镇雄车站单向水泥搅拌桩变多方位立体水泥搅拌桩施工总结.docx
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镇雄车站单向水泥搅拌桩变多方位立体水泥搅拌桩施工总结
新建成都至贵阳铁路
站前工程CGZQSG-11标段
镇雄车站单向水泥搅拌桩变多方位立体水泥搅拌桩
施工总结
中铁十二局成贵铁路项目经理部
二〇一七年八月
目录
一、工程概况2
二、施工情况2
1.单向水泥搅拌桩试桩2
2.土质取样分析5
3.多方位立体水泥搅拌桩试桩5
4.多方位立体水泥搅拌桩施工7
三、施工总结10
镇雄车站单向水泥搅拌桩变多方位水泥搅拌桩施工总结
一、工程概况
成贵铁路11标站场及路基共计2.037Km，主要集中在镇雄车站区段。
镇雄车站位于云南省镇雄县以勒镇境内，始于姚家坪隧道出口，止于庙埂隧道进口。
表层覆盖松软土、软土、膨胀土，下伏白云岩，局部含白云质灰岩，灰质白云岩，偶夹页岩，局部含石膏及岩盐，特殊岩土为人工填土、软土、松软土、黏土（弱膨胀土）。
DK320+435～DK320+910.7线路左侧为镇雄车站场坪区，地基加固措施为水泥搅拌桩，共计163730延米。
桩径50cm，呈正三角形布置，桩间距为1.2m，设计深度5m～14m不等，设计要求单桩承载力不小于100kN，复合地基承载力不小于120kPa。
二、施工情况
1.单向水泥搅拌桩试桩
原设计及试桩情况
DK320+435～DK320+910.7线路左侧为镇雄车站场坪区，地基加固措施为单向水泥搅拌桩，共计163730延米。
桩径50cm，呈正三角形布置，桩间距为1.2m，设计深度5m～14m不等，设计要求单桩承载力不小于100kN，复合地基承载力不小于120kPa。
2015年2月9日在该区域按照原设计进行了单向水泥搅拌桩试装,分别在DK320+640处进行试桩3根，DK320+700处试桩9根，按照水泥掺量为加固土体质量的19%进行配置，延米喷浆量为53L，延米水泥用量为63.2kg，均采用“2喷4搅拌”施工工艺。
⑴测量放线
根据已测设试桩区域并按设计要求布设桩点（呈正三角形布置，桩间距为1.2m），每个桩点用石灰标识并插上竹签，竹签上系上红带,每根桩的桩位误差±5cm。
⑵钻机就位
钻机铺垫平稳，检查机身平整度及钻杆垂直度，钻头对准桩位。
为保证钻孔达到要求的垂直度。
钻机就位后进行水平校正，使钻杆轴线垂直,然后对准钻孔中心位置。
现场控制采用在钻架上挂锤球的方法测量该孔的垂直度，使垂直度偏差不超过1.5％。
在桩机机架上画出以米为单位的长度标记，用于钻杆入土时观察、记录钻杆的钻进深度。
每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查。
自检合格后报请监理检查认证，满足要求后，进行试桩施工。
⑶射水试验
钻机就位后．进行低压射水试验．检查喷嘴是否畅通．压力是否正常。
⑷制浆
①配置浆液时．水要清洁、酸碱适中。
②浆液配比选定后。
先将水加入桶内，再将水泥倒人。
③开动搅拌机搅拌．并经过筛后放人灰浆池备用。
⑸喷搅下沉
开启深层搅拌机主电机，桩机钻杆垂直下沉，下沉前必须将喷浆管内的水排清，打开高压注浆泵，正循环钻进，钻进速度控制在0.8～1m/min，下沉过程中，工作电流不大于额定值，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钻进。
随时观察设备运行及地层变化情况，钻头下沉至设计深度。
⑹搅拌提升
深层搅拌机下沉到达设计深度，在桩端搅拌喷浆30s后匀速搅拌提升。
提升过程中始终保持送浆连续，中间不得间断。
提升速度一般控制在0.6～0.8m/min左右，并根据设定的水泥参入量及实际喷浆量调整提升速度,上升至桩头，持搅20～30s，以保证桩头均匀密实。
搅拌喷浆至桩顶以上50cm。
⑺重复上、下搅拌
重复搅拌至设计复搅深度后再喷浆，并搅拌提升至桩顶，提升速度控制在0.6～0.8m/mim,并结合设定的水泥掺入量及实际喷浆量调整。
⑻将搅拌钻头提出地面，停止主电机、空压机，打印电脑票，填写施工记录，技术员自检合格后报监理检查验收。
⑼清洗
①施工完成后，提升钻杆及钻头，进行低压射水。
②向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，管内、机内不留残存浆液。
⑽移位
①把钻机等机具设备移到新孔位上。
②重复上述步骤，进行下一根桩的施工。
检测情况
2015年3月10日至4月9日，在单向水泥搅拌桩达到龄期后，由石家庄铁源工程检测有限公司对试桩进行复合地基承载力检测：
3种不同水泥掺量的12根试桩中，复合地基承载力有10根未达到设计值（120kPa），2根达到设计值，且无规律性。
对12根试桩取芯检测：
试桩桩体的水泥浆与土未能均匀搅拌在一起，桩体存在严重松散、夹泥断桩情况，11根试桩桩体无侧限抗压强度不能满足设计要求。
单向水泥搅拌桩试桩取芯
复合地基静载试验结果
里程
试桩编号
设计要求
复合地基承载力特征值/（kPa）
DK320+640~DK320+700左侧
640-15
≥120kPa
145
640-17
90
640-19
101
700-15-1
105
