粉喷桩施工质量控制

粉喷桩施工质量控制（共11篇）

粉喷桩施工质量控制 篇1

1 工程概况

济菏高速公路第十二合同段位于济宁市梁山县境内,起点于梁山县韩岗镇齐岗村,终点于梁山县与嘉祥县交界处的郓城新河南岸,绝大部分在梁山县徐集镇内,里程为K120+000～K131+700,全长11.70 km。全线采用四车道高速公路标准建设,设计车速为120 km/h,路基宽28 m,桥涵设计荷载为汽车一超20级,挂车-120。大羊至王官屯段属丘陵区及黄泛冲积平原区。土质主要为黏土、亚粘土、亚砂土。为防止路基过量沉降和桥涵两侧台背路基下沉,导致桥头跳车现象。全合同段软土路基处理及桥头路基粉喷桩共计30万延米,粉喷桩强度设计为:R7d≥0.96 MPa;R28 d≥1.60 MPa;R90 d≥2.40 MPa。

2 固化剂原材料

粉喷桩的固化剂采用水泥,水泥采用山东曲阜金鲁城水泥厂(旋窑)生产的P.O 3 2.5水泥,检测结果符合规范要求。试验结果如表1。

3 粉喷桩配合比设计

根据土的天然密度和天然含水量,按照每延米粉喷桩水泥用量为:45 kg、50 kg、55 kg、60 kg分别成型了R7 d、R28 d、R90 d的无侧限抗压强度试件(Φ5 0 mm、h50 mm)。根据试验结果最终确定最佳水泥用量为:55 kg/延米。

4 施工准备

(1)粉喷桩施工前应准备施工技术资料:施工部位的工程地质报告、土工试验报告、室内配合比试验报告、粉喷桩桩位设计图、原地表高程数据表、加固深度与停灰高程等资料。

(2)保证粉喷桩的场地平整无障碍,用粘土填补场地当中的低洼地带;用沙土或者碎石对场地铺设垫层,来保证机械的正常行走。采用相应措施预防地表过软致使机械失稳。

(3)施工机具准备,进行机械组装和试运转。

(4)粉喷桩要通过试桩来确定实际施工工艺的设计要求配比和工总施工参数。一般情况下通过5根试桩以确定钻进的速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷出的粉尘量等数据。

(5)粉喷桩要使用符合设计要求的325#普通硅酸盐水泥,该水泥要保证其合格证书,还要在通过室内检验并且合格,不能受潮结块、变质。

5 粉喷桩工艺试桩

为了确定各种操作技术参数,按照下列满足设计水泥粉喷量的各种技术参数:钻进速度:参考值V=1.5 m/min;平均提升速度:参考值VP=0.8 m/min;搅拌速度:参考值R≈30 r/min;复搅与提升时管道压力:0.1 MPa≤P≤0.2 MPa;喷灰时管道压力:0.25 MPa≤P≤0.4 MPa;同时根据粉喷桩室内试验确定的配合比,按照55 kg/延米的水泥用量,进行了工艺试桩5根。R7 d后经现场钻芯取样试验后,芯样强度满足设计要求。试验结果见表2。

6 粉喷桩的施工与质量控制

(1)粉喷桩的桩径为Φ50 cm,设计的桩长穿透持力层并达到持力层内50 cm,最小桩距为1.5 m,桩径在平面上呈三角形(梅花形)布置。粉喷桩的强度设计为:R7 d≥0.96 MPa;R28 d≥1.60 MPa;R90 d≥2.40 MPa。

试桩过程中根据粉喷桩的工艺对各个技术参数进行确定,然后开始粉喷桩施工。对工地在施工前进行清表处理,用粘土填平低洼地段然后施工。

(2)粉喷桩的施工工艺为:粉喷桩机就位→搅拌下沉至桩底→钻头反转(粉喷)→提升至距地面30 cm处停喷→复搅至桩底→钻头反转提升至地面→关闭粉喷桩机→移至下一桩点。

(3)为了确保粉喷桩质量,在施工过程中采取如下控制措施。

(1)为保证粉喷桩强度严格控制水泥用量,每延米水泥用量55 kg,最低不得少于54 kg。

(2)粉喷桩施工所用袋装水泥要垫高覆盖,严禁雨淋、受潮,以免影响粉喷效果。

(3)每一台粉喷桩机均配备水泥电子计量装置,对水泥的粉喷量全过程记录、并进行打印,同时现场技术员、监理全过程旁站检查,防止因水泥用量不足而影响桩体质量。

(4)根据设计桩长,派专人进行成桩搅拌时间的记录,误差不得超过5 s。控制钻机下钻深度,喷粉高程及停灰面,确保粉喷桩长度。

(5)为确保桩身质量,对于桩身上部1/3～1/2桩长或不小于8 m的范围内必须进行二次复搅以便使桩体质量上下均匀一致。粉喷桩施工时,泵送水泥必须连续,固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录,其用量误差不得大于±1%。

(6)定时对成桩直径以及搅拌的均匀程度进行检查。及时检查使用的钻头,保证其直径的磨损程度小于2 cm。在喷粉成桩过程中因为其他原因停止喷粉,并且进行第二次喷粉接桩的时候,要保证不小于1 cm的喷粉重叠。

(7)为保证搅拌机的垂直度,应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度,使垂直度的偏差不超过±1%。搅拌机钻杆钻进、提钻及喷粉速度必须均匀,施工前应丈量钻杆长度,并标注明显标志,以便掌握钻入深度,复搅深度。

7 成桩检查、验收

按照5%的取芯频率对本合同段软土路基处理及桥头路基粉喷桩,成桩R28 d后的粉喷桩进行了钻芯取样,并在桩体的上、中、下部位三处取芯,加工成径高比为1∶1的无侧限抗压强度试件,经试验后,强度满足设计要求,合格率为100%,现将K122+804箱涵基础粉喷桩检测结果见表3。

8 结语

济菏高速公路第十二合同段软土路基处理及桥头路基粉喷桩共计27万延米,按照5%的取芯频率对粉喷桩进行了钻芯取样,并在桩体的上、中、下部位三处取芯,加工成径高比为1∶1的无侧限抗压强度试件,经试验后,强度满足设计要求,合格率为100%。根据粉喷桩的成桩检查验收情况看,粉喷桩作为软土地基处理的一种方法,它与其它软基处理方法相比较,具有施工简便,工期短,工后沉降小等优点。但由于粉喷桩属于隐蔽工程,质量控制应贯穿于施工的全过程,如何控制好粉喷桩的施工质量,是确保粉喷桩质量的关键,这就要求施工人员要增强责任心,严格规范操作,是粉喷桩质量的保证。随着粉喷桩施工工艺的进一步的完善,施工水平进一步的提高,粉喷桩机的性能进一步改进,粉喷桩作为软土地基处理的一种行之有效的方法之一,必将在我国高等级公路的软基处理施工过程中发挥其应有的作用,并得到广泛应用。

