水泥砂浆桩试桩工艺性试验总结

1、新建九景衢铁路工程水泥砂浆桩试桩总结DK114+880DK114+910段水泥砂浆桩试桩总结1.水泥砂浆桩工艺原理水泥砂浆桩是利用水泥砂浆作为固化剂，即在纯水泥浆中掺入一定比例的中砂，增加地基中的粗颗粒含量，降低地基土的塑性指数，改良土的物理力学指标，明显提高桩体无侧限抗压强度，该工艺克服了常规水泥搅拌桩在塑性指数高的的粘土层中成桩强度低的难题，同时在淤泥质土、淤泥层中成桩强度明显提高。水泥砂浆桩加固土的原理是：通过水泥水解、水化反应所生成的水泥砂浆化合物与土颗粒产生粒子交换、团粒化作用、碳酸化反应以及硬凝反应等一系列物理、化学反应，形成具有一定强度和稳定性的水泥砂浆加固土。通过特制的搅拌机械

2、，将水泥砂浆与需加固深度范围内的软土强制拌合，使其固结成具有整体性、水稳定性和足够强度的水泥砂浆土。水泥的作用包括两个方面：一是水泥发生水解和水化反应，生成水泥胶凝体，将土颗粒凝结成一个稳定的结构体，起骨架作用；二是水泥在水化时形成的钙离子与土粒表面的钠离子进行离子交换，在土粒中形成稳定的钙离子，提高土体的强度和稳定性。通过水泥砂浆桩法加固后，在地基土中形成稳定的、强度较高的柱状水泥砂浆土体。这些水泥砂浆土体成为地基土的一部分，与原地基土构成复合地基。我三分部软基作业班组桩基六工班于2014年8月25日在DK114+880DK114+910段线路进行了9根水泥砂浆桩工艺性试验。本次试验的目的为

3、确定各种施工技术参数，以指导水泥砂浆桩以后大规模施工。该段试验桩已按既定方案顺利完成。2.工程概况我工区路基工程水泥砂浆桩施工范围：DK114+880DK114+910；K114+970DK115+150。水泥砂浆桩采用三角形布置，桩间距为1米，桩径为0.5m。加固深度为4m，桩顶铺设碎石垫层及土工格栅。3.工程地质情况水泥砂浆桩位置地质情况：试桩位置位于DK114+880DK114+910段，该段地势平坦，上部为淤泥（淤泥质土）厚0-2.1m，其下黏土，厚2.2-3.1m，中部全风化云母千枚岩、千枚岩、千枚状板岩，厚2.1-7.4m。中下部为强风化云母千枚岩、千枚岩、千枚状板岩，厚9.5-1

4、9.5m，地质柱状图如图所示。4、试桩目的验证4.1.工艺试验的施工设备、施工工艺和方法、施工顺序满足施工需要。4.2.经试验结果印证：采用PH-5A型深层搅拌机（主电机功率45KW），选用56kg/m水泥掺入量、0.6的水灰比、0.4的砂灰比、钻头下沉速度为0.60.8m/min、提升速度为1m/min、复搅速度0.5m/min、停钻最后30s电流值6070A、复搅深度同钻进深度、复搅提升速度0.5m/min。5、 试桩施工方法5.1.施工用原材料及试桩配合比材料采用江西锦溪水泥股份有限公司生产的P.O42.5水泥。水泥砂浆桩试桩数量为水泥掺量48Kg/m;56Kg/m;63Kg/m对应水灰

5、比1：0.60的各3根，共9根。5.2.试验目的试桩段施工有效桩长满足不小于设计值4 m，施工桩长根据现场实际标高及地质情况具体确定。试桩全过程重点监测水泥用量、施工桩长、搅拌机提升和下沉速度、水泥砂浆比重、钻机下沉最后30s的电流值、泵压。桩长范围内垂直钻孔取芯，确定其完整性、均匀性。成桩7d取不同深度的3个芯样做无侧限抗压强度试验，满足设计要求无侧限抗压强度值不得小于1.4Mpa。 试桩配合比：试桩采用3种配合比（48Kg/m;56Kg/m;63Kg/m），水灰比为0.6。具体施工水泥砂浆桩配合比见下表：水灰比0.5每米水泥用量485663每米砂用量1922.225.4试桩编号1-1、1-

