050rmin。（2）桩底进入持力层控制根据试桩过程电流大小，在施工过程中，电流一般为 3545A，在进入持力层时电流增大至 7585A。六、施工工艺水泥搅拌桩试桩采用“两喷四搅”施工工艺，详见“工艺流程图”（1）钻机就位将钻机安置在测设的桩位上，使钻头对准桩位，桩位允许偏差100mm，然后调整桩机的平整度和垂直度，垂直度允许偏差1%，以保证桩身垂直。（2）制浆根据施工前室内配方试验确定的最佳水泥用量、水灰比制浆，要求水要清洁、酸碱适中。重庆至贵阳铁路扩
9、能改造工程 9 标段水泥搅拌桩试桩总结报告4 中国建筑股份有限公司水泥搅拌桩工艺流程图浆液配制顺序：先加入规定用水量，然后边搅拌边加入水泥和粉煤灰，并用比重计检浆液比重，设计浆液比重为 1.823。（3）浆液加压采用高压泵将浆液经高压管送至喷嘴。（4）钻进至设计层位钻机就位后，开启钻机向下旋转钻进、搅拌至设计桩长（持力层）。（5）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。（6）复搅下沉重庆至贵阳铁路扩能改造工程 9 标段水泥搅拌桩试桩总结报告5 中国建筑股份有限公司钻机提升钻头至桩顶后，为了加强搅拌的均匀性，再次搅拌下沉至持力层
10、。（7）再次提升、喷浆搅拌再次将钻机反转，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，宜减慢速度，当喷浆口至桩顶标高时，应停止提升搅拌1020s，以保证桩头密实均匀。（8）清洗、移位灌浆完成后，提升钻杆及钻头，向集料斗中注入适量清水，进行低压射水，清洗管路中残存的水泥浆。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0.5m，若停机超过 3h，应在原桩位旁边进行补桩处理。清洗结束后，把钻机等设备移到新孔位上。七、试桩成果（一）水泥搅拌桩质量检验1、成桩 7d 后，采用浅层开挖 3 根桩头目测检查搅拌桩的均匀性、整体性及外观质量。开挖深度为停浆面以下 0.
11、5m。经现场开挖检测，桩身均匀性、整体性、外观质量及桩径均满足设计要求。2、成桩 28d 后取 3 根桩，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 I-293-7，强度 2.57 MPa、2.41 MPa、2.34 MPa；I-292-6，强度 2.74 MPa、2.59 MPa、2.44 MPa；I-292-7，强度 2.71 MPa、2.68 MPa、2.49 MPa。检测结论：各桩强度均大于设计 1.35MPa。钻芯后的空洞采用水泥砂浆灌注封闭。具体检测情况如下：（1）成桩 28 天后桩身抽芯进行完整性检测及无侧限抗压强度试验2013 年 9 月 13 日，项目
12、部总工、技术员、监理单位专监及试验监理、检测单位人员在现场进行了-293-7 水泥搅拌桩（浆配比为 15%）抽芯并试验其无侧限抗压强度（见图 2）。从芯样看，芯样连续、完整，呈长、短柱状、混合料分布均匀，无其他异常情况，桩长符合设计要求，桩身均匀性良好。从芯样中截取不同深度、不同土层的 3 个试件进行无侧限进行抗压强度试验，重庆至贵阳铁路扩能改造工程 9 标段水泥搅拌桩试桩总结报告6 中国建筑股份有限公司试验结果为 2.57Mpa(00.64m)，2.41Mpa（0.643.95m），2.34Mpa（3.955.5m）。2013 年 9 月 14 日，项目部总工、技术员、监理单位专监及试验监理