摘要：作为一种处理软土地基的常用施工方法,粉喷桩就是将水泥用作固化剂,把原状土强制使用深层搅拌机械进行搅拌、压缩,促使其吸收周围水分,经过一系列的物理化学反应后,形成一种特殊的混合柱状体,具有强度高、易变性的特征,它对提高软土地基承载能力、减少地基沉降量及保证桥头路基及填方路基稳定性具有明显的效果。若施工质量控制不好,往往会发生路基失稳或过量沉陷,特别是桥头路基处理不好,则会导致桥头跳车、工程破坏或不能正常使用。本文以粉喷桩在济菏高速公路第十二合同段路基及桥涵软土地基处理过程中施工质量控制情况作简要介绍。

关键词：粉喷桩,喷灰量,复搅,检测方法

粉喷桩施工质量控制 篇2

1钻机技术性能和指标应满足设计与施工要求，

2钻机就位，应满足图纸要求，垂直度偏位不得大于1.5%，桩的孔位置与图纸位置偏差不得大于50mm，

3严格控制喷粉时间、停粉时间和水泥喷入量，确保粉喷桩长度。

4按设计与规范要求对桩体进行二次搅拌，确保桩身质量。

5发现喷粉量不足时，应整桩复打，喷粉中断时，复打重叠孔段应大于1m。

粉喷桩施工质量控制 篇3

摘要：在水利工程，应用粉喷桩来加固软土地基是一种经济有效的方法，粉喷桩和桩间土可以在变形协调作用下共同承担上层结构的荷载，提高地基的承载力并减少变形。只有对其施工过程严格控制才能提高质量，从而保证整个工程的安全。适合水利、建筑、公路桥梁等软土地基加固处理，值得推广和应用。文章分析水利工程中粉喷桩的施工工艺及影响施工程质量的因素，探讨提高施工质量的方法。

关键词：粉喷桩；地基处理；质量控制；施工方法

粉喷桩是一种高效、经济和安全的地基处理技术，不仅可用于一般工民建和交通工程，也可用于各型水利工程。水泥粉喷法是利用喷粉桩机，将水泥干粉喷入软弱基土中，并在原位进行强制搅拌，通过水泥和土的一系列复杂的物理化学作用形成水泥土桩体，与基土共同作用形成复合地基，达到提高承载力和减少沉降的目的。实践结果表明，

由于受工程地质条件的不同，操作者技术水平的差异，施工工艺不统一，施工设备性能、人在施工过程中的过多介入等影响，加之深层搅拌桩施工属地下隐蔽工程，对其施工质量仍缺少一种成本低而又快捷高效、准确的检测手段，因而导致施工质量难以实时控制，而一旦出现质量问题再采取补救措施，不但要消耗大量的人力物力，而且势必影响整个工程的进度，所以如何对施工质量进行有效控制显得尤为重要。

一、影响桩体质量的因素

影响水泥粉喷桩搅拌桩的因素众多，包括工程地质条件及土质条件、加固料配方的合理性、设计与施工等方面。

1固化剂的参入比

在一定的荷载下，一般来说固化剂掺入越多，桩身强度越大，灰土置换率越高。复合地基承载力是由桩体和桩周土强度共同决定的，若固化剂掺入量过低，对复合地基承载力提高就不明显。一般固化剂掺入量占加固土体的7%～15%，但是具体设计时应根据土质情况、含水量等因素综合考虑，在设计之前要通过室内实验资料，取用稍高于设计要求的掺入量作为设计掺入量。

2粉喷桩的桩长

粉喷桩施工桩长必须满足设计桩长的要求，然而由于施工机械上没有深度检测装置，监理人员也不可能始终守在钻机旁边，少数机组操作人员在钻头未到达设计深度或复搅深度时就进行提升作业，造成桩长不足或复搅深度不够，追求进度影响工程施工质量。或者虽然钻头已达到设计深度，提升时进行不喷粉或少喷粉以谋取非法的水泥费用，造成桩长不足，由于软土的灵敏性比较高，软土被扰动后液化又不喷水泥，其后果比地基不加固更严重。这也是以往造成工程事故的主要原因。由于粉喷桩启动到水泥从钻头的喷粉口喷出，要经过较长的输送管道。这里有一个时间滞后问题，输送管道越长，时间滞后越大，一般滞后时间为1-2分钟，所以当钻头到达设计深度就进行喷粉及提升作业，不考虑时间滞后就会造成下部桩段无水泥的情况。正确的操作是应在钻头到达设计深度前1-2分钟前启动喷粉机，以保证钻头提升时水泥已到喷粉口。

3水泥喷入量

影响水泥喷入量的因素很多，包括地层土质条件、喷粉时的压力等，这些因素可导致水泥喷入量或大或小，为了满足设计的水泥喷入量，喷粉时就必须进行调节控制。

4地基含水量

粉喷桩质量的优劣主要反映在粉喷桩的强度指标上，含水量的影响很大。水工建筑物由于基础埋置较深，必须采取可靠的排水措施，以降低地下水位。粉喷桩施工时，应对设计桩深范围内的地下土层含水量进行取样试验，通过调整地下水排量，使地下土层保持适宜的含水量。规范规定，地基土的天然含水量在小于30 %时.土中的水分不足以使粉体进行水化作用；当含水量大于70 %时，含水量过高的土壤往往空隙比大，若按常规掺入粉体数量，由于水分过多形成不了足够强度的水泥土桩体.将严重影响粉喷桩的强度，此时必须增加粉体的掺入量和采用复搅的施工工艺。高含水量、大孔隙比和粘粒含量多时，土周围的束缚力极低，当钻头反转提升喷灰时，产生一个垂直向下挤压力和一个径向水平推力，由于土呈塑状.束缚力极低，桩体形成所谓“掉桩”或“下沉”，常为地表下1 m～2 m。当发生“掉桩”或“下沉”时.只要当时采取立即回填并重新复喷复搅，就能克服这种现象，否则，会造成过大的地基沉降。

二、粉喷桩开工之前质量控制

粉喷桩开工之前的质量控制，必须做好下列工作：

1.熟悉施工图纸，研究制定详细的粉喷桩施工工艺流程，编写粉喷桩的施工组织设计，查验桩位中心线和测量成果以及绘制桩位编号图。

2.确定桩机的种类数量、性能、功率、每台机的钻杆能钻进的深度。

3.对每台桩机进行编号，其机长，喷灰工持证上岗，（即上岗证，身份证）和编排班组人员名单。

4.原材料检验：检查水泥是否符合设计要求的水泥及水泥的牌子、数量出厂合格证，见证抽样送检。

5.逐台桩机进行检查，凡是没有电脑计量装置的桩机不准进场使用。

6.所有桩机班组人员都必须进行岗前培训，这工作主要由施工单位的技术负责人组织进行技术交底和宣布各种制度。比如：每根桩施工成后，必须先由施工单位三检签字，最后由当班监理人员检查签名验收。凡未经过岗前培训的桩机班组人员不能上岗工作。每一根桩未经监理人员验收签字，不得进行下一根的施工。

7.试桩：这项工作报请监理单组织，邀请设计院、质监站、建设方有关人员参加试桩工作。试桩地点与监理单位协商决定。主要考虑试桩地点既有代表性，又不影响后续工程的施工，因试桩的桩体要进行28天现场足尺桩身无侧限截桩。根据本工程桩体类型，我们在施工场外的空地进行非工程桩试桩，试桩数量为2根。通过试桩当场确定粉喷桩工作时下钻、喷粉、复搅的速度，即提升喷粉的速度为0.8m/min左右，桩机空载下钻速度可提高一档速度，喷粉就在第一次提升时一次性完成，喷粉量为50kg/m。据此可以计算出每根桩工作至少需要的时间，以便施工时进行控制。

