钉形水泥土双向搅拌桩工程项目

沪苏浙高速公路江苏段钉形水泥土双向搅拌桩工程项目

一、前言

沪苏浙高速公路江苏段起点位于吴江市芦墟镇北的苏沪两省市

交界处，与上海沪青平高速公路相接，经过莘塔、北厍南、古池荡、八都，终点位于吴江市震泽镇八都北的苏浙两省交界处，与浙江省申苏浙皖高速公路相接，江苏段路线全长49.947公里。全线为双向六车道，全封闭、全立交，路基宽度35米，计算行车速度

120Km/h。

二、工程地质条件

沪苏浙高速公路江苏段K30+050～K30+450段所在区域为滨湖平原区，地层上部为软塑状亚粘土，分布连续，厚度不大，其下为软土，岩性以淤泥质亚粘土为主，间夹泥炭层，流塑，分布连续，厚度较大，最大揭露厚度14.00m，顶板埋深1.50～2.50m，底板埋深15.00～16.50m，最小天然含水量41.2%，最大含水量64.4%，平均天然含水量53.16%，最小天然孔隙比1.236最大天然孔隙比1.798平均天然孔隙比1.427，平均锥尖阻力为0.34MPa，平均侧壁摩阻力为6.1KPa。软土下伏软塑状亚粘土，局部间夹硬塑状粘土，厚度小，变化不大，分布连续；下部以硬塑状粘土为主，间夹软——硬塑状亚粘土，沉积厚度较大，分布连续稳定。

三、设计参数

为了对比分析各种桩型的优越性，结合工程地质条件，将施工段分为四个区，各区的设计参数见下表：

各区桩型设计参数表

四、施工要求及注意事项

该试验路段位于沪苏浙高速公路江苏段k30+050~450，有钉形水泥土搅拌桩、双向水泥土搅拌桩和常规水泥土搅拌桩三种桩型。施工中应注意水泥土搅拌桩应穿透Q4al+1V1+24 （淤泥、淤泥质亚粘土土层进入下层土中不少于50cm）。

1.搅拌桩施工注意事项

(1)材料要求

水泥采用国产32.5普通硅酸盐水泥，所购置水泥应是国家免检产品，且在有效期内使用；严禁使用受潮、结块、变质的劣质水泥。对非免检水泥，应分批提供有关标号、安定性等试验报告。水泥浆水灰比应严格控制在0.45~0.50之间。

(2)水泥掺入量确定

水泥掺入量应由室内配合比试验确定。根据土样含水率、孔隙比以及有机质含量不同，水泥掺入量应有所变化，下表的参数可供参考。

室内试件的制模尺寸为70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方体，试件可在振动台上振实，振动频率为3000+200次/min、负载振幅0.35±0.05min。加固处理水泥土放入试模时应仔细分层填塞均匀，不得产生空气泡，上下两端面用刮刀刮平，盖上塑料布，以防水分蒸发，试块成型1~2天拆模，称重后放入养护室，分别进行不同龄期的养护。

室内抗压强度试验应采取控制应力试验方法。逐级加压并保持水平，量测垂直向变形，待变形稳定后加下一级荷载，直至破坏。

稳定标准：试件垂直变形速率小于0.5mm/min；

破坏标准：应力不变，变形不断发展，试件裂纹产生，应力下降；

每组试件不得少于3个，同时考虑室内配合比试验与现场施工条件的偏差，要求室内配合比试验R28≥1.0MPa。

(3)施工工艺

桩机运至工地后，先行安装调试，待钻机运转正常、浆泵及计量设施一切调试正常后，桩机依至桩位；

双向搅拌桩施工工艺：

a）平整场地，清楚障碍物；

b）定位、放线。水泥土双向搅拌桩采用正三角形形布置；

c）搅拌机定位：起重机悬吊搅拌机到指定桩位并对中；

d）切土下沉：启动搅拌机，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到设计深度,持续喷浆搅拌30s；

e）提升搅拌：关闭送浆泵，搅拌机提升、两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表或设计标高以上50cm，完成水泥土双向搅拌桩单桩施工。

钉形水泥土搅拌桩施工工艺：

钉形水泥土双向搅拌桩施工工艺流程图

a）整平场地；

b）测量、放线，布置桩位；

c）搅拌机定位：缩进伸缩叶片，起重机悬吊搅拌机到指定桩位并对中；

d）切土下沉：启动搅拌机，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵

向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，

直到设计深度；

e）提升搅拌：关闭送浆泵，搅拌机提升、两组叶片同时正反向旋转搅拌水

泥土，至地表或设计桩顶标高；

f）切土下沉：调整伸缩叶片达上部桩体直径，使搅拌机沿导向架向下切土，

同时开启送浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，

搅拌机持续下沉，直到变截面设计深度；

g

a b c d f

e h

g）提升搅拌：搅拌机提升、关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶标高以上50cm；完成水泥土双向搅拌桩单桩施工。

常规水泥土搅拌桩采用四搅两喷一停工艺施工

(4)试桩

水泥土搅拌桩施工前，应根据现场情况进行试桩，以取得各种施工参数，确保大面积施工质量，试桩工作要求有以下内容：

a)掌握满足设计单桩喷浆量（由水泥掺入量、水灰比计算）的各种技术参数，如钻进速度、钻杆提升和下沉速度、喷浆压力、搅拌机转速等（供参考的双搅桩机械参数：钻进速度0.7~1.0m/min；提升速度0.7~1.0m/min；内钻杆转速≥50r/min；外钻杆钻速≥70r/min；钻进时喷浆压力0.25~0.4MPa。）b）掌握下沉和提升的阻力情况，选择合理的搅拌头形式、电机功率与搅拌叶片的宽度和倾角等（供参考的双搅桩机叶片宽度80~100mm；叶片厚度25~40mm；叶片倾角10~20度。）

c）检验室内试验所确定的配合比、水灰比是否适合；

d)检验桩身的无侧限抗压强度是否满足设计要求；

e)检验复合地基承载力和沉降是否满足设计要求；

工艺性试桩数量一般每一试验区不少于三根；

(5)施工时的质量控制应符合下列规定：

a)水泥浆液应严格按照预定的配合比进行拌制，制备好的浆液不得离析、不得搁置时间过长（一般不超过2小时）；浆液倒入时应加筛过滤，以免浆液内结块，损坏泵体；

b)泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利于输浆。现场拌制浆液应有专人记录每根桩水泥用量，并记录送浆开始、结束时间等；

c)根据成桩试验确定的技术参数进行施工。操作人员应记录每米下沉、提升时间、送浆时间、停浆时间等；