钉形水泥土双向搅拌桩试桩的施工与检测
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钉 形 水 泥 土双 向搅 拌 桩 试 桩 的施 工 与检 测
吴 国帆 １ ， ２， 李强 １ ， ２
（ １ ． 安徽省公路工程检测中心 ， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ５ １ ； ２ ． 桥梁与隧道工程检测安徽省重点实验室 ， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ５ １ ）
口 口
要： 钉形水 泥土双 向搅拌桩 改进 了常规 水泥土搅拌桩 的水
搅拌桩工艺 ， 不 同之处在于钉形水泥土双 向搅拌桩在
不 同桩体部位采用 不同的工艺 ， 扩大头部分采用 “ 四
搅三喷” ， 下部桩体采用“ 两搅一喷” 圈 ， 具体步骤见图１ 。
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． １ ６ ３ ３ ０ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ０ ０ ７ — ７ ３ ５ ９ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ４ ． ０ ７ ３
： 喜 水泥 浆掺 灰量的 增大 ， 桩身 完整性和 强度提 高较明 显 ， 沉 降量
有所 降低 ， 但 不明显。
关键 词 ： 钉 形水泥土双向搅拌桩 ； 施 工工艺； 水泥掺入量 ； 检 测
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ４ ７ ３ ． １ 文献标志码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ７ — ７ ３ ５ ９ （ ２ ０ １ ７） ０ ４ — ０ ２ ０ ２ — ０ ２
向搅拌桩进行处理。为验证设计方案的科学合理性 ， 确 定合 适 的施 工参 数 ， 现 场 选取 了具有 代 表 性 的软 基 进行 了工艺性试桩 。试 桩桩长 ２ １ ． Ｏ ｍ， 其 中上部扩大 头部 分 长 ７ ． Ｏ ｍ， 扩大头桩径 ０ ． ９ ｍ， 下部桩径 ０ ． ５ ｍ； 试
雌 摘
１ ３ ． ５ ％、 １ ４ ％、 １ ４ ． ５ ％， 每种 配 合 比各做 试 桩 ３根 ， 共 １ ２
根。
：
泥土搅拌桩技 术 ， 克服 了常规水泥 土搅拌 桩的 不足 之处 ， 保证
｝ 憩 了 桩 体中 的 水 泥 掺入 量， 提高了 水 泥 浆分 布 的 均匀 性。 文 章 结
１ 工 程概况
徐州 至 明光 高 速 公 路 安 徽 段 路 线 围 内分 布 有 大 量 的软土 地基 ， 部 分 段落 软 土地 基 采取 钉 形 水 泥土 双
通过反向旋转外钻杆 ， 调整搅拌机 叶轮工作半径为桩 下部直径 。 下叶轮旋转切土并喷浆 ， 上叶轮旋转搅拌 ，
保 证 搅 喷均 匀 ， 随着 搅拌 桩 机 持续 下 沉 至根 部 桩 底设 计标高 ， 完成 了下部 桩体 的初 次 搅 喷 。 （ ４ ） 桩基 下部 的第 二次 搅 拌 ： 关 闭送 浆 泵 、 提 升 桩
开 大 桩 直 径 状态 ， 搅 拌 桩 机下 沉 ， 喷 浆 的 同时 上 下 叶 片旋 转 搅 拌 水 泥 土 ， 随 着搅 拌 桩 机 下 沉 ， 完 成 了扩 大 头 部分 的第 三 次搅 喷 。
均为缓变型曲线 ， 当加载至 １ ９ ０ ｋ Ｎ （ 即３ ０ ０ ｋ Ｐ ａ ） 沉降稳 定后 ， 各试验点沉降均未 急剧增大 ， 桩周土均未被 挤 出， 承载板周 围均未出现 明显 的隆起 ， 且累计沉降量 不大于承压板直径 的 ６ ％（ 即５ ４ ． ０ ａ ｒ ｍ） ； 但加载已达到
桩 的水 灰 比为 ０ ． ５ ５ ，水 泥浆 掺 灰 量 分 别 为 １ ３ ％、
作者简介 ： 吴 国帆 （ １ ９ ８ ５ 一） ， 男， 安 徽 枞 阳人 ， 硕士 ， 工程 师。
机， 搅拌 叶片保持下部桩成桩时 的旋转方 向， 上下 叶 片同时正反 向旋转搅拌水泥土 ， 直至下叶片位于扩大 头下端 以下 ０ ． ５ ｍ左右处 ，开启送浆泵 ，喷水泥浆搅 拌， 逐 步 提 升至 扩大 头端 。 至 此完 成 了下 部桩 体 的 “ 二
