多头小直径搅拌桩生产性试验方案

南水北调东线一期工程鲁北段小运河输水工程

XXX多头小直径搅拌桩截渗墙

试验方案

XXX水利水电工程集团有限公司

南水北调鲁北段小运河段工程项目经理部

二零XX年X月X日

编写：审核：批准：

多头小直径搅拌桩生产性试验方案

根据业主及监理的要求，在选定钻机型号、钻头直径下，根据设计水泥掺入量15%及最小墙厚30CM，进行深层搅拌桩施工试验。拟在倒虹吸进口段搅拌桩施工轴线外做1～3个单元墙，进行进行生产性施工试验，通过试验检验成果，确定本工程的水灰比、段浆量等施工参数，试验简述如下：

一、试验参数计算

1、根据钻机型号，采用两序成墙，经计算钻头直径采用33.6CM，每单元墙体长度93.6CM，单元墙截面积为S=0.29M2。

2、经现场取样检测，土壤密度r=1.91t/M3土水泥掺入量15％，每单元墙体每米水泥掺入量按下式确定：

Q=S×1×r×I=0.29×1.91×0.15=0.083(T)

Q：单位墙体水泥掺入量；

V：沿轴线方向每米被加固墙体的体积；

r：被加固土体的容重；暂选1.91T/M3

I：水泥掺入比，本工程取15％。

3、现场配制水泥浆液，测出不同水灰比的浆液比重

测定结果见下表

4、单元墙每米深度供浆量的确定：q=Q(1+C)

K:水灰比；

Q:单元墙体每米深度水泥掺入量

供浆量指标及计算方法见图(搅拌桩防渗墙墙体型式图）及单位墙体水泥掺入量表。段浆量L=q/d ×1000/10（升/0.1米）

5、根据设计要求，最小墙厚30CM。本工程所采用搅拌桩机桩径为33.6mm，3

头搅拌，轴间距为30cm，两序成墙，根据计算，一个单元体的实际施工轴线长度为0.936m，最小墙厚大于30cm。

二、试桩施工工艺

深层搅拌桩截渗墙以水泥浆为固化剂，通过桩机在地基深处将土体和固化剂强制搅拌，利用固化剂和土体、水之间的一系列物理、化学反应，使土体硬结成具有良好整体性、稳定性、不透水性的并具有一定强度的水泥土防渗墙。本工程搅拌桩采用“两喷两搅，两序成墙”施工工艺，即搅拌喷射水泥浆至设计墙底高程，之后进行搅拌提升并喷射水泥浆至设计墙顶高程。本工程选用山水东岳牌PO42.5普通硅酸盐水泥。

与不透水层的搭接，在施工中，采取在不透水层接触处增加喷浆量的办法，使水泥墙尽量加大同不透水层胶结面积和胶结强度。

施工工艺及流程如图所示：

深层搅拌截渗墙施工流程图

2.1、施工设备选型

本工程采用BJZC-JS-III型深层搅拌截渗机完成本标段搅拌桩施工。本机为三头搅拌，轴间距为30cm，走管式移动，调平便利，在基坑内行走方便。

2.2、施工方法

施工方法如下所述：

（1）平整施工平台；

（2）桩机就位并调平；

（3）在压浆前将水泥浆倒入集料斗内；

（4）开启浆泵将水泥浆压入，边喷浆、边搅拌下沉到设计深度后喷浆搅拌10s，保证和不透水层的有效搭接，直至浆液返出孔口，按确定的提升速度搅拌喷浆提升，提升到设计桩顶时，停止提升，搅拌5s，以保证桩头搅拌均匀密实；

（5）机械调距向后移动150mm，然后微调平重复（1）～（4）过程；完成一个单元墙的施工；

（6）完成一个单元墙施工后，机械调距向前移动1.05米，重复（1）～（5），完成下一个单元墙的施工。

2.3控制要点

①桩机就位，钻头对准桩位，对桩就位偏差≤±1cm。调平采用设在桩机上的

水准管，利用三点确定一个平面的原理进行调平。

②制浆：制浆系统分为二级，一级用于制浆，二级用于储存和供浆。其中一级制浆桶直径1.0米，高0.4米，通过计算，扣除桶内的搅臂等，单位高度浆量为7.5L/cm。为方便浆液配制，每次制浆275L，如水灰比1.5:1，其中加水225L，标度为30cm，水泥150kg，即搅拌成符合要求的浆液，浆液比重为1.36g/cm3。其他水灰比，另行计算。

③启动供浆泵开始供浆，调整好自动记录仪的各项参数，开启搅拌桩机，施工中采用快搅慢进，即钻头快档旋转，慢档提升，严禁快档钻进提升。边搅拌边下沉至设计深度后提升，同时深度偏差不得大于100mm。下沉过程中，严格控制垂直度，垂直度偏差≤3‰。

④下沉和提升速度：严格控制搅拌时的下沉和提升速度。

施工过程中应结合实际段浆量情况，合理选择下沉提升速度，以保证加固范围内每一深度得以充分搅拌,确保桩身强度和均匀性。试验时下沉速度不大于0.6 m/min，提升时不大于1m/min。

⑤为保证施工质量、提高工作效率和减少水泥浪费，应尽量连续工作。输浆阶段必须保证足够的输浆压力，连续供浆，输浆压力一般0.5～1.0MPa。若下钻时中断供浆，应将钻杆钻头下沉至停供点位置以上0.5m，若提升时中断供浆，应将钻杆钻头下落至停供点以下0.5m，待恢复供浆时再行施工。如停工30 min以上，必须立即进行全面清洗，防止水泥在设备和管道中结块，影响施工。

⑥施工记录详尽完善，试验中发生的问题和处理情况，均须如实记录，以便汇总分析。

本次试桩试验采用1.0、1.5、1.8三种水灰比进行试验，根据搅拌返浆情况确定合理的施工水灰比，并计算出相应的段浆量。以沿钻杆微微溢浆最佳。

三、质量检查

试验施工完成后，采用开挖的方法进行检查开挖深度大于2.0m，测量墙体中桩的垂直度偏差，桩位偏差、桩顶高程、墙体厚度、观察搅拌均匀程度、成墙质量，检查墙体倾斜情况，测量两桩之间搭接值，并作好记录，留下照片，为合理确定施工参数提供准确的依据。