8.对每台桩机进行质量鉴定：量测钻杆长度：确定要完成一根桩达到设计深度需要的时间。必须在钻杆上标定明显位置记号。以便施工时检查。桩身垂直度：每台桩机必须用8#铅丝焊上一个能确保桩机平稳、钻杆垂直的指针标志。每台桩机自带的悬挂垂球尖必须对准指针。以便施工时操作和管理人员检查。测定水泥计量装置的准确性：水泥空罐重量有个读数，选定三包标准50kg重的袋装水泥，在罐上每加50kg水泥，其读数是否增加50kg，增加两包是否增加100kg如果准确则不需加第三包，然后进行卸荷试验，撤除一包水泥看读数是否减少50kg，撤除二包是否减少100kg。通过这样可初步判定计量装置是否准确。钻头进行检查是否达到规范要求，对那些钻头钢板较薄，刚刚达到500cm的钻头，以后施工中要重点抽查。

三、施工过程中的质量控制

1.每台班交接班時进行现场记录交接班制度。原则上各台班完成的桩当班验收完，未经验收或有存在问题的要交待清楚给下一班。

2.每台班值班员对每台桩机钻头进行抽查。这制度很重要，常查到钻头断了一节还不知道等现象。一旦发现不合格的立即令该桩机停下来修理或调换。

粉喷桩施工工艺及质量控制 篇4

1 粉喷桩简介

粉喷桩是通过深层搅拌机械, 在地基深处利用压缩空气向软弱土层内输送石灰、水泥等粉状加固料, 并通过加固料与软弱土之间的离子交换作用、凝聚作用、化学作用等一系列作用使软弱土硬结成柱状加固土, 与原位软弱土层组成复合地基的一种软土路基处理方法。

加固料水泥一般适用于淤泥质土、粘性土、粉土、素填土、饱和黄土、中粗砂、砂砾等地基加固。加固料石灰一般适用于粘性土颗粒含量>20%, IP>10, IL0.7, 土的PH值为4-8, 有机质含量<11%, 天然含水量>30%的偏酸性土。

受机械设备限制, 粉喷桩加固深度不宜大于15米。

目前粉喷桩常用的加固方法支承形式分为承力层支承式、非承力层支承式。

2 粉喷桩施工

2.1 室内配合比试验

2.1.1 土样的采集、数量及要求。

按照设计单位提供的《工程地质详细勘察报告》, 选取有代表性的土层位置, 钻孔取出一定数量的试样土, 记录土样采集的方法、位置、深度、取样日期。2.1.2试验内容:a.加固料的物理、力学性能参数检验。b.软土的天然含水量、干容重、湿容重、塑限、液限、PH值等各项指标。c.配合比试验。每个孔分别取上、中、下三组软土, 根据拟定的配合比分别做室内配合比试验。加固处理土的强度应以无侧限抗压强度衡量, 但在施工时必须同时满足强度和喷粉量的双控指标。

2.2 现场工艺性试桩

在粉喷桩大面积施工前, 必须进行工艺性试桩。可根据软土厚度选择2处位置进行试桩, 每处不少于5根。

2.2.1 试桩时现场记录内容。

搅拌头直径 (mm) ;设计桩长 (m) ;粉喷深度 (m) ;停灰面标高 (m) ;钻进速度 (m/min) ;搅拌速度 (转/min) ;平均提升速度;气体流量 (L/S) ;钻进、复搅与提升时管道压力 (Mpa) ;复搅长度 (m) ;水泥喷入量 (Kg) ;电流量 (A) 。2.2.2荷载试验。成桩28天后进行单桩承载力试验 (3根) 和复合地基承载力试验 (3组) 。2.2.3无侧限抗强度试验。每处3根桩, 每根桩应在桩体三等分段各钻取芯样一个。

2.2.4 有效桩长及成桩均匀性检测。

随机抽检3根桩, 用钻探法或小应变动测法。

2.3 粉喷桩施工

2.3.1 清表回填。

清除桩位处地上地下的一切障碍物, 并进行清表处理;场地低洼时, 应先填粘性土。沟塘处需打粉喷桩, 应考虑抽水、清淤回填。

2.3.2 施工放样。

根据设计图施工范围用全站仪每间隔10米精确放出中桩和边桩, 其间用钢尺放出每根粉喷桩桩位, 桩间距偏差应小于100mm, 并插以竹桩等标示物报监理复核。2.3.3桩机就位。根据桩位确定粉喷桩机体的位置, 使机体搅拌轴保持垂直。2.3.4下钻。启动搅拌钻机, 钻头边旋转边钻进, 为了不致堵塞喷射口和减少负载扭距, 钻进时喷射压缩空气。钻进速度应小于1.5m/min。2.3.5钻进结束。对于摩擦型粉喷桩达到设计深度时可停止钻进;对于端承型粉喷桩必须要穿透软弱土层到达强度相对较高的持力层, 并深入硬土层50cm。持力层深度除根据地质资料外, 还应根据钻进时电流表的读数来确定, 当下钻速度在0.5m/min (最慢一档速度) 时电流表电流值达70A以上并伴有钻头跳动现象时表明钻头已深入持力层, 如能持续50cm以上则表明钻头已深入持力层应停止钻进。如软土层厚度与设计桩长不符时, 如达到设计桩长, 软土层仍未穿透时, 应继续钻进, 直至深入下卧硬层50cm。如未达到设计桩长, 钻杆钻进又十分困难时, 至少应深入硬层100cm。2.3.6喷粉、提升钻机。喷粉一定要在提升钻机前先预喷, 预喷粉的重量是在打试桩时根据钻头到桩底时送 (喷) 粉机管道压力喷灰时管道压力表上的空气压力来确定。预喷应在钻头到达桩底前1m内开始喷粉, 但从预喷开始到提钻喷粉中间绝对不能断喷, 这样才能保证桩底喷粉量达到设计要求。提钻时钻头呈反向以0.5-0.8m/min的速度边旋转边提升, 同时粉体发射器以0.25-0.4Mpa的喷粉压力将加固料喷入被搅拌的土体中。注意钻机提升时管道压力不宜过大 (以不堵塞出气孔为原则) , 以防钻孔淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。2.3.7提升结束。当钻头提升至距离地面50cm时, 发送器停止向孔内喷射加固料, 成桩结束。2.3.8复拌。复搅不均匀桩体会变成球形或千层饼形, 这样的桩就是加固料掺入量再多也没有强度。因而对于一般土质, 要求全桩复搅, 最好上部60%再进行二次复搅。为了搅拌均匀在复搅时钻杆的移动速度要在0.5m/min以下, 而钻杆的回转搅拌速度要在92转/min以上。2.3.9桩机移位桩顶回填。复拌完毕机体移至下一桩位, 桩顶50cm范围用掺有同剂量加固料的土回填。

3 粉喷桩处理地基质量通病及防治措施

3.1 卡钻:

