高压旋喷桩试桩总结

至铁路扩能改造工程站前工程YQZQ-4标段高压旋喷桩试桩验收总结

中铁二局股份渝黔铁路土建4标项目经理部

二〇一四年七月

中铁二局股份渝黔铁路土建4标项目经理部

高压旋喷桩试桩验收总结

1试桩目的

（1）确定满足设计强度要求的水泥掺量、水泥浆的配合比以及水泥浆比重。

（2）确定机械性能能否满足要求。

（3）确定合适的高压水泥浆泵浆压力值。

（4）确定合适的钻杆提升速度、旋转速度等参数。

（5）验证成桩的均匀性、连续性和桩径大小以及28天桩体抽芯无侧限抗压强度。

由此确定后续高压旋喷桩的施工工艺及施工技术参数，以确保正式施工时高压旋喷桩的施工质量。

2工程概况

D1K55+960涵洞基础为粉质粘土，地基承载力低，基底采用旋喷桩加固处理，对于旋喷桩加固处理后的地基土容许承载力大于等于0.15Mpa。旋喷桩平均桩径D=0.6m，桩间距为1.2m，行列式布置。旋喷桩桩长平均为5.3m，桩底进入泥岩夹砾岩层不小于0.5m，线路横向布置总宽度为28.8m，纵向布置长度为10.8m。旋喷桩与基础之间采用30cm厚级配碎石垫层，夯填密实。

现场采取三根桩进行试桩实验，间距按照1.2m×1.2m布置。初步拟定高压旋喷桩参数：单管法，喷浆压力不小于20Mpa，浆液应选用强度等级为42.5级以上的普通硅酸盐水泥，水灰比暂定为1:1，每延米桩身水泥用量暂定不小于200Kg，最终通过现场试喷试验确定。

3人员及设备配置

4试桩施工

4.1工艺流程

高压旋喷桩施工顺序：清表整平地面→钻机定位→成孔、贯入注浆管→制备水泥浆液→喷射注浆→拨管、清洗管路→移位→重复前步骤,完成余桩。

4.2施工方法

施工时首先用钻机引孔，再用旋喷机喷射，即先把浆液管下到预定加固围最深点，然后自下而上进行高压喷射注浆切割土体，将开孔和灌注桩体同时进行，一次成桩，其工作步骤为：

1）钻机定位：钻机需平置于牢固坚实的地方，钻杆对准孔位中心，竖直度控制在1.5%桩长。

2）钻孔下管：钻孔的目的是将注浆管顺利置入预定位置，在下管过程中，需防止管外泥砂堵塞喷嘴，确保下管顺利，下管过程中同时输送压缩气流，直至注浆喷头下到预定位置（预定加固围最深点）。

3）制浆：本项目旋喷桩喷射注浆材料采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，试桩时选取不同的水灰比，以确定最佳的旋喷效果。

4）试管：当注浆管置入土层预定深度后应用清水试压，若注浆设备和高压管路安全正常，则可搅拌制作水泥浆开始高压注浆作业。

5）高压注浆作业：高压射浆自下而上连续进行，注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转和提升速度等参数，应符合操作规程要求。开动高压注浆泵，开始注浆，当注浆压力和电机转速稳定并达到试桩设计参数后，再按试桩设计提升速度开始提升钻杆，边旋转边喷浆边提升。

6）喷浆结束与拔管：喷浆由下而上至设计高度后，停止喷浆，拔出喷浆管，喷浆即告结束，把浆液填入注浆孔中，多余的清除掉，但需防止浆液凝固时产生收缩的影响，拔管要及时，不可久留孔中，否则浆液凝固后将难以拔出。

7）注浆设备清洗：当喷浆结束后，立即清洗高压泵、输浆管路、注浆管及喷头。

8）移位：桩机移至下一桩位，重复进行上述步骤的施工。

4.3获取实验数据

（1）设备、人员数量由现场技术员记录；

（2）水泥掺量、水泥浆的配合比以及水泥浆比重，由试验员测得；

（3）高压水泥浆泵浆压力值、钻杆提升速度、旋转速度由现场技术员测量并记录；

（4）成桩时间、总水泥用量，由现场施工员统计并记录；

4.4试桩过程

4.4.1第一根试桩

该桩处地面高程为271.263m，设计桩长为7.5m。2014年7

月14日上午9点整，高压旋喷钻机经过各项准备工作后，开始下钻。9：13分钻至桩底设计标高，实际测得桩底标高为263.319m，实际施工桩长为7.944m。根据该钻机以往历史经验及设计图纸的要求，初步将施工参数确定为：注浆压力：25Mpa、钻杆转速13转/分钟、钻杆提升速度20公分/分钟；9:15分开始高压旋喷注浆，9：55第一根试桩完毕。

经过对水泥袋的清点，总计使用了30袋，除去搅拌桶及输浆管的浆液，注入地层的水泥量为估计为28袋。比预估注浆量（200Kg/m,总计32袋）略低。

4.4.2第二根试桩

该桩处地面高程为271.418m，设计桩长为7.5m。2014年7月14日上午10:30分开始下钻。10：48分钻至桩底设计标高，实际测得桩底标高为263.232m，实际施工桩长为8.186m。考虑到第一根桩的水泥用量稍有不足，此次试桩降低了提升速度，并且提高了注浆

压力，施工参数确定为：注浆压力30Mpa、钻杆转速12转/分钟、钻杆提升速度15公分/分钟；10:50分开始高压旋喷注浆，11：48

完毕。

经过对水泥袋的清点，总计使用了37袋，除去搅拌桶及输浆管的浆液，注入地层的水泥量为估计为35袋。比预估注浆量（200Kg/m,总计33袋）略有超出。

4.4.3第三根试桩

该桩处地面高程为271.375m，设计桩长为7.5m。2014年7

月14日下午15:30分开始下钻。15：42分钻至桩底设计标高，实际测得桩底标高为263.322m，实际施工桩长为8.053m。考虑到第二根桩的旋转压力稍大，此次试桩降低注浆压力，同时降低钻杆提升速度，施工参数确定为：注浆压力28Mpa、钻杆转速12转/分钟、钻杆提升速度12公分/分钟；16:00分开始高压旋喷注浆，17：10完毕。

经过对水泥袋的清点，总计使用了36袋，除去搅拌桶及输浆管的浆液，注入地层的水泥量估计为34袋。比预估注浆量（200Kg/m,总计32袋）略有超出，但基本和第二根试桩结果相差不大。

4.5试桩结果

4.5.1无侧限抗压强度检测

在成桩28天后，采用双管单动取样器在试验桩桩径方向1/4处、桩长围垂直钻孔取芯，观察桩体完整性、均匀性，取不同深度的3个试件做无侧限抗压强度检验。

经检验第一根试桩检测结果分别为2.85Mpa、3.1Mpa、3.0Mpa；第二根试验桩检测结果分别为3.1Mpa、3.2Mpa、3.15Mpa；第三根试验桩检测结果分别为3.3Mpa、3.4Mpa、3.3Mpa。

4.5.2复合地基承载力检测