０ 引言
钉 形 水 泥 土 双 向搅 拌桩 改进 了 常 规 的水 泥 土搅
拌桩的成桩机械 ， 采用可伸缩 的正反向旋转 ２ 组搅拌 叶片。叶片的伸缩可 以调整成桩桩径 ， 使桩体上部桩 径扩大 ， 形成 钉 子 形 状 的水 泥 土搅 拌 桩 ， 上 下 叶 片 同 时正反 向旋转切割、 搅拌土体 ， 对土体进行双 向搅拌 ， 使 土体 搅 拌更 充 分 ， 喷浆 更均 匀 【 。钉 形 水 泥 土双 向 搅拌桩不仅具有施工简单 、 速度快 、 振动小 、 土体加固 后重度变化小等优点 ， 还克服了常规水泥土搅拌桩的 下列不足之处 ： 水泥土搅拌不均匀 ， 成桩质量难以保
（ １ ） 桩机 就位 ： 移 动 桩 机 到指 定 的位 置 ， 启 动 双 向
搅拌桩施工机械 ， 调整搅拌 叶片旋转直径至扩大头直 径；
（ ２ ） 桩 基 扩 大 头部 分 的初 次 搅 喷 ： 下 叶轮 旋 转 切
土并喷浆 ， 上叶轮旋转搅拌 ， 保证搅喷均匀 。 上下叶片
同 时正 反 向旋 转 切 割 、 搅拌土体 ， 随着 搅 拌 桩 机 持 续 下沉 完成 了扩大 头部 分 的初 次搅 喷 。 （ ３ ） 下部 桩体 的初 次搅 喷 ： 在 扩 大 头底 面 位置 处 ，
证； 桩 土共 用 作 用 难 以协 调 ， 需 设 置 垫 层 或 土 工 织 物 加 筋层 ； 桩 间距较 小 ， 不 仅破 坏 土体 的天然 结 构 ， 而 且
导致 造价 高 。
ａ
ｂ
Ｃ
ｄ
ｅ
ｆ
ｇ
ｈ
图 １ 钉 形 水 泥 土 双 向搅 拌 桩 施 工 工 艺 流 程 圈
： 藩 合 工 程 实例 介 绍 了钉 形 水 泥 土 搅 拌 桩 的 施 工 工 艺 ， 通过 对不 同
２ 施工工艺
钉 形 水 泥 土 双 向搅 拌 桩 的量 钉 形 水 泥 土 双 向 搅 拌 桩 进 行 检 测 ， 结 果 表 明 ： 随 着
搅一喷” 。
盈
（ ５ ） 桩基扩大头部位的第二 次搅喷 ： 保持送 浆泵
开启状态 ，调整搅拌叶片旋转直径至扩大头直径 ， 喷 浆 的同时上下叶片旋转搅拌水泥土 ， 随着搅拌桩机提 升， 完 成 了扩 大头 部分 的第 二次 搅 喷 。 （ ６ ） 桩基扩大头部位的第 三次搅 喷 ： 保持叶片展
吴 国帆 １ ， ２， 李强 １ ， ２
（ １ ． 安徽省公路工程检测中心 ， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ５ １ ； ２ ． 桥梁与隧道工程检测安徽省重点实验室 ， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ５ １ ）
口 口
要： 钉形水 泥土双 向搅拌桩 改进 了常规 水泥土搅拌桩 的水
搅拌桩工艺 ， 不 同之处在于钉形水泥土双 向搅拌桩在
不 同桩体部位采用 不同的工艺 ， 扩大头部分采用 “ 四
搅三喷” ， 下部桩体采用“ 两搅一喷” 圈 ， 具体步骤见图１ 。
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． １ ６ ３ ３ ０ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ０ ０ ７ — ７ ３ ５ ９ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ４ ． ０ ７ ３
： 喜 水泥 浆掺 灰量的 增大 ， 桩身 完整性和 强度提 高较明 显 ， 沉 降量
有所 降低 ， 但 不明显。
关键 词 ： 钉 形水泥土双向搅拌桩 ； 施 工工艺； 水泥掺入量 ； 检 测
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ４ ７ ３ ． １ 文献标志码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ７ — ７ ３ ５ ９ （ ２ ０ １ ７） ０ ４ — ０ ２ ０ ２ — ０ ２
向搅拌桩进行处理。为验证设计方案的科学合理性 ， 确 定合 适 的施 工参 数 ， 现 场 选取 了具有 代 表 性 的软 基 进行 了工艺性试桩 。试 桩桩长 ２ １ ． Ｏ ｍ， 其 中上部扩大 头部 分 长 ７ ． Ｏ ｍ， 扩大头桩径 ０ ． ９ ｍ， 下部桩径 ０ ． ５ ｍ； 试