通过含水量低的粘土层, 或板结的硬土层, 或局部遇到障碍物。

处理方法:应停止钻进或慢速钻进, 并提升钻具;如在提升钻杆时卡钻, 则应暂时停止喷粉, 待正常后再复打。

3.2 喷粉不畅或堵塞:

气路连接部分密封不严;气压不够;加固料吸湿结块;喷口变小;粉料中混有杂物、大颗粒;部分地层透气性不良;输灰管过长。

处理方法:复打并应使气路连接严密, 供气保持充足, 气压稳定并满足要求;防止加固料受潮, 并过筛;遇喷粉不畅应迅速操纵喷粉阀, 由开到关, 由关到开, 反复多次来克服。

3.3 桩体疏松:

加固料安定性不合格;土层含水量太低, 或遇松散杂填土, 造成粉体流失, 使桩体含水量不够;土壤含水量低, 复打也易产生疏松。

防治措施、方法:先取加固料、土样进行试验, 找出原因, 禁用不合格加固料;土层含水量低, 在钻孔时适当注水, 或改用注浆法成桩;发现桩体疏松, 可钻进复喷一次加强。

3.4 夹层断桩:

加固料潮湿, 或有异物堵管;管道漏气或供气不足或气压不稳;喷粉孔磨损, 被粘土堵塞;提钻速度过快, 先提钻后喷粉;灰喷完后未察觉, 喷灰中断, 仍在搅拌成桩。

防治措施、处理方法:对加固料应防雨、防潮;喷粉时严格过筛计量和气压检查;注意控制喷粉与提钻速度, 应先喷粉1-2min后再提钻搅拌;堵孔应将钻头提出清理, 将上部断桩打去, 在原位复喷或邻位补桩。

3.5 空心桩:

土壤含水量太低;中心部分气压减小, 造成桩体四周强度高, 中部为土芯, 形成空心桩;另外土干、气压偏大, 加固料从两侧喷出, 也易造成中间无加固料现象。

防治措施:遇含水量低于20%的土, 应改为喷浆搅拌法施工。

3.6 桩体强度不够:

喷灰量不足;加固料强度不够;加固料安定性不合格, 钻杆提升速度不均;喷粉管路轻微堵塞, 造成气压不稳, 灰流量时高时低, 喷灰不匀;遇局部松软土漏灰;遇粘土搅不开;以减压阀调定的灰罐与喷灰管间存在压差, 也常会影响到定量喷粉。

防治措施:控制喷粉量;用合格加固料, 控制提升速度, 经常观察电子称或流量计进行控制, 防止管路堵塞;遇松软土、粘土应适当进行调整, 使喷粉均匀。

3.7 沉桩:

土壤含水量过大;桩底空松、喷灰少;气压不稳, 喷灰不匀, 造成断桩, 气流过大, 土体波动;停灰面位置偏低, 喷灰量不足。

防治措施:土质含水量过大时改变处理措施;提升钻杆前先喷灰;保持气压稳定, 喷灰均匀, 避免断桩;调整气压, 避免气流过大;严格控制规定的停灰面和喷灰量。

4 质量控制指标

粉喷桩施工应严格按照设计及技术规范要求的检查项目进行质量控制, 其检测项目有桩距、桩径、桩长、竖直度、单桩喷粉量、强度、单桩承载力等七项内容。

摘要：简述粉喷搅拌法的应用原理及作用, 介绍粉喷桩施工前的准备工作及施工工艺流程, 提出了粉喷桩的质量控制要求。

粉喷桩施工质量控制 篇5

关键词:水泥粉喷桩;软基处理;质量控制

中图分类号:U415.12文献标识码:A文章编号:1000-8136(2009)21-0013-02

水泥粉喷桩是“水泥粉体喷射搅拌桩”的简称,它是利用水泥作加固化剂,在钻孔过程中使用特制的深层搅拌机械将固化剂喷入软土地基的深层,经搅拌,使原位土与固化剂均匀混合并发生一系列物理、化学反应,形成桩体的方法,用于提高地基土的承载力和稳定性。目前,粉喷桩在软基处理领域应用得较为广泛,但由于其是地下隐蔽工程,影响质量的因素较多,因此文章将论述水泥粉喷桩软基处理的质量控制。

1施工准备阶段的质量控制

1.1施工机械的控制

粉喷桩机严禁使用非定型产品或自行改装设备,每台桩机配置应有显示钻杆钻进时电流变化的电流表、显示管道压力的压力表和计量水泥喷入量的电子秤(或电脑计量装置);所有的电流表、压力表和电子秤(或电脑计量装置)等量器、衡器具必须经过计量部门标定,合格后方可用于工程施工;每台桩机钻架相互垂直两面上分别设置两个0.5 kg重的吊线锤,并画上垂直线;在每台桩机的钻架上画上钻进刻度线,标写醒目的深度;钻头直径的磨损量不得大于1 cm。

1.2原材料的质量控制

粉喷桩水泥一般选用325或425的普通硅酸盐水泥或矿渣水泥,且应具备厂家保质单位、出厂实验报告等,并必须经过试验室抽检,满足规范的要求;尽量不采用那些产量小、质量不稳定的小水泥厂生产的水泥。另外,水泥的堆放应该符合标准、防潮的要求,严禁使用过期、受潮、结块、变质的水泥。

1.3施工前进行室内配比试验

在施工前,取含水量较大的地点取样进行室内配比试验,测定软土的天然含水量、孔隙比、液塑限、有机质含量、有机质含量、pH值和不同掺入量水泥土各龄期的无侧限抗压强度,以检验粉喷桩加固该种软土的适用性和设计掺灰量下的桩身强度能否达到设计要求。

1.4施工前必须进行工艺试桩

不同地段具有不同的地质条件,为了粉喷桩加固地基收到预期的效果,在粉喷桩施工前必须进行工艺试桩,试桩数量不少于5根,且应提出满足设计水泥喷入量的各种操作参数,如钻机提升速度、搅拌叶片旋转速度、管道压力、灰罐压力等;应检验水泥的搅拌均匀程度及成桩直径;应确定该地质符合质量要求的合理掺灰量;应了解钻进及提升的阻力情况;应确定进入持力层的判别方法。

2施工阶段的质量控制

2.1钻机就位的控制

钻机就位,应严格按照设计桩位及规范要求,用铅锤吊线法调整钻杆和桅杆,使其保持垂直,桩位平面误差不得超过5cm,钻杆倾斜度要小于1.5%,以确保在钻进中不发生倾斜。

2.2钻孔下钻深度、喷粉高程及停灰面的控制。

即下钻深度误差不得大于5 cm,水泥损耗量平均不得大于1kg/m;粉喷桩宜尽量打至持力层上(一般控制为qc=800kPa),并且进入持力层50 cm左右;持力层深度除根据地质资料外,还应根据钻进时下钻速度和电流表的读数值来确定,这两个参数是在工艺试桩时由监理确定,当下钻速度是0.5 m/min,电流值是额定电流值的125%以上,说明已进入持力层。

2.3粉体计量控制

一是要保证喷粉的均匀性,掌握钻头的提升速度,则搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记录,时间误差不得大于5s,提升前要有等待送粉到达桩底的时间,防止出现提升却未喷粉的情况,具体时间由工艺试桩得出;二是从开始喷灰到钻头处出灰有一定时间,钻机钻至桩底后,必须预喷停留一段时间,方可提钻,停留时间由管道长度等确定。

