水泥搅拌桩配合比设计参考范本

1设计概况
1.1设计水文地质情况
丘间谷池，狭长，辟为水田、水池；表层为1.8m～5.4m黄褐色硬塑,局部软塑粘土，含角砾,成份为灰岩，含水量为15.8%;其下伏石炭系中下统关阶、泥盆系下统锡矿山组灰岩、炭质灰岩，岩体破碎，节理、溶系、溶洞发育；地下水埋深2～5m,局部埋深10m左右，对砼无侵蚀性。

1.2DK1886+014.6～+090.4路基地基加固设计情况
基底加固设计为岩溶注浆、搅拌桩、桩顶铺60cm碎石垫层，内设一层土工格栅，极限抗拉强度不小于80KN/m。

该段路基设有DK1886+063 1-1.5m过水涵，基底加固与路基同。

DK1886+014.6～+090.4路基全长75.8m，位于寒水隧道出口，基底设计采用搅拌桩加固，桩长至弱风化层顶面，桩径为0.5m，桩间距1.2m～1.8m,按正三角形布置，共1539根，10943延米。

根据设计要求，搅拌桩分浆喷桩与粉喷桩，当地层的含水量＜30%，＞70%或PH＜4时，宜采用浆喷搅拌桩，否则采用粉喷桩施工。

我中心试验室于2008年11月23日现场土质检测，其地层的含水量为15.8%＜30%，故定该段搅拌桩为浆喷搅拌桩。

2施工方法及工艺
2.1基底加固顺序
施工路基及涵洞临时排水系统，确保路基及涵内不积水→涵洞开挖至基底标高以上50cm→涵基底及相邻路基岩溶注浆→物探检测，并合格→搅拌桩工艺性试验，并经检测合格→确定搅拌桩工艺性试验成桩经验及各种操作技术参数（钻机下钻深度、浆喷高程、停浆面、复搅、及喷浆次数，搅拌提升速度等参数确定）→搅拌桩大面积推广施工→检测合格→地基加固质量评估，并合格→截掉多余桩长，铺60cm碎石垫层。

2.2室内配方试验
2.2.1配合比设计过程
确定配合比。

根据武广客运专线工点图设计文件、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》《建筑地基处理技术规范》及施工现场土质天然含水量试验，DK1886+014.6～+090.4路基搅拌桩采用湿法施工，水泥掺入量一般不少于15％，水灰比可选用0.45～0.55。

根据土体天然密度 1.87g/cm3计算出桩体单位深度（每延米）中天然土的用量为：G0=ρ0*V0=1.87*3.14*0.52/4*1000=367 kg/m。

以水灰比取0.50、三个不同的水泥掺量进行配比设计选定。

水泥掺量为天然土用量的15％
水灰比取0.50，桩体单位深度（每延米）中:
水泥重Gc1= 367×0.15=55kg/m；
水重Gw1=55×0.50=27.6kg/m。

水泥、天然土体和水的重量比55：367：27.6＝1.00：6.67：0.50。

水泥掺量为天然土用量的17％
水灰比取0.50，桩体单位深度（每延米）中:
水泥重Gc2= 367×0.17=62.4kg/m；
水重Gw2=62.4×0.50=31.2kg/m。

水泥、天然土体和水的重量比73.4：367.0：36.7＝1.00：5.03：0.50。

水泥掺量为天然土用量的20％
水灰比取0.50，桩体单位深度（每延米）中:
水泥重Gc2= 367×0.20=73kg/m；
水重Gw2=73×0.50=36.5kg/m。

水泥、天然土体和水的重量比73.4：367.0：36.7＝1.00：5.03：0.50。

水泥掺量为天然土用量的25％
水灰比取0.50，桩体单位深度（每延米）中:
水泥重Gc3= 367×0.25=92kg/m；
水重Gw13=92×0.50=46kg/m。

水泥、天然土体和水的重量比92：367：469＝1.00：3.99：0.50。

试拌。

以设计计算的三个不同水泥掺量进行试拌，并测定浆土拌和物的容重。

分别制作7天和28天抗压强度试件(7.07cm×7.07cm×7.07cm)各2组，脱模后放置于恒温恒湿养护室中。

养护至规定龄期，分别测定各组试件的抗压强度。

①测定0.5水灰比水泥浆的相关性能指标
②每个配合比试拌4L浆土拌和物,则拌和物中各种材料用量及实测容重
确定试验室配合比。

由上述室内试配结果得出：搅拌桩的水灰比取0.50，当水泥掺量为天然土用量的20％时，7天抗压强度为2.2 MPa，达到设计强度的110％。

28天抗压强度为3.8 MPa，达到设计强度的190％。

根据设计和现场施工的要求，搅拌桩的试验室初步配合比确定为：水灰比取0.50，水泥掺量为天然土用量的20％，即：水泥︰土︰水＝1.00︰5.03︰0.50
现场施工前须以此配合比进行试桩，并以试桩结果来确定搅拌桩施工的相关工艺参数和最合理的配合比。