雌 摘
１ ３ ． ５ ％、 １ ４ ％、 １ ４ ． ５ ％， 每种 配 合 比各做 试 桩 ３根 ， 共 １ ２
根。
：
泥土搅拌桩技 术 ， 克服 了常规水泥 土搅拌 桩的 不足 之处 ， 保证
｝ 憩 了 桩 体中 的 水 泥 掺入 量， 提高了 水 泥 浆分 布 的 均匀 性。 文 章 结
１ 工 程概况
徐州 至 明光 高 速 公 路 安 徽 段 路 线 围 内分 布 有 大 量 的软土 地基 ， 部 分 段落 软 土地 基 采取 钉 形 水 泥土 双
通过反向旋转外钻杆 ， 调整搅拌机 叶轮工作半径为桩 下部直径 。 下叶轮旋转切土并喷浆 ， 上叶轮旋转搅拌 ，
保 证 搅 喷均 匀 ， 随着 搅拌 桩 机 持续 下 沉 至根 部 桩 底设 计标高 ， 完成 了下部 桩体 的初 次 搅 喷 。 （ ４ ） 桩基 下部 的第 二次 搅 拌 ： 关 闭送 浆 泵 、 提 升 桩
开 大 桩 直 径 状态 ， 搅 拌 桩 机下 沉 ， 喷 浆 的 同时 上 下 叶 片旋 转 搅 拌 水 泥 土 ， 随 着搅 拌 桩 机 下 沉 ， 完 成 了扩 大 头 部分 的第 三 次搅 喷 。
均为缓变型曲线 ， 当加载至 １ ９ ０ ｋ Ｎ （ 即３ ０ ０ ｋ Ｐ ａ ） 沉降稳 定后 ， 各试验点沉降均未 急剧增大 ， 桩周土均未被 挤 出， 承载板周 围均未出现 明显 的隆起 ， 且累计沉降量 不大于承压板直径 的 ６ ％（ 即５ ４ ． ０ ａ ｒ ｍ） ； 但加载已达到
桩 的水 灰 比为 ０ ． ５ ５ ，水 泥浆 掺 灰 量 分 别 为 １ ３ ％、
作者简介 ： 吴 国帆 （ １ ９ ８ ５ 一） ， 男， 安 徽 枞 阳人 ， 硕士 ， 工程 师。
机， 搅拌 叶片保持下部桩成桩时 的旋转方 向， 上下 叶 片同时正反 向旋转搅拌水泥土 ， 直至下叶片位于扩大 头下端 以下 ０ ． ５ ｍ左右处 ，开启送浆泵 ，喷水泥浆搅 拌， 逐 步 提 升至 扩大 头端 。 至 此完 成 了下 部桩 体 的 “ 二
０ 引言
钉 形 水 泥 土 双 向搅 拌桩 改进 了 常 规 的水 泥 土搅
拌桩的成桩机械 ， 采用可伸缩 的正反向旋转 ２ 组搅拌 叶片。叶片的伸缩可 以调整成桩桩径 ， 使桩体上部桩 径扩大 ， 形成 钉 子 形 状 的水 泥 土搅 拌 桩 ， 上 下 叶 片 同 时正反 向旋转切割、 搅拌土体 ， 对土体进行双 向搅拌 ， 使 土体 搅 拌更 充 分 ， 喷浆 更均 匀 【 。钉 形 水 泥 土双 向 搅拌桩不仅具有施工简单 、 速度快 、 振动小 、 土体加固 后重度变化小等优点 ， 还克服了常规水泥土搅拌桩的 下列不足之处 ： 水泥土搅拌不均匀 ， 成桩质量难以保
（ １ ） 桩机 就位 ： 移 动 桩 机 到指 定 的位 置 ， 启 动 双 向
搅拌桩施工机械 ， 调整搅拌 叶片旋转直径至扩大头直 径；
（ ２ ） 桩 基 扩 大 头部 分 的初 次 搅 喷 ： 下 叶轮 旋 转 切
土并喷浆 ， 上叶轮旋转搅拌 ， 保证搅喷均匀 。 上下叶片
同 时正 反 向旋 转 切 割 、 搅拌土体 ， 随着 搅 拌 桩 机 持 续 下沉 完成 了扩大 头部 分 的初 次搅 喷 。 （ ３ ） 下部 桩体 的初 次搅 喷 ： 在 扩 大 头底 面 位置 处 ，
证； 桩 土共 用 作 用 难 以协 调 ， 需 设 置 垫 层 或 土 工 织 物 加 筋层 ； 桩 间距较 小 ， 不 仅破 坏 土体 的天然 结 构 ， 而 且
导致 造价 高 。
ａ
ｂ
Ｃ
ｄ
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图 １ 钉 形 水 泥 土 双 向搅 拌 桩 施 工 工 艺 流 程 圈
： 藩 合 工 程 实例 介 绍 了钉 形 水 泥 土 搅 拌 桩 的 施 工 工 艺 ， 通过 对不 同
２ 施工工艺
钉 形 水 泥 土 双 向搅 拌 桩 的量 钉 形 水 泥 土 双 向 搅 拌 桩 进 行 检 测 ， 结 果 表 明 ： 随 着
搅一喷” 。
盈
（ ５ ） 桩基扩大头部位的第二 次搅喷 ： 保持送 浆泵
开启状态 ，调整搅拌叶片旋转直径至扩大头直径 ， 喷 浆 的同时上下叶片旋转搅拌水泥土 ， 随着搅拌桩机提 升， 完 成 了扩 大头 部分 的第 二次 搅 喷 。 （ ６ ） 桩基扩大头部位的第 三次搅 喷 ： 保持叶片展