2.4复搅控制

水泥与土搅拌均匀程度是关系到粉喷桩桩体强度的关键因素。大量的施工实践已充分证明,粉喷桩复搅与不复搅的质量相差很大。钻头喷出的粉体往往呈脉冲状,若不充分搅拌,粉体在桩中呈现层状,形成一种“夹生”,这样的桩即使水泥掺入量再多也没有强度。复搅的作用在于通过充分的搅拌,使粉体与土及水得到比较完全的接触与作用,促使桩体的形成。为了确保搅拌的均匀性,施工时要严格掌握好钻机提升速度、搅拌叶旋转速度等,并应尽量采用全桩复搅以保证质量。当桩长较长、土体天然含水量较高、粘性重时,应采用“二喷二搅”的施工工艺,即钻进→钻至桩底后慢档提升、喷灰、搅拌至停灰面→钻进、复搅复喷至桩底→提升、搅拌至停灰面→移位。防止出现“沉桩”现象。

2.5日水泥用量与日进度指标的控制

在施工过程中,现场监理应及时收取记录器打印记录,并校核时间、桩号的连续性等,防止出现弄虚作假现象;应在每日施工结束后对施工现场水泥用量和记录器打印记录中的水泥用量、灰罐内的水泥加入量、剩余水泥量等加以统计、对比,并记录在当天的监理日志中,当两者误差大于5%时,须查明原因后方可在打印记录上签字认可或采取补桩等处理措施;应核对前后左右的桩的深度和成桩时间,如果深度相差较大或相同深度的桩成桩时间相差很大,则认为存在搅拌不匀或弄虚作假,并应在12 h内采取补桩处理;应根据钻杆的提升速度、每台桩机的日工作数等,确定每日完成延米数和每根桩的施工时间,如某台桩机完成的延米数超过规定值较多,或某根桩记录器打印记录显示时间少于规定值较多,则认为存在搅拌不匀或弄虚作假,并应采取补桩处理。

3施工后检测阶段的质量控制

3.1检测阶段的内容

检测粉喷桩桩体本身的质量,如桩身的完整性、桩身外形尺寸(桩身截面,有效桩长等)、桩身的连续性、均匀性、强度、密实度、单桩承载力等,其中最主要的控制参数为单桩承载力。

3.2检测阶段的方法

3.2.1目测法

成桩7 d后,开挖0.5 m～1.0 m深基坑,测量桩位、桩间距,检查桩数,再目测检查桩身成形情况;桩顶平齐情况;桩体是否圆匀,有无缩颈和凹陷现象,桩身有无水泥结块或夹泥层,颜色深浅是否一致等情况,并用手感知桩身松散或硬结程度,来判断桩身水泥土的搅拌均匀程度,对于墙式搭接桩还可通过目测检查桩头部分桩间的搭接情况。

3.2.2轻型动力触探法

在成桩7 d以内可采用轻型动力触探检测粉喷桩的强度。轻型动探仪的指标为锤重10 t、贯入杆直径2.5 cm、落距50 cm,检测时可用风钻配合,用风钻在1/4直径处先打一个孔,然后用轻型动探法检测。

利用轻便触探仪检测粉喷桩,可检查喷粉桩搅拌均匀程度和桩身强度,来确定粉喷桩处理地基的效果。但要注意的是,该法探测深度不能超过4 m;触探点不能在桩中心位置,以避开桩中心水泥含量少、强度低的喷灰搅拌盲区,一般定在距桩中心2/5桩径处;触探时触探仪的穿心杆一定要保持垂直。

3.2.3静力触探法

静力触探法是在成桩近期内,通过在桩身及桩周土的不同深度进行静力触探试验,画出桩身及原始地基的触探P-S曲线。对比两者的P-S曲线形态即可直观地反映出水泥土搅拌桩桩身的均匀性,并根据桩身的P-S值提高程度来分析桩身强度。这种方法宜在成桩后近期内进行,否则随着龄期的增长、桩身强度的提高使实施难度加大。该方法有直观、快速的特点,但无论理论上还是实践上还需要作深入探讨,对测试设备也须作进一步改进和完善。因此,有关水泥搅拌桩的各种国家规范中,都没有将该法列为水泥搅拌桩的质量检测方法。

3.2.4钻孔取芯法

钻孔取芯法是在成桩一定龄期后,通过钻孔取芯来检查桩长、桩各部位的水泥含量、桩身水泥土的喷粉、搅拌均匀程度及桩身抗压强度的变化情况,可直观地掌握整个桩体的完整性、搅拌的均匀程度、桩体垂直度、桩长、是否达到持力层、含灰量的多少等。

当桩体28 d时,可钻孔取芯,即在桩径1/2处,采用直径89 mm～108 mm的金刚石合金钻头及冲水循环回转法,沿着桩1/4轴线垂直钻进,每一回次控制在1 m～1.5m。

3.2.5静载试验法

静载试验法是在桩体达到一定龄期后,对单桩或复合地基通过具有一定刚度的压板加载来测试地基承载力的方法,其是目前最权威的检测方法。

试验采用压重平台反力装置,慢速维持荷载法。当加载值未超过设计值时,变形小于0.1 mm/h时认为沉降稳定,当加载值超过设计值时,变形小于0.2 mm/h认为沉降稳定。单桩承载力和单桩复合地基承载力的最终加载均应达到2倍的设计值。当沉降急剧增大,土被挤出或压板周围出现明显裂缝,或累计沉降量大于压板宽度或直径的1/100时,可以终止试验。

参考文献

1 张良奇.水泥粉喷桩检测方法的选择[J].河南科技,2004(7)

2 《软土地基深层搅拌加固法技术规程》(YBJ225-91)

Discuss the Quality Control of Soft Base Disposal Using Cement Stake

Yuan Yan,Tan Wenye

Abstract:This paper show the quality control of soft base disposal using cement stake in the three periods as the prophase, during the construction and the later period.

粉喷桩施工质量控制 篇6

粉喷桩是“粉体喷射搅拌桩”的简称，就是利用专用的喷粉搅拌钻机将水泥等粉体固化剂喷入软土地基中，并将软土与固化剂强制搅拌，利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土结成具有一定强度的水泥桩体而形成复合地基的一种施工方法。粉喷桩于20世纪70年代首先由日本和瑞典分别提出、推广和应用，我国于80年代初引入此项技术。由于粉喷桩具有能有效减少总沉降量、能承受较大的加荷速率、抗侧向变形能力强、可大大缩短施工期等优点，目前在高速公路建设领域应用得较为广泛。

在以往的工程实践中，粉喷桩处理软土地基施工中常存在如下一些问题：施工单位偷工减料，水泥用量难控制；均匀性差、强度低；沉降得不到有效减少，达不到设计一意图；县至还有沉降量反而增大了等，影响了加固效果。因此，在施工过程中监理人员采取何种科学有效的质量控制措施，确保粉喷桩处理软基的加固效果，成了需要克服的难题。以下本人结合杭宁高速公路浙汀段一、一二期工程的实践和一期工程“粉体喷射搅拌桩加固桥头软基试验研究”的科研项目谈一点粉喷桩处理软基施工监理过程中应采取哪些质量控制措施的粗浅认识。

