东乐路站三轴搅拌桩试桩总结.docx

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东乐路站三轴搅拌桩试桩总结

佛山市城市轨道交通三号线工程

东乐路站三轴搅拌桩

试桩总结

中交路桥建设有限公司

佛山市城市轨道交通三号线工程3202-3项目经理部

二〇一七年九月

东乐路站三轴搅拌桩试桩总结

编制：

复核：

审核：

中交路桥建设有限公司

佛山市城市轨道交通三号线工程3202-3项目经理部

二〇一七年九月

东乐路站三轴搅拌桩试桩总结

一、工程概况

1.项目概况

东乐路站为佛山市城市轨道交通三号线工程中间站，车站设计起点里程YDK17+164.010，设计终点里程YDK17+688.810，有效站台中心线里程YDK17+583.710，车站总长度约为524.8m，标准段宽度22.7m，站台为14m岛式站台，车站为明挖（路口段盖挖）两层（局部三层）双跨/三跨钢筋混凝土箱型框架结构。

东乐路站地基采用φ850@600三轴搅拌桩抽条加固，加固范围为基底至穿透淤泥层下1m。

根据场地条件，在东乐路站内选取七根搅拌桩作为试桩，桩号分别为134-11、129-11、129-12、129-13、133-11、133-12、133-13；三轴搅拌桩均采用桩径Φ850mm，桩间距0.6m，桩长约为25m（包含空桩约17米），详见试桩平面布置图。

图1-1试桩平面布置图

2.水文条件

2.2.1地表水

施工区域周围地表水体不发育，无河流、沟溪通过，地表水主要为雨季地表散流。

2.2.2地下水

（1）地下水类型

东乐路站及东乐路站至驹荣北路区间根据其埋藏条件及结合含水层的性质，场地地下水主要有两种类型：

第一类是潜水；第二类是承压水。

（2）潜水

潜水主要为第四系孔隙水，是埋藏在第四纪松散沉积物空隙中的地下水。

总体上看，松散的填土层，砂层为本场区的主要含水层，由于砂层厚度较大，赋水性较强，其第四系孔隙水的水量亦较大。

（3）承压水

承压水主要为基岩风化裂隙水广泛分布于场区深部基岩节理、裂隙中。

（4）地下水位

东乐路站及东乐路站至驹荣北路区间处于珠江三角洲冲积平原，场区第四系松散含水层与基岩裂隙稳定地下水位基本一致，东乐路站范围内水位埋深为1.80～2.7m。

3地质条件

本车站范围内主要分布有第四系全新统人工堆积层（Q4ml）素填土；第四系全新统海陆交互相沉积层（Q4mc）淤泥质土、淤泥质粉细砂、淤泥质中粗砂、粉质黏土；第四系上更新统～全新统冲-洪积层（Q3+4al+pl）粉细砂、中粗砂；第四系残积层（Qel）粉质黏土；下伏白垩系百足山组（K1b）泥质粉砂岩、粉砂岩。