6、2、1-31-4、1-5、1-61-7、1-8、1-9每根桩水泥192224252砂7688.8101.6水1151341515.3.试桩施工时间：2014年8月25日。5.4.试桩地点：松软路基DK114+880DK114+910水泥砂浆桩加固段。5.5.试桩共9根，桩号1-19#，共计9根，详见布置图。6、 试验桩施工工艺控制6.1.钻机定位：深层搅拌机到指定位置，对中桩位，保持桩架垂直度偏差不超过1%，垂直度采用吊线锤检测；6.2.预搅下沉：待深沉搅拌桩机冷却水循环正常后，启动搅拌机，后缓慢放松起吊钢丝绳，使深层搅拌机远沿导向架边搅拌边切土下沉，下沉速度由电机电流监测表控制，保证工作电流

7、不大于额定电流，如下沉速度过慢，则由输浆系统补给少量浆液，减小摩擦，以利钻进。施工过程中应严格控制搅拌时的下沉和提升速度，提升或下沉速度不得超过1.2m/min，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30s，以保证桩底密实及加固范围内搅拌均匀。 6.3.配置水泥砂浆：在深层搅拌机下沉到一定深度后，按设计确定的配合比拌制水泥砂浆，配置好的浆液必须过筛，并将水泥浆倒入集料斗中备用。6.4.喷浆搅拌：深层搅拌机下沉至设计深度后，开启灰浆泵，将水泥浆通过搅拌机压入地基中，边喷浆边旋转，同时按试桩确定的提升速度提升深层搅拌机。当深层搅拌机提升至地面以下1m时，应慢速提升和旋转，即将出地面时，应停止提升，搅拌20

8、s，确保桩头密实。6.5.重复搅拌：为使软土与水泥砂浆搅拌均匀，在喷浆完成后，关闭灰浆泵，再次将深层搅拌机下沉至设计要求深度，边搅拌边提升至地面，进行重复搅拌。6.6.清洗：向集料斗中注入清水，开启灰浆泵，清洗全部管道中残存的水泥砂浆，保持清洗干净。6.7.清洗后，将钻机移至下一个桩位重复施工，同时对桩头进行处理，达到设计要求。施工桩顶标高不低于设计桩顶标高。7、施工控制及注意事项7.1.分部指定专人旁站水泥砂浆桩施工全过程。7.2.钻机开钻前应用水清洗整个管道并检查管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。水泥砂浆桩施工工艺流程施工准备测量搅拌桩机就位调平对中钻进至设计标高喷浆、搅拌、提钻至桩

9、顶再次搅拌至桩底标高提钻再次喷浆搅拌至桩顶桩机移位检验签证不合格合格7.3.桩体的垂直度偏差不应大于1.5%，为保证桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左右距离相等来进行控制桩位。7.4.施工过程中，检查的重点是水泥用量、砂子用量、施工桩长、搅拌机提升和下沉速度、浆液泵送压力、停浆时处理办法、单桩施工时间、水泥浆比重及钻机下沉最后30s的电流值。7.5.水泥砂浆液应严格按照设计和试验确定的配合比拌制，制备好的浆液应均匀，不得离析。并由专职试验员用浆液比重计检测浆液密度。7.6.段浆量的控制：段浆量为每米桩体所需喷浆量的体积。根据计算，水灰比为0.60，胶凝含量

10、时段浆量为32.88L/m据此，施工桩的总浆量=段浆量×施工桩长度。按照配合比拌制浆液的罐数总量与施工的桩数量进行对比，以此来控制施工过程中桩身浆量总量。7.7.在试桩部位28天内禁止任何车辆通行碾压。8、检验结果 成桩7天取芯检测试验，现场共取芯3根,无侧限抗压强度试验结果分别为,1-1#桩1.1MPa、1-4#桩1.4MPa、1-7#桩1.5MPa，均满足设计要求强度。后附试验报告。9、通过试桩确定参数如下：9.1.水泥砂浆桩掺灰量选用:水泥为56kg/m,水灰比0.60。9.2.机械控制参数钻进速度：0.61.2m/min；提升速度：1.0m/min；复搅速度：0.5m/min；喷浆速度：0.81m/min；泵压：0.60.8MPa；进入持力层电流值：60A且呈稳定增长趋势；钻机下沉最后30s电流值：6070A；总结如下：根据对上述水泥砂浆桩的试验成果分析，1-1#桩、1-4#桩