1、钉型双向搅拌粉喷桩施工技钉型双向搅拌粉喷桩施工技术术一、地基处理概述基础直接建造在未经加固的天然土层上时，这种地基称之为天然地基；若天然地基很软弱，不能满足地基强度和变形等要求，则事先需要人工处理后再建造基础，这种地基加固称为地基处理，在铁路上通常叫“软基处理”。一般指天然含水量大，压缩模量小，承载能力低，并在荷载作用下易产生滑动或固结变形的地基。软弱地基主要由软土、冲填土、杂填土或特殊土地基所构成.特殊土：红粘土、膨胀土、黄土、湿陷性黄土、岩溶、盐渍土、多年冻土等连云港徐圩地区地质特征：人工填筑粉质粘土 厚度2.0m；淤泥 厚度13.9m；粉土 厚度1.4m；粉质粘土 厚度1.7m；提高土的
2、抗剪强度；降低地基土的压缩性；改善地基的透水性，提高地基土的透水性加快固结或降低透水性以减少水压力作用（如基坑抗渗透）改善地基土的动力特性；改善特殊土的不良地基特性；铁路工程常用的地基处理方法铁路工程常用的地基处理方法:浅层处理：换填法，砂垫层法、土工合成材料浅层处理：换填法，砂垫层法、土工合成材料（土工格栅、土工格室）垫层法。（土工格栅、土工格室）垫层法。排水固结法：袋装砂井、砂井、塑料排水板排水固结法：袋装砂井、砂井、塑料排水板 堆载预压、真空预压、井点降水堆载预压、真空预压、井点降水复合地基：水泥搅拌桩、复合地基：水泥搅拌桩、粉喷桩粉喷桩、旋喷桩、砂桩、旋喷桩、砂桩、碎石桩碎石桩强夯：强
3、夯置换强夯：强夯置换钉型双向水泥搅拌粉喷桩钉型双向水泥搅拌粉喷桩连盐铁路n粉喷桩是指：粉喷桩是指：通过特殊装置将压缩空气和粉体固化材料，经过高压软管和搅拌轴送到搅拌叶片的喷嘴喷出。借助叶片的旋转，在叶片的背后产生孔隙，安装在叶片背后的喷嘴将压缩空气连同粉体固化材料一起喷出，混合气体在孔隙中压力急剧降低，使固化材料黏附在旋转产生孔隙的土中，转到半周另一叶片将土和粉体固化材料搅拌混合在一起。双向搅拌粉喷桩是指：双向搅拌粉喷桩是指：改装普通粉喷桩机传动系统，增加圆形内钻杆和内钻杆驱动电机；内钻杆底部装一层平刀片，方形外钻杆改一层螺旋刀片为两层平刀片；刀片水平方向与水平面成一定角度的夹角，夹角的度数根
4、据土层破碎情况现场试验确定。施工中利用高压风将水泥粉送入地下，通过桩机内外钻杆的叶片旋转、切削作用，强制搅拌、破碎充分混合水泥粉和原位地基土，使两者之间发生一系列物理-化学反应，在短期内使原来的软土地基变成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土桩，其与桩间原位土形成复合地基，从而提高地基承载力，减小地基的沉降，达到加固地基的目的。11安装在外钻杆上安装在外钻杆上的反向旋转搅拌叶的反向旋转搅拌叶片；片；22安装在内钻杆上；安装在内钻杆上；的正向旋转搅拌叶的正向旋转搅拌叶片；片；33内钻杆；内钻杆；44外钻杆；外钻杆；1234钉型桩钻头钉型桩钻头 钉形双向搅拌粉钉形双向搅拌粉喷桩是指：喷桩是指
5、：在分析水泥土搅拌桩复合地基应力传递规律和土拱效应的基础上，改装固定平刀头为可自动伸缩的平刀头。通过平刀头的自动伸缩使桩身上部截面扩大而形成的类似钉子形状的水泥土搅拌桩。钉型双向水泥搅拌粉喷桩施工工艺试验 为了更科学的指导施工，获取最适合场地地质条件的施工参数，严格控制双向搅拌钉型粉喷桩的施工质量，优化工程施工工艺，总结出确信可靠的施工方案，在全线推广应用。在施工前，将根据设计要求进行现场工艺性试验。1、掌握满足设计单桩粉喷量的各种技术参数，（钻杆钻进和提升速度、喷粉压力、进入持力层电流大小）等。2、掌握钻进和提升的阻力情况，选择合理的钻头形式、电机功率等。3、确定水泥最佳用量，检验室内试验所
6、确定的配合比是否便于施工，是否需要添加外加剂等。4、验证施工工艺和方法、施工顺序。实验目的：我分部于2014年1月22日至26日，在XWDK29+580处进行粉喷桩工艺试验，并从中总结得出了具体可靠的施工工艺参数及工艺流程经验，完全能够在我分部管区路基范围内用于指导钉型双向搅拌水泥粉喷桩的大面积施工。六、钉型双向水泥搅拌粉喷桩施工工艺 目前专门用于钉形双向水泥搅拌粉喷桩的定型成套机械设备还没有，更多的是使用原单向搅拌桩机进行改装而成，我分部进场的机器是在ZGZ-A型粉喷桩机基础上有专利单位改装成SXJB-A型双向粉喷桩机。钉形水泥土双向搅拌桩机设备主要有a底盘、b支架、c箱体、d同心双轴钻杆、