13、、检测单位人员在现场进行了-292-6 水泥搅拌桩（浆配比为 18%）抽芯并试验其无侧限抗压强度（见图 3）。从芯样看，芯样连续、完整，呈长、短柱状、混合料分布均匀，无其他异常情况，桩长符合设计要求，桩身均匀性良好。从芯样中截取不同深度、不同土层的 3 个试件进行无侧限进行抗压强度试验，试验结果为 2.74Mpa(00.6m)，2.59Mpa（0.63.95m），2.44Mpa（3.957.8m）。重庆至贵阳铁路扩能改造工程 9 标段水泥搅拌桩试桩总结报告7 中国建筑股份有限公司2013 年 9 月 14 日，项目部总工、技术员、监理单位专监及试验监理、检测单位人员在现场进行了-292-7 水
14、泥搅拌桩（浆配比为 20%）抽芯并试验其无侧限抗压强度（见图 4）。从芯样看，芯样连续、完整，呈长、短柱状、混合料分布均匀，无其他异常情况，桩长符合设计要求，桩身均匀性良好。从芯样中截取不同深度、不同土层的 3 个试件进行无侧限进行抗压强度试验，试验结果为 2.71Mpa(00.6m)，2.68Mpa（0.66.95m），2.49Mpa（6.958m）。（2）成桩 28 天单桩复合地基载荷试验2013 年 9 月 17 日在现场对水泥搅拌桩-291-8（浆配比 18%）试桩进行了单桩复合地基载荷试验。累计沉降为 15.1mm，单桩复合地基载荷试验符合设计要求（不小于 180KPa）。 重庆至贵
15、阳铁路扩能改造工程 9 标段水泥搅拌桩试桩总结报告8 中国建筑股份有限公司2013 年 9 月 19 日在现场对水泥搅拌桩-291-9（浆配比 15%）试桩进行了单桩复合地基载荷试验。累计沉降量为 15.94mm，单桩复合地基载荷试验符合设计要求（不小于 180KPa）。 2013 年 9 月 21 日在现场对水泥搅拌桩-290-8（浆配比 20%）试桩进行了单桩复合地基载荷试验。累计沉降量为 12.02mm，单桩复合地基载荷试验符合设计要求（不小于 180KPa）。 重庆至贵阳铁路扩能改造工程 9 标段水泥搅拌桩试桩总结报告9 中国建筑股份有限公司八、（二）试桩总结根据水泥搅拌桩试桩记录和各
16、项检测数据得出的试验数据进行分析总结在该地质条件下，采用 PH-5D 型大扭矩钻机施工。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、复合地基载荷两项指标均符合设计要求，可按如下的施工机具、施工工艺及参数、水泥掺量进行的搅拌桩施工（1）水泥搅拌桩施工机具采用 PH-5D 型大扭矩钻机；施工工艺为“两喷四搅”；施工流程为：钻机就位制浆开启钻机边钻边进边提升钻头、边喷浆搅拌再次钻进再次提升、喷浆搅拌清洗、移位。（2）通过记录和电脑小票，我们可以得出：第一次钻进搅拌速度：1.0m/min、转速 44r/MIN，第一次提升搅拌速度：1.5m/min、转速 70r/min，再次钻
17、进搅拌速度：1.0m/min、转速 44r/min，再次提升速度1.5m/min、70r/min。即控制钻进速度为三档，提升速度为四档。（3）胶凝材料：水泥采用 P.042.5 级普通硅酸盐水泥，粉煤灰采用级袋装粉煤灰。（4）配合比据无侧限抗压强度、复合地基荷载检测结果（详见所附检测报告），水泥用量采用 18%，水灰比采用 0.5，每米水泥用量为 63.6Kg，每米粉煤灰用量为 12.72Kg。（5）喷浆量通过试桩，可以发现，浆喷量的控制不仅控制每米水泥用量和浆液比重，还须控制钻进提升速度与钻头转速的一致性，以免搅拌喷浆不均匀。每米喷浆量浆配比为 18%的喷浆量计算设计每米喷浆量=（设计每米水泥用量+设计每米粉煤灰用量）（1+0.5）/1.823(63.6+12.72)(1+0.5)/1.823=62.8L/m计算记录表中实际平均每米喷浆量为 74L/m62.8L/m，符合设计要求。重庆至贵阳铁路扩能改造工程 9 标段水泥搅拌桩试桩总结报告10 中国建筑股份有限公司（6）喷浆压力：根据试桩，水泥用量 18%，水灰比 0.5，采用喷浆压力为 0.5Mpa。（7）持力层电流：根据试桩电流大小，达到持力层电流不小于 75A。附件（1）水泥搅拌桩试桩施工平面布置图（2）水泥搅拌桩试桩记录（3）复合地基静载及钻芯取样结果报告