1 粉喷桩施工前监理的质量控制措施

1.1 加强对施工机械设备的检验

1.1.1 每台桩机必须配置可以控制桩身每米喷粉量的记录器，且记录器上的任何一个可操作的按钮和开关不得用于设定或操作时间、深度、喷粉重量、桩位编号、复搅深度、复搅次数等参数，防止伪造施工记录。

1.1.2 桩机上的气压表、转速表、电流表、电子称必须经过标定，不合格的仪表必须更换。

1.1.3 每台桩机钻架相互垂直两面上分别设置两个0.5Kg重的吊线锤，并画上垂直线。

1.1.4 在每台桩机的钻架上画上钻进刻度线，标写醒目的深度。

1.1.5 钻头直径的磨损量不得大于lcm。

1.2 加强对原材料的检验

1.2.1 粉喷桩所用水泥必须经过试验室抽检，满足规范的要求。并尽量不采用那些产量较小、质量不稳定的小水泥厂生产的水泥。

1.2.2 水泥的堆放应该符合防雨、防潮的要求，严禁使用过期、受潮、结块、变质的水泥。

1.3 施工前必须进行工艺试桩

不同地段具有不同的地质条件，为了克服盲目性，确保粉喷桩加固地基收到预期的效果，在粉喷桩施工前必须进行工艺试桩，试桩数量不少于5根。试桩的目的是：

1.3.1 提供满足设计喷粉量的各种操作参数。如管道压力、灰罐压力、钻机提升速度、钻进速度、搅拌速度等。

1.3.2 验证搅拌均匀程度及成桩直径。

1.3.3 确定该地质条件下，符合质量要求的合理掺灰量。

1.3.4 确定该地质条件下，合理的工艺流程。

1.3.5 确定进入持力层的判别方法。

2 粉喷桩施工过程中监理的质量控制措施

粉喷桩施工过程中，监理人员重点要控制好气个重要施工环节和日水泥用量、日进度两个指标。

2.1 三个重要施工环节的质量控制措施

2.1.1 桩长按进入持力层控制

根据本项目“粉体喷射搅拌桩加固桥头软基试验研究”，科研项目成果，与塑料排水板处理方案相比，采用粉喷桩处理沉降量要减小25%-49%，沉降的分布亦有明显的改变，在桩身范围内的沉降量减小很多，而桩尖以下的软土沉降量有所增大。在桩长11m范围内的沉降量与桩尖以下沉降量的比值达1:1.5。而目由于大部分荷载由桩体承受，所以桩周土中孔隙压力较低，而桩尖以下土体中的孔隙压力较大，而且很难消散，因此，粉喷桩宜尽量打至持力层上（一般拧制为qc=800kpa），并且进入持力层50cm左右。在施工过程中，桩底设计标高往往与持力层并不一致，施工单位容易出现桩长以设计标高控制的现象，如在桩尖下尚留几米软土，根据科研成果，则会有较大的工后沉降量，由于排水不畅，预压很长时间也很难稳定。故粉喷桩实际施工桩长应按进入持力层控制。判别是否进入持力层的方法可由钻机钻到最深时的下钻速度和电流表的读数来判定，这两个参数是在工艺试桩时由监理确定，一般是下钻速度0.5米/分，电流值是额定电流值的125%以上。

2.1.2 粉体计量控制

粉喷桩的质量好坏与水泥掺入量的多少及喷粉的均匀性有直接的关系，因此，如何来计量粉体是控制的关键。目前一般较为常用的是电子称重法与钻机深度相结合的计量装置，它能在记录上反映深度、相对应每延米的喷粉量、总灰量等。粉体计量控制主要应注意以下两点：

(1)要保证喷粉的均匀性，关键是掌握好钻头的提升速度。因水泥喷入为人工控制，必须避免出现为满足每米喷粉量的要求，施工人员根据记录器显示凑数字，而人为导致的喷粉不均匀现象。对一于直径一定的粉喷桩来说，粉体发送器单位时间内水泥的喷出量Q与搅拌轴提升速度可由下式来确定：Q=n/4.D2.R.S.V

其中：D：钻头直径（m）;

R：软土的容重（t/m3）;

S：水泥掺入比；

V：钻头提升速度（m/min)

(2)从开始喷灰到钻头处出灰有一定时间，钻机钻至桩底后，必须预喷停留一段时间，方可提钻。停留时间由管道长度等确定。喷灰时，水泥在管道内的输送速度大约为1m/s，如管道长40米，钻至桩底后即喷粉提钻，则桩底实际少灰长度接近1米，反而搅动破坏了桩底原状软土，使沉降量加大。

2.1.3 复搅控制

水泥与土搅拌均匀程度是关系到粉喷桩桩体强度的关键因素。大量的施工实践己充分证明粉喷桩复搅与不复搅的质量相差甚大。钻头喷出的粉体往往呈脉冲状，若不充分搅拌，粉体在桩中呈现层状，形成一种”夹生“，这样的桩即使水泥掺入量再多也没有强度。复搅的作用在于通过充分的搅拌使粉体与土及水得到比较完全的接触与作用，促使桩体的形成。为了确保搅拌的均匀性，施工时要严格掌握好钻机提升速度、搅拌叶旋转速度等，并应尽量采用个桩复搅以保证质量。当桩长较长、土体天然含水量较高、粘性重时，应采用“二喷二搅”的施工工艺，即：钻进一钻至桩底后慢档提升、喷灰、搅拌至停灰面一钻进、复搅复喷至桩底—提升、搅拌至停灰面—移位。防止出现“沉桩”现象。

2.2 日水泥用量与日进度指标的质量控制措施

2.2.1 现场监理应全过程旁站，旁站过程中，应随时抽查钻机的水平度和垂直度、钻进深度、喷灰深度、停灰标高、复搅深度、喷灰的管道压力、灰罐内水泥加入量、剩余水泥量等，并作好相应检查记录。

2.2.2 现场监理应及时收取记录器打印记录，并校核时间、桩号的连续性等，防止出现弄虚作假现象。每日施工结束后，所有打印记录应由现场监理检查合格后签字认可。

2.2.3 现场监理应在每日施工结束后对施工现场水泥用量和记录器打印记录中的水泥用量加以统计、对比，并记录在当天的监理日志中。当两者误差大于5%时，必须查明原因后方可在打印记录上签字认可或采取一补桩等处理措施。

2.2.4 现场监理应核对前后左右的桩的深度和成桩时间，如果深度相差较大或相同深度的桩成桩时间相差很大，则认为存在搅拌不匀或弄虚作假，并应采取补桩处理。

2.2.5 现场监理应根据钻杆的提升速度、每台桩机的日工作数等，确定每日完成延米数和每根桩的施工时间。如果某台桩机完成的延米数超过规定值较多或某根桩记录器打印记录显示时间少于规定值较多，则认为存在搅拌不匀或弄虚作假，并应采取补桩处理。