7、e自动伸缩钻头等组成。粉体发送器装置粉体发送器装置 1节流阀；2流量计；3气水分离器；4安全阀；5管道压力表；6灰罐压力表；7发送器转鼓；8灰罐 根据施工图纸桩位布置，确定施工顺序及配套机械、水泥等材料的堆放位置。施工前，先进行施工区域内的场地平整，清除表层硬物，不平处须填素土夯实。测量放线，绘制粉喷桩平面布置图，编制桩位桩号，依照粉喷桩平面布置图进行放样，放出路基中心线、边线及桩位置，用竹签和白石灰将粉喷桩桩位逐点放样，桩位偏差不得大于5cm。点位按正三角形布置，间距1.5m，待监理认后可方可进行软基处理桩基（工艺试验）施工。钉型双向水泥搅拌粉喷桩施工工艺钉型双向水泥搅拌粉喷桩施工工艺桩位布
8、置中线左边线右边线左边线右边线中线钉型双向水泥搅拌粉喷桩施工工艺钉型双向水泥搅拌粉喷桩施工工艺钉型双向水泥搅拌粉喷桩施工工艺a 钉形双向搅拌机桩机定位，移动到指定桩位并对中。b 启动双向搅拌桩施工机械，调整搅拌叶片完全展开至扩大头直径（0.9m），机械沿导向架向下触土，下面一组叶轮旋转强制切土，同时启动自动记录仪，空压机送气，开始钻进。通过固连在叶片上的喷嘴向土体中高压喷水泥粉，促使固化材料就地黏附在旋转产生空隙的土中旋转到半周，上面一组叶轮旋转搅拌，把土与粉搅拌混合一起，保证搅拌均匀。这样两组叶片同时正反向(外钻杆逆时针旋转，内钻杆顺时针旋转)旋转切割、搅拌土体，搅拌桩机持续下沉完成扩大头端
9、的“搅、喷、拌”过程，直到扩大头设计深度（b步骤）。送灰时，压力保持在0.40.6Mpa左右。钉型双向水泥搅拌粉喷桩施工工艺 在扩大头底部位置处，改变内、外钻杆的旋转方向，通过反向旋转外钻杆，调整搅拌机叶轮工作半径，搅拌叶片调整为桩下部直径（0.5m），搅拌桩机沿导向架再次向下触土，叶轮被带动反向旋转强制切土，调整喷粉速度和喷粉量，向土体中旋喷水泥粉。下面叶轮旋转切土并喷粉，上面叶轮旋转搅拌保证喷粉均匀，搅拌桩机持续下沉至根部桩底设计标高，完成根部桩的“搅、喷、拌”过程。送灰时，压力保持在0.4-0.6Mpa左右 关闭送粉装置，准备桩机提升，搅拌叶片保持下部桩成桩时的旋转方向，两组叶片同时正反
10、向旋转搅拌水泥土，直到下部的外钻杆叶片位于扩大头端标高以下0.5m左右处，开启送粉闸，固连在叶片上的喷嘴向该处土体中复喷水泥粉，逐步提升至扩大头端，保证应力集中作用下变截面薄弱环节的安全。在钻杆提升过程中，应送气，压力保持在0.2-0.3Mpa左右，主要目的是防止喷灰口堵塞。钉型双向水泥搅拌粉喷桩施工工艺钉型双向水泥搅拌粉喷桩施工工艺：保持送粉闸开启状态，改变外钻杆的旋转方向，将外钻杆搅拌叶片打开到扩大头端桩体直径，喷嘴复喷水泥粉，搅拌桩机提升，两组叶片同时旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶标高以上50cm。钻杆上钻头沿导向架向下切土，保持叶片展开大桩直径状态钻头上两组叶片同时正、反向旋转切割
11、、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到扩大头设计深度（f步骤），完成“复搅”过程。保持旋转方向，钻头上两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，在大桩桩底面处提升搅拌桩机的导向架，再次提升“复搅”，到地表或设计桩顶标高以上50cm，完成单桩施工（g、h步骤）。关闭搅拌机械移位至下一桩位。当内钻杆钻头提离原地面10cm后，先将外钻杆停止转动，然后将内钻杆停止转动。钉型双向水泥搅拌粉喷桩施工工艺视频学习该试验主要是用于分析钉形水泥土搅拌桩桩身水泥土强度、桩身水泥土微观结构，查看水泥土搅拌桩是否从施工工艺上达到了设计要求，是后续单桩承载力和复合地基承载力检测的基础。在成桩28天后，在桩径的1/4处用双管单动取样器
12、在桩长范伟内取芯，检验桩体完整性，检测数量为施工总数量的0.2%，且不少于3根，每个孔在不同深度取3个不同试样做无侧限抗压强度试验，无侧限抗压强度试验主要是考察桩身水泥土强度，无侧限抗压强度0.5Mpa。1、取芯检测 在成桩28天后，任意抽取总桩数的0.2%进行单桩及复合地基载荷试验，且不能少于3点，单桩及复合地基承载力均不得小于工点设计要求荷载，以单桩承载力检测为主，单桩及复合地基承载力试验按铁路工程地基处理技术规程（TB10106-2010）附录要求进行试验。2、载荷试验根据施工质量情况，经钻探取芯试验和荷载试验对桩身强度和桩身完整性有怀疑时，可选取一定数量的桩体进行开挖，检查加固柱体的外观质量、搭接质量和完整性等。3 3、开挖检验、开挖检验七、桩头清理七、桩头清理
