特殊路基处理(加固土桩)试验段施工方法

特殊路基处理（加固土桩）试验段施工方法
摘要：本文结合工程实例对特殊路基处理（加固土桩）试验段的施工方法进行
总结，通过试验段试桩施工和质量状况、工艺细节分析，找出施工中的不足并加
以改正，并以此为标准指导后续批量施工。

关键词：特殊路基试验段施工方法
1.工程概述
本项目高速公路起止桩号为K0+000.00～K21+500，路线全长21.5km，全线设
计共设置了加固土桩693323.2m，其桩间距A区1.2米/B区1.5米/C区1.8米以
等边三角形布置，桩径50厘米，置换率为0.157/0.101/0.070。

固化剂采用普通硅酸盐42.5R级水泥，水泥掺入量根据试桩情况确定，设计建议值为55kg/m。

根据项目实际情况及整体部署，拟选取K7+956.00～K7+964.25段作为试桩区，试验桩共24根，分为四行六列，四行编号为A、B、C、D，六列编号为1、2、3、4、5、6列。

根据行列组合，试验桩编号分别为:第一行：A1、A2、A3、A4、A5、A6；第二行：B1、B2、B3、B4、B5、B6；第三行：C1、C2、C3、C4、C5、C6；
第四行：D1、D2、D3、D4、D5、D6。

试桩单根桩长7.5m，桩距1.5m，桩径50cm，根据试桩设置，每米水泥掺量
分为两种，即50kg/m和55kg/m，则单根试验桩水泥用量为375kg和412.5kg；置换率为0.101。

依据地勘文件该段含水率约为22%，现场取土检测为24.2%，试桩
采用浆喷法施工试桩采用浆喷法施工。

2.试桩目的
通过试验段试桩施工和质量状况、工艺细节分析，找出施工中的不足并加以
改正，并以此为标准指导后续批量施工。

试桩目的：
（1）提供满足设计成桩质量的各种技术参数。

试验桩确定每米水泥掺量、钻
进速度、提升速度、复搅速度、喷浆压力、单位时间喷入量、单桩成桩时间等。

（2）确定搅拌的均匀性。

（3）掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施。

（4）指导加固土桩的全面施工，保证加固土桩施工操作在受控状态下按规定程序和要求进行。

3.试验桩设计参数
试验桩呈等边三角形排列，单桩长为7.5m，桩距为1.5m，桩径为0.5m，置
换率为0.101。

试桩分四组，按下图布置：
4.施工准备
4.1现场布置
试验段设置在K7+956.00～K7+964.25段，该段紧邻界姜路，试桩机械可沿该
道路抵达试验区域。

界姜路来往车辆较多，采用钢管架+防护网在其两侧布置防护，并设置警示牌，施工现场清除表层土并整平，修筑临时便道，使施工机械从
界姜路直接进入施工现场。

4.2施工测量
依据监理工程师批复的控制桩坐标及高程对清表后地面进行复测，按照设计
平面图桩位布置进行测量放线，用GPS、钢尺定出每排桩位轴线和逐桩中心，并
用白灰和木桩作醒目标记，以免破坏，测量人员填写放样记录，报监理工程师审
查。

4.3材料要求及准备
固化剂采用普通硅酸盐42.5R级水泥。

水泥生产厂家为鲁南中联水泥有限公司，产地为滕州市界河镇，水泥进场时，原材料供应商提供产品出厂合格证及出
厂日期，并由试验室对其进行抽检，建立水泥进场台账，再经监理抽检检测合格
后方可使用。

进场后水泥必须下垫上盖，离地高度不小于30cm，采用防雨布覆
盖严实。

水泥浆拌制用水采用饮用水，保证水源清洁，满足水泥浆拌合需要。

4.4加固土桩机械要求
（1）施工机械必须安装喷浆量自动记录装置，并对该装置定期标定；
（2）定期检查钻头磨损情况，当直径磨损量大于10mm时，必须更换钻头
4.5试验段场地清理与处理
目前加固土桩试验段清表工作已完成，若试验段施工时地面有杂草，采用平
地机对该段地表杂草进行刮除。

5.试桩方法
本试验段对K7+956.00～K7+964.25段区域内的24根加固土桩通过设定不同
每米水泥掺量、提管速度、复搅速度对桩基进行试桩施工。

根据施工经验、设备
性能及试验室室内水灰比试验，水灰比采用0.5，初次钻进速度0.8m/min，具体
方法如下：
第一组试桩（A列）：喷浆提管速度0.6m/min，复搅速度0.6m/min，水泥掺
量50kg/m，水泥掺量55kg/m，分别设计3根，共计6根。