2.3室外试桩
2.3.1试桩地点
在DK1886+014.6～+090.4段路基选取DK1886+018.2（桩号：6 #）、DK1886+019.25（桩号：5#）DK1886+019.25（桩号：6#），共3根。

2.3.2资源配置
①机械配置。

②水泥，郴州东江金磊水泥有限公司PO.32.5水泥。

③人员配置。

2.3.3施工工艺流程
场地平整→孔位定位→桩机就位→搅拌下沉→制备水泥浆→提升喷浆搅拌→重复下沉、提升搅拌→清洗管路→移位
2.3.4施工方法
根据选取的DK1886+018.2（桩号：6 #）、DK1886+019.25（桩号：5#）DK1886+019.25（桩号：4#）3根试桩，按参数进行试桩试验。

①场地平整：用PC300挖掘机开挖路基至基底顶面设计标高后，用TY220推土机整平场地，然后用BOMA压路机碾压三遍，根据现场地形,场地从右至左设1%单面排水坡,在线路左侧设临时排水沟。

②孔位放样定位：根据测量组所放设的中线及边线进行孔位定位；孔位布置严格按设计正三角形布置，桩间距1.2～1.8m。

③桩机就位：移动搅拌机到指定桩位对中。

④预搅拌下沉：开动搅拌机电机，待一切正常后，放松桩机钻头上钢丝绳向下旋转钻进，钻进速度控制在1.5m/min，直到设计高程。

如果土质太硬，钻进困难，可利用灰浆泵喷清水润滑。

⑤制备水泥浆：搅拌下沉到离设计高程1m左右时，开始配合比拌制水泥浆，压浆前将水泥浆倒入集料斗内。

⑥提升喷浆搅拌：到达设计高程后，开启灰浆泵按每分钟32 L将水泥浆压入地基内，先原地空转几圈后，再边喷浆边提升搅拌，提升速度按每分钟0.63m控制，提升至设计桩头位置时，料斗内按设计用量拌制的水泥浆刚好用完。

⑦重复下沉、提升搅拌：为保证水泥浆和土搅拌均匀，将钻机重复搅拌下沉，下沉速度控制在
1.5m/min，至设计高程后再提升搅拌，提升速度按每分钟0.63 m控制。

由于桩头部分直接接触上部构筑物，受力较大，为保证桩头受力后不损坏，在重复搅拌的过程中，应在桩头1m的范围内二次喷浆加固。

⑧清洗：成桩完毕后，在集料斗内加入清水，开动灰浆泵对管路进行清洗，以免水泥凝固堵塞管路。

⑨移位：移动钻机至下一桩位继续施工。

2.3.5试桩成果
成桩28d后，截掉成桩桩顶至桩顶预计设计标高，从设计桩顶开始，从上至下按直径d=110mm，高度h=100mm取芯三个试件
①水泥掺量为15%芯样的抗压强度达到设计的90%;②水泥掺量为17%芯样的抗压强度达到设计的110%;③水泥掺量为20%芯样的抗压强度达到设计的140%;④桩身完整性、均匀性良好；选用水泥掺量为20%配合比为施工配合比。

3施工注意事项
场地标高控制应高于基底0.5m。

搅拌机必须配置自动记录仪，施工过程中做好记录。

严格控制搅拌机钻进和提升速度、供浆与停浆时间，确保成桩质量。

控制下钻深度、喷浆高程及停浆面。

桩顶必须原位喷浆一定时间。

成桩过程中，以一次喷浆二次搅拌为宜。

复搅时应避免浆液上冒。

桩机司机与搅拌工保持联系，保证搅拌机喷浆时连续供浆，因故需暂停施工时，应在恢复供浆时在断浆面以下重复搭接0.5m喷浆施工，若停机超过半小时以上，必须清洗管道。

当钻进搅拌中遇有阻力较大，钻进太慢，应增加搅拌机自重，然后启动加压装置加压，或边输入浆液边搅拌。

配置好的浆液不得离析，供浆应连续，固化剂与外掺剂的用量、泵送浆液时间必须有专人记录。

对溢出浆液设置回浆池进行净化处理。

4其它
该段路基复合地基承载力设计为200KPa,实际试验结果为220KPa。