700-15-2
112
700-15-3
88
700-17-1
96
700-17-2
113
700-17-3
92
700-19-1
138
700-19-2
104
700-19-3
97
2.土质取样分析
在单向水泥搅拌桩试桩结果出来后，对镇雄车站水泥搅拌桩不成桩地层进行土质取样分析，该区域4～9m范围土体塑性指数在25左右，天然含水率达到40%，土工试验报告及土样照片如下：
镇雄车站场坪区取土样
3.多方位立体水泥搅拌桩试桩
多方位立体水泥搅拌桩试桩
项目部于2015年5月4日向毕节指挥部提交变更建议书，建议将镇雄车站场坪区原设计水泥搅拌桩加固措施调整为CFG桩。
2015年5月20日，毕节指挥部组织设计、施工、监理单位四方现场会勘，确定先进行多方向立体水泥搅拌桩试桩，待试桩达到龄期后进行检测，根据检测结果确定软基处理方案。
2015年6月5日，在镇雄车站选取了DK320+620、DK320+720、DK320+760三个点进行多方位水泥搅拌桩试桩作业，每处施做6根，地面下2～9m范围土体塑性指数大于25，成桩效果差；考虑到该场坪区需要处理塑性指数大于25的土层，多方位立体水泥搅拌桩施工过程中，钻进和提升速度宜再进一步降低，增加土体搅拌次数和延米喷浆量，在该段区域内调整提钻速度为0.4～0.6m/min，延米喷浆量为80L，延米水泥用量为95kg，其他均采用单向水泥搅拌桩的“2喷4搅拌”施工工艺（见2.1）。
多方位立体水泥搅拌桩试桩检测
2015年7月7日达到龄期后对三处试桩进行钻芯取样和复合地基承载力检测。
从取芯芯样来看，试桩桩体的水泥浆与土较为均匀的搅拌在一起；单桩和复合地基承载力共检测3根，承载力都满足设计要求。
复合地基承载力
里程
试桩编号
设计要求
复合地基承载力特征值/（kPa）
DK320+720
S-2-3
≥120
138
DK320+720
S-2-1
134
DK320+720
S-1-2
131
S-1-3
136
多向水泥搅拌桩试桩取芯照片
4.多方位立体水泥搅拌桩施工
多方位立体水泥搅拌桩施工
根据多方位水泥搅拌桩试桩结果,经业主及设计院同意,将镇雄车站场坪区即DK320+435～DK320+910.7段线路左侧单向水泥搅拌桩变更为多方位立体水泥搅拌桩,在大面积工程桩中，地面下2～9m土体塑性指数大于25的土层中，按试桩结果将提钻速度定位为0.4～0.6m/min，延米喷浆量为80L，延米水泥用量为95kg，其他均采用“2喷4搅拌”施工工艺（见2.1）。
多方位立体水泥搅拌桩检测
镇雄车站场坪区内多方位立体水泥搅拌桩工程桩施工完,并达到龄期后,由石家庄铁源工程检测有限公司对试桩进行复合地基承载力检测及业主聘请的第三方检测单位实施复合地基静载试验，抽芯检测，其中静载试验及取芯检测各15根。
复合地基静载试验结果
里程
试桩编号
设计要求
复合地基承载力特征值/（kPa）
DK320+640~DK320+796.5左侧
201-8
≥120
131
208-40
143
220-9
153
222-52
124
234-30
137
245-3
121
245-43
124
268-16
124
274-44
134
289-3
136
294-22
153
309-40
140
317-5
122
327-6
146
341-25
133
钻芯检查了选定的15根水泥土搅拌桩，对芯样观察得出：
15根水泥土搅拌桩桩体整体性、均匀性较好，承载力、桩体质量及桩长满足设计要求。
多方位立体水泥搅拌桩工程桩芯样
多方位立体水泥搅拌桩工程桩芯样
三、施工总结
DK320+435～DK320+910.7线路左侧镇雄车站场坪区，原地基加固设计为单向水泥搅拌桩，共计163730延米。
桩径50cm，呈正三角形布置，桩间距为1.2m，设计深度5m～14m不等，设计要求单桩承载力不小于100kN，复合地基承载力不小于120kPa。
该区域4～9m范围土体塑性指数在25左右，天然含水率达到40%，在“两喷四搅”的单向水泥搅拌桩施工中，不能与水泥浆液均匀搅拌，成桩效果差，不能达到设计要求。
经毕节指挥部组织设计、施工、监理单位四方现场会勘，确定为多方向立体水泥搅拌，经过多向水泥搅拌桩试桩，对施工参数进行了调整，在镇雄车站场区地面下2～9m范围，塑性指数大于25的土层中，钻进和提升速度降低，增加土体搅拌次数和延米喷浆量，在该段区域内调整提钻速度为0.4～0.6m/min，延米喷浆量为80L，延米水泥用量为95kg，并仍用“两喷四搅”的施工工艺。
并经检测，能够达到设计要求。
根据试桩结果，在大面积工程桩施工中采用了试桩中的施工参数，在镇雄车站场区地面下2～9m范围，塑性指数大于25的土层中，提钻速度设定为0.4～0.6m/min，延米喷浆量为80L，延米水泥用量为95kg，并仍用“两喷四搅”的施工工艺（见2.1）。
经检测单位检测达到了设计要求，多方位立体搅拌桩对塑性指数在25左右，天然含水率高的软土、膨胀土，白云岩等软基具有良好的加固效果，能够达到高铁地基处理的设计要求。
中铁十二局集团有限公司
成贵铁路项目经理部
2017年8月11日
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