表1-1东乐路站工程地质一览表

底层

编号

底层

名称

层厚

/m

层顶深度/m

岩体特性

<1-1>

素填土

2.7

0

黄褐色、灰褐色为主，松散~稍压实，稍湿~饱和，主要由中粗砂、碎石及黏性土组成，局部含较多碎砖块、碎砼块等建筑垃圾，顶部0.3～0.40m多为砼面，土质均匀性差。

该层广泛分布于场地浅表，属Ⅰ级松土。

<2-1B>

淤泥

质土

4.74

1.20

～

25.10

以淤泥质粉质黏土为主，灰黑色、灰褐色，流塑状，局部软塑状，主要由粉、黏粒组成，含较多有机质、腐殖质及贝壳、蠔壳碎片，具腥臭味，局部夹1～

3mm韵律状薄层粉、细砂，土质较均匀，手感较为细腻，黏塑性较好，但干强度低。

该层呈层状分布于场区浅部，属Ⅱ级普通土。

<2-2>

淤泥质粉细砂、粉细砂

4.47

1.70

～

29.00

灰黑色，松散状，局部呈稍密状，饱和，砂粒成分以石英质为主，分选性较好，含较多有机质及贝壳、蠔壳碎片，具腥臭味，黏粒含量约占11%，属不良级配土。

该层呈层状分布于分布于场区浅部，属Ⅰ级松土。

<2-3>

淤泥质中粗砂

2.58

2.20

～

5.50

灰黑色，松散状，局部呈稍密状，饱和，主要成分以石英质砂粒为主，分选性较好，含较多有机质及贝壳、蠔壳碎片，具腥臭味，黏粒含量约占7%，属不良级配土。

该层呈透镜体状分布于场区，属Ⅰ级松土。

<2-4>

粉质

黏土

2.85

3.30

～18.60

灰色、黄褐色，可塑状为主，局部呈软塑状，主要由粉、黏粒组成，局部含少量粉、细砂粒，土质较均匀，黏塑性较好，干强度高。

该层呈层状间断分布于场区，属Ⅱ级普通土。

<3-1>

粉细砂

3.87

12.00

～26.20

灰黄色、黄褐色、灰色等，稍密~中密状，局部分布于浅部呈松散状，饱和，砂粒成分以石英质为主，分选性较好，局部黏粒含量约占15%，属不良级配土。

该层呈层状分布于场区，属Ⅰ级松土。

<3-2>

中粗砂

3.74

13.70

～

28.00

灰黄色、黄褐色、灰色等，稍密~中密状，饱和，砂粒成分以石英质为主，分选性较好，局部黏粒含量约占9%，属不良级配土。

该层呈层状分布于场区，属Ⅰ级松土。

<5N-2>

粉质

黏土

2.59

18.50

～30.50

黄褐色、红棕色、灰褐色，硬塑状，薄层面多呈可塑状，为白垩系碎屑岩风化残积而成，主要由粉、黏粒组成，黏塑性较好，遇水易软化，该层呈透镜体状分布于场区，属Ⅱ级普通土。

<6>

全风化泥质粉砂岩、粉砂岩

5.08

18.10

～35.60

红褐色，原岩结构完全被破坏，呈坚硬土柱状，主要由粉、黏粒组成，含少量粉、细砂粒，风化不均匀，局部夹强风化岩碎屑，岩质极软，手捏即碎，遇水易软化。

该层呈层状分布于场区，属Ⅲ级硬土。

<7-2>

强风化泥质粉砂岩、粉砂岩

7.01

19.70

～45.00

以泥质粉砂岩为主，局部夹粉砂岩，红棕色、红褐色，原岩结构清晰，岩质极软，手掰易断，岩芯多呈碎块状、短柱状、半岩半土状。

该层广泛分布于场区，属极软岩。

<8-2>

中风化泥质粉砂岩、粉砂岩

6.01

27.90

～58.00

以泥质粉砂岩为主，红褐色、棕红色，泥质结构，中厚层~厚层状构造，风化裂隙较发育，岩质软，敲击易碎裂，断口新鲜。

岩芯较完整，多呈短柱状、柱状，RQD一般小于75%。

岩体风化不均匀，局部夹全、强风化软弱层。

该层分布于站址区深段，属极软岩。

二、试桩施工机具及场地要求 

本次试桩选用ZKD85型三轴搅拌桩机，具体机械见下表2-1。

试桩前所有机械都完成以下工作：

桩机上的压力表、仪器设备都能正常运转且能准确显示数据，后场水泥净浆搅拌站水泥秤都已标定合格，机械作业场地的地基承载力符合设计要求。

表2-1三轴搅拌桩试桩设备表

序号

设备名称

型号

单位

数量

备注

1

桩架

BZ-70

台

1

2

三轴搅拌机

ZKD-85

台

1

3

注浆泵

BW-250

台

3

一台备用

4

后台拌浆系统

BZ-20

台

1

5

空压机

DFB-75A/8

台

1

搅拌用

6

发电机

500KW

台

1

7

挖机

PC220

台

1

三、试桩的目的 

1、确认每根桩水泥用量； 

2、确认搅拌下沉、提升的速度和重复搅拌下沉、提升速度。

3、确定在该地质条件下，施工掺合比取得经济可靠，符合设计要求便于现场实施的工艺控制数据，以便指导本站三轴水泥搅拌桩大面积施工。

四、施工工艺参数的确定

1、钻机下沉速度和提升速度 

通过三轴搅拌桩试桩结果，现场三轴搅拌桩施工下沉速度采用0.5m/min-1m/min；提升速度采用1.0m/min-2m/min，采用2搅2喷进行施工。

2、水泥掺和量的确定:

水泥掺和量为实桩部分22％；空桩部分8％。

3、水灰比：

根据设计要求，水灰比采用0.8:

1，水泥采用P.042.5级散装水泥。

4、喷浆压力：

喷浆压力为0.8MPa～1.0MPa。

5、实际数据统计：

表4-1三轴搅拌桩试桩施工实际数据

桩号

桩长

水灰比

水泥用量（Kg）

水泥掺量

备注

空桩（m）

实桩（m）

空桩（%）

实桩（%）

134-11

17.03

7.20

0.8

9000

8

22

正常施工

129-12

16.96

8.48

0.8

9000

8

22

正常施工

133-12

17.04

7.77

0.8

9000

8

22

正常施工

133-13

17.04

7.77

0.8

9000

8

22

存在提升下沉速率过快现象

133-11

17.04

7.77

0.8

16000

8

22

正常施工

129-13

16.96

8.48

0.8

9000

8

22

正常施工

129-11

17.10

8.48

0.8

9000

8

22

正常施工

五、施工过程质量控制 

1、保证试桩桩位准确，桩位偏差不得大于50mm；桩体垂直，垂直偏差应小于1/250。

2、水泥掺入量实桩部分不小于22%，空桩部分不小于8%，按设计要求施工，制备好的浆液不得离析，停置时间较长时按废浆处理。

3、因故停浆时，应及时通知操作人员，记录停浆深度，为防止断桩或缺浆，应将钻头搅拌和下沉至停浆点以下0.5m，待恢复供浆时再喷浆提升。

4、每根搅拌桩施工完毕后，向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗管路中残浆，并适当清除钻头上的附带泥浆。

六、施工工艺 

三轴搅拌桩采用两搅两喷工艺，主要工作流程如下：

1、桩机定位：

搅拌桩机到达指定桩位后，进行对中、调平。

2、浆液制备：

按照设计水灰比配制并拌制水泥浆，水泥浆应随配随用。

3、预搅下钻：

启动电机，从地面开始搅拌下沉并适当喷浆，下沉速度采用0.5m/min-1.0m/min。

4、提升注浆搅拌：

待搅拌机下沉至设计桩底标高后，静喷2min，提升速度采用1.0m/min-2.0m/min，反转边喷浆、边搅拌提升至有效桩顶标高以上50cm。

5、用两搅两喷完成后，关闭送浆闸门，提出钻头至地面移至新桩位，进行下一根桩的施工。

七、水泥搅拌桩现场检测情况 

成桩28天后，根据现场条件对桩身位置抽芯进行无侧限抗压强度试验。

现场钻芯取样结果为：

134-11桩、133-11桩、133-12桩、129-11桩、129-12桩桩芯样完整，桩身连续，满足要求，检测桩长均大于施工桩长，满足设计要求，所检5根桩抗压强度平均值满足设计要求；129-12桩桩芯样完整，桩身连续，满足设计要求，抗压强度平均值满足设计要求，在取芯过程中，钻机偏出桩外，未能钻至桩底；133-12桩桩芯样完整，桩身连续，检测桩长大于施工桩长，满足设计要求，但水泥土标贯击数不满足要求，与现场施工作业人员沟通了解，在此桩施工过程中存在下沉和提升速度过快行为，后续施工需严格按照施工方案要求施工。

具体结果见表7-1。

表7-1检测结果汇总表

桩号

取芯率

强度（MPa）

施工桩长（m）

检测桩长（m）

标贯

备注

134-11

大于65%

1.3

24.23

25.35

符合要求

芯样完整、桩身连续

129-12

大于65%

3.5

25.44

21.10

符合要求

芯样完整、桩身连续，取芯过程中钻机偏出桩外

133-12

大于65%

43.7

24.80

25.80

符合要求

芯样完整、桩身连续

133-13

大于65%

\

24.92

26.20

不合要求

芯样完整、桩身连续

133-11

大于65%

3.1

24.80

25.80

符合要求

芯样完整、桩身连续

129-13

大于65%

3.5

25.44

27.05

符合要求

芯样完整、桩身连续

129-11

大于65%

7.7

25.56

26.60

符合要求

芯样完整、桩身连续

八、试桩总结 

根据现场试桩结果确定参数如下：

水灰比0.8:

1，水泥掺量实桩部分为22%，空桩部分为8%，采用两喷两搅施工工艺，每幅桩实桩部分水泥用量约为592Kg/m，空桩部分水泥用量约为215Kg/m，泥浆比重为1.5g/cm³。

下沉速度采用0.5m/min-1.0m/min，提升速度采用1.0m/min-2.0m/min。

水泥浆配置好后，停滞时间不得超过2小时，因故搁置超过2小时以上的搅拌浆液，应作废浆处理，严禁再用，搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过24小时。

九、附件

1、水泥检测报告。

2、三轴搅拌桩试桩检测报告。

附件1水泥检测报告