第二组试桩（B列）：喷浆提管速度0.6m/min，复搅速度0.8m/min。

水泥掺
量50kg/m，水泥掺量55kg/m，分别设计3根，共计6根。

第三组试桩（C列）：喷浆提管速度0.8m/min，复搅速度0.6m/min。

水泥掺
量50kg/m，水泥掺量55kg/m，分别设计3根，共计6根。

第四组试桩（D列）：喷浆提管速度0.8m/min，复搅速度0.8m/min。

水泥掺
量50kg/m，水泥掺量55kg/m，分别设计3根，共计6根。

通过以上的24根试桩，确定出提管速度、复搅速度及水泥掺量。

施工过程中详细记录每根桩的喷浆压力、单位时间喷入量及成桩时间。

6.浆喷桩施工工艺
6.1工艺流程
整平原地面→测量定位→钻机对中→下钻、喷浆→提升、喷浆搅拌→复搅→打
印成桩资料→关机移位→桩头处理→质量检测
6.2主要施工方法
（1）钻机对中：本试验段桩位已经全部进行了编号，同时配套检查进场钻机、灰浆搅拌机和喷浆系统，确保能够顺利完成施工。

施工前丈量钻杆长度，并标上
显著标志。

操作手移动钻机，使钻头正对准桩中心，偏差不得大于5cm。

用水平
尺检查钻机底座水平；用垂球校正钻架的垂直度，使其偏差在1.5%以内。

施工中
操作人员必须根据底座上的水平尺来调节底座水平。

现场技术员对钻头直径进行
检查，并认真填写检验记录。

现场施工人员须明确桩位编号及所对应的桩长，并
作好施工记录。

（2）浆液配制：根据试验室配合比严格控制水灰比，加水应经过核准的定量容器。

水泥浆搅拌桶要标有用水量明确刻度，水泥浆必须充分拌合均匀，使用砂
浆搅拌机进行制浆，每根桩开始前、施工过程中对浆液比重检测并做好记录。

（3）下钻、喷浆：将制备好的水泥浆过滤后倒入贮浆桶，贮浆桶要有足够容积，一次贮备比整桩浆液稍大，其内标注容量刻度。

开动灰浆泵，将浆液送至搅
拌头，开始喷浆，喷浆时泵内泵送能力根据设计的速度不同调整。

下钻杆时，先
使桩机安置在标定的孔位上，使钻头中心对准孔中心，杆位偏差在±5cm以内，
调整桩机水平度及垂直度，同时由质检人员用吊线再次进行复核，保证孔斜率不
大于1.5%，然后开动灰浆泵，并调整灰浆泵压力档次，带浆下钻，钻至设计桩底
高程后，原地喷浆搅拌时间不少于30秒，保证喷浆量满足要求。

将搅拌头自桩
底反转匀速提升搅拌，并连续喷入水泥浆液，直至设计桩顶高程（桩顶设计标高
为清表整平后地面下50cm，施工时停灰面应至地表）。

（4）复搅：根据设计要求，浆喷桩均进行全程复搅一次。

正向开动搅拌机，复搅，钻头下沉到桩底后，搅拌机反向旋转，匀速提升钻头。

桩顶搅拌约1min
后停止搅拌，缓缓地将钻头提出地面。

（5）桩头处理：钻机移走后，为促进桩体凝固，提高强度，在桩位处覆盖土进行养生，同时不能扰动桩周围土。

当桩位施工完成至少28天后方可进行路基
的原地面清理和填前的压实工作。

试验桩完成后采用警戒旗围挡，防止车辆碾压。

（6）资料打印：成桩后，在钻机移动前打印施工过程资料和成桩资料，严禁移机后补打资料。

（7）清理：清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆口，桩机移至另一桩位施工。

（8）试验段土桩施工完毕质量检测合格后，对地表50cm土进行掺灰压实处理。

7.实验总结
当试验段结束后立即编制试验段总结，并上报监理工程师批准，做为工程开
工的依据，报告中应说明：（1）深层搅拌机具型号；（2）钻进速度；（3）提
升速度；（4）搅拌速度；（5）喷浆压力；
（6）单位时间喷入量；（7）水泥掺入量；（8）单桩成桩时间；（9）桩体
无侧限抗压强度及复合地基承载力报告。

参考文献：
1. 《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）；
2. 《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》（JTG T D31-02-201）；
3.《本项目两阶段施工图设计》。

作者简介：
韩博臣（1981-），男，工程师，一级注册建造师，就职于中国葛洲坝集团第
二工程有限公司。