3 事后检测阶段监理的质量控制措施

粉喷桩施工完成后，应按规定频率进行取芯、无侧限抗压强度、单桩及复合地基承载力试验。检测时，现场监理应个过程旁站，对取芯、单桩及复合地基承载力试验的桩，应由监理工程师指定。对检测发现的问题，如未穿透软土层、部分断灰、喷灰不均匀、强度不足等，应严格进行加密、补桩等处理。取芯时，取芯位置应取在桩径1/2处，而不应取在桩中心处，因粉喷桩桩体中心是钻杆占据的空间，成桩后中心部位强度较低，易造成桩体强度偏小的假象：钻孔取芯时要注意保持钻机平衡，避免因钻杆倾斜而造成斜孔，导致取芯失败；取芯长度应比桩长长50cm左右，以检验桩底土性状。

在粉喷桩检测方法中，应以取芯试验为主，通过该方法，可以直观地掌握整个桩体的完整性、搅拌的均匀程度、桩体垂直度、桩长、是否达到持力层、含灰量的多少等。

4 结束语

粉喷桩处理软基施工控制要点 篇7

周口市周口大道拓宽改造工程 (交通路～沙河桥) K1+200～K1+780属于软土高填路堤, 此路段双侧设置桩长10米的A区粉喷桩和桩长8米的B区粉喷桩。加固粉喷桩采用正三角形布置, 桩的水泥参量为14%, 桩头以下3米复搅, 另加2%水泥参量。成桩直径为0.5米。粉喷桩处理后的单桩承载力A区须大于125KN, B区须大于1 0 5 K N, 复合地基承载力A区不小于160KN;B区不小于140KN。

1、粉喷桩的施工准备

1.1 施工准备:

施工前准备下列施工技术资料:施工场地的工程地质报告, 粉喷桩设计桩位图, 原地面高程数据表, 加固深度与停灰面高程以及测量资料等;平整场地、清除障碍。如场地低洼, 应回填粘性土;施工场地不能满足机械行走要求时, 应铺设砂土或碎石垫层。压实度不小于85%。若地表过软, 则应采取防止机械失稳措施。

1.2 施工设备:

严禁使用非定型产品或自行改装设备;进场设备必须配备性能良好的能显示钻杆钻进时电流变化的电流表, 显示管道压力压力表和计量水泥喷入量的电子秤或流量计。

1.3 室内配比实验:

粉喷桩处理软基效果如何, 很大程度上取决于配比的选择是否适合当地工程地质条件。各标段承包人和监理单位在施工前必须根据设计地质资料和动力搅拌资料, 按有关规范要求做室内配比试验。

2、粉喷桩的施工工艺

施工工艺:主要施工工艺为:放样→粉体喷射搅拌机械就位→预搅下沉→喷粉搅拌提升至离地面30cm处→重复搅拌下沉→重复搅拌提升至离地面30cm处→关闭搅拌机械。路面工程在完成粉喷桩施工不少于60天后才能进行。搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记录, 时间误差不大于5秒, 提升前要有等待送粉到桩底的时间, 防止出现提升却未喷粉的情况。粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配合比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩不少于5根, 通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。粉喷桩所用的水泥应符合设计要求, 并有产品合格证, 并经室内检验合格才能使用。

3、施工质量控制注意事项

3.1、关于复搅与提升:在桩顶部3m范围内应重复搅拌一次, 高度至少大于3m。钻进提升时管道压力不宜过大, 以防淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。

3.2 关于补喷和废桩问题:如发生意外影响桩身质量时, 应在水泥终凝前采取补喷措施, 补喷重叠长度≤1.0m。补喷无效时须重新打桩, 新桩与废桩的间距≥2 0 c m。

3.3 输灰管须经常检查, 不得泄漏及堵塞, 管道长度以60m为宜。对钻头定期检查, 直径磨耗量≤1cm, 钻头直径≯53cm。

3.4 成桩施工顺序从四周边开始向中心进行, 相邻两根桩必须跳跃间打。

3.5 桩顶碎石垫层必须在桩体强度达到70%时方可铺筑。

3.6 监理单位必须对粉喷桩施工进行全过程旁站, 按实际发生数量进行计量。

4、粉喷桩的检测方法

4.1 桩距、桩径及钻杆倾斜度的检测

在每处粉喷桩施工过程中, 随机按规定频率用吊锤对钻杆倾斜度进行现场检测;对已成桩7d的粉喷桩, 随机按规定频率挖出桩头, 然后用卷尺对桩距、桩径进行检测。

4.2 桩体强度及桩长的检测

4.2.1 对成桩7d的粉喷桩, 随机按规定频率进行如下几项检测:

(1) 破去桩头0.3m～0.5m表层水泥, 进行外观检测, 主要检测其桩体外观是否圆顺, 水泥土搅拌是否均匀;

(2) 用轻便触探仪对开挖出来的桩头进行强度检测, 根据N10贯入10cm的锤击次数或N10的连续贯入30cm的锤击次数来判定桩头强度是否合格。不合格的桩, 在成桩28d后进行进行钻芯取样检测。

4.2.2 对成桩28d的粉喷桩, 随机按规定频率或对有怀疑的桩进行钻芯取样检测, 主要有以下几个方面:

(1) 检测桩体粉喷是否均匀, 桩体有无断粉现象, 桩长是否达到设计要求;

(2) 对粉喷桩的芯样进行加工, 磨制成等高试件做无侧限抗压强度, 应尽可能在芯样上、中、下三个部位各磨一组, 一组三个试件, 用三个试件的代表值评定强度。

根据以上的检测结果确定单桩的质量等级。

4.3 单桩和复合地基承载力检验

对某一场地施工质量有疑问时, 最终可以采用静荷载试验, 检查复合地基承载力或单桩承载力。静荷载试验每场地不少于3点, 取3点试验的代表值, 检查其是否满足设计要求。

4.4 无损检测

主要在试验路段, 用小应变仪和地质雷达对桩基完整性检测, 并与取芯对比, 发现由于粉喷桩灰剂量小, 被胶结的主体为软土, 强度值低, 与混凝土桩基差别大、无损检测灵敏度低, 难以准确判断粉喷桩的施工质量。因此主要依靠取芯检测来评定桩体强度和完整性。

5、粉喷桩施工质量评定方法

5.1 单桩质量评定

根据粉喷桩施工特点, 粉喷桩单桩质量共划分为A类、B类、C类三种等级。

A类桩:

(1) 粉喷桩桩长达到设计要求, 整体喷粉均匀无断粉现象。

(2) 复搅段的桩芯完整且连续, 呈柱状 (最小长度应大于10cm) , 复搅段以下, 能取出完整的柱状芯样。

(3) 粉喷桩上、中、下段强度均满足设计要求。

(4) 所取芯样的柱状加块片状取芯率大于90%。

B类桩:

(1) 桩长达到设计要求, 整桩粉喷局部不均匀, 但无断粉现象。

(2) 复搅段的芯样大部分完整, 呈现柱状, 可制成等高试件做无侧限抗压强度试验, 局部松散呈块片状;复搅段以下, 能取出芯样, 但芯样不完整, 呈可塑状。

(3) 复搅段强度满足设计要求, 复搅段以下有一定的强度。

(4) 所取芯样的柱状加块片状取芯率大于80%。

C类桩:

(1) 桩长达不到设计要求。

(2) 桩体喷粉不均匀, 有断粉现象。

(3) 复搅段的芯样松散无粘聚, 大部分呈块片状, 不能制成等高试件。

(4) 复搅段以下呈软塑、流塑或取不出芯样。

(5) 所取芯样的柱状加块片状取芯率小于80%。

其中:A类为优良桩, B类为合格桩, C类为不合格桩。当定为A类或B类时, 必须同时具备该类所述条件;当定为C类时, 只需具备该类中任一条即可。

5.2 群桩施工质量评定

对照粉喷桩质量控制标准, 根据具体的检测结果, 采用百分制对粉喷桩施工质量进行评定。凡总分85分以上 (含85分) 为优良, 70分以上 (含75分) 至85分为合格, 70分以下为不合格。评为不合格工程的场地可选3点做静荷载试验, 荷载试验代表值如符合要求可进行下道工序。

6、结语

6.1 本评定方法既概括了交通部《公路工程质量检测评定标准》中各项指标, 又增加了一些施工控制过程的指标, 如复搅深度、单桩水泥用量等, 对提高工程质量有一定的好处。

6.2 本评定方法着重强调单桩的质量, 通过对单桩质量的准确评定, 再由点到面、由局部到整体, 比较全面科学。

6.3 单桩质量评定主要通过钻芯取样检测, 钻芯频率要适当, 布点位置要科学, 不同的构造物要采取不同的布点方法, 以保证对群桩评定的代表性。

6.4 通过对该工程28万延米粉喷桩的检测验收, 最终检测结果与监理旁站反映的问题相吻合, 其中有4处做了静载试验比较, 结果也是一致的, 说明该方法对全面科学地评定粉喷桩施工质量是行之有效的。

摘要：粉喷桩处理软土地基技术是目前加固软土地基的一种常用方法。适用于淤泥质粘土、淤泥亚粘土、粉性土、砂性土等各类软土地基的加固。经粉喷桩处理的软土地基, 具有整体性和水稳性好的特点, 并成为有一定强度的复合体。其应用于软基段的高路堤、桥梁、结构物的基础和两侧, 经加固处理后的粉喷桩主体与周围地基共同作用构成复合地基。

粉喷桩施工质量控制 篇8

关键词：粉喷桩,软基加固,施工工艺,控制技术

1 粉喷桩的简述

粉体喷射深层搅拌法即粉喷桩的总称, 是深层加固处理技术中的一种, 主要是通过专用的深层粉体喷射搅拌机, 将水泥、石灰粉等粉状加固料通过压缩空气向地基深部喷入, 凭借搅拌机的回转钻头叶片, 有效混合加固料和原位软土, 就地搅拌从而产生水稳性、整体性以及一定强度的桩体, 状体内的加固料和软土形成一系列的物理化学反应, 构成软土硬结, 使桩体和桩间土一同构成复合地基, 从而发挥地基加固的作用。

2 软基处理中粉喷桩的作用

2.1 置换作用

与桩间土相比, 复合地基中桩体的强度和模量都相对较大, 在荷载作用下, 桩顶应力超出桩间土表面应力。桩能够将荷载传递至较深土层中, 使桩间土承担的荷载减少。该方法的运用会凭借桩的作用, 提升复合地基的承载力, 减小变形问题的产生。该作用又被称之为置换作用或桩体效应。

2.2 挤密、振密作用

水泥粉喷桩对桩间土不会产生挤密或振密作用, 而对于松散粉细砂、松散填土以及粉土而言, 运用非排土和振动成桩工艺能够减少桩间土的孔隙比, 增加密实度, 使桩间土的强度和模量得到有效提高。例如:振冲碎石桩、振动沉管挤密碎石桩以及振动沉管CFG桩, 都会对其产生良好的挤密作用。

2.3 排水作用

在复合地基中, 像碎石桩、砂桩等桩体都会有良好的透水性存在。水泥粉喷桩自身的透水性较差, 无法发挥排水作用, 但水泥粉能够对一定数量的土中水进行吸收, 降低了土的含水量, 从而使桩间土的强度得到有效提升。

2.4 减载作用

与天然土相比, 水泥粉喷桩体重相对较大, 所以, 不仅不具备减载作用, 而且还会时少量荷载得到增加。该问题在设计和施工地基粉喷桩时所必须关注的。通常情况下, 要求粉喷桩从软土层穿透。若无法穿透, 则必须对增加自重而影响下层软土沉降量等问题。

2.5 桩对土的约束作用

在群桩复合地基中, 桩对桩间土产生阻止土体侧向变形的作用。相同荷载条件下, 无侧向约束时土的侧向变形较大, 增大了竖向变形。由于桩约束了土体的侧向变形, 使侧向变形减小, 从而显著降低了复合地基的沉降变形问题。

3 软土路基处理中粉喷桩的施工要点

(1) 对粉喷桩施工前的组织设计工作做好, 对施工技术人员的岗位职责和操作规程进行制定。 (2) 为了使水泥粉喷桩的长度得到严格控制, 要求平整场地, 使高差控制在±5mm即可。 (3) 选用水泥或具有代表性的软土, 根据设计要求对设计掺灰量下的水泥无侧限抗压强度进行设计, 强度与设计要求相符之后即可对施工掺灰量进行确定。 (4) 在具有代表性的软土路段下开展工艺性试验桩, 通常桩数应超过10根, 通过试验桩, 使机械性能、桩基下沉、钻机下沉和提升速度、地层情况、复搅工艺以及下沉和提升遇到的阻力等因素进行掌握。通过检测认可后确定成桩质量特别是桩强度均匀性的影响等技术参数, 使其作为正式施工依据得到应用。 (5) 为了确保喷灰量的均匀性及充分搅拌, 必须开展恒压喷灰施工, 运用慢挡开展提钻喷灰作业, 而钻进和复搅施工中则需要改为速挡。 (6) 对喷灰和停灰时间进行严格控制, 禁止有中断喷灰问题产生。若出现停电、电机机械故障等因素导致喷灰中断时, 应开展复喷施工, 要求复喷重叠孔段应保持在超过1m。 (7) 当土层有中较低含水量产生时, 水泥粉喷桩的桩身会呈现出疏松状态, 有较低的强度产生。所以, 对于硬壳层等较干土层而言, 在施工时, 应适当进行加水, 使含水量控制在45%~60%以内, 为桩身的均匀和密实得到有效保障。当土层中有较大含水量存在时, 会降低桩体的强度, 在施工中若出现较大含水量土层, 则应对掺灰量实施适量增加。选用90d龄期的无侧限抗压强度作为加固土强度标准值, 通常可控制在0.8~2.0mpa。处理后的复合地基承载力可达到160~180kpa, 甚至会超出该范围。

4 粉喷桩的施工质量控制

(1) 人员的控制。开展岗位责任制, 做到定机、定岗、定人和定责。没处施工现场都需要对一名机长进行确定, 制定出详细的机长、操作手以及自检人员的岗位责任制。对现场施工和质检人员开展培训工作, 从干部到职工都应做到强化质量意识, 凡事参与粉喷桩施工的人员, 在上岗之前, 都必须对相关施工技术规范实施了解、掌握, 使岗位责任得到明确, 避免未经培训即上岗的现象产生。将质检人员对工程质量产生的控制作用得到充分发挥, 采用施工队、项目部全过程对成型后的每根桩实施工地自检, 全部合格之后即可向监理组上报并开展抽检工作。

(2) 机械设备的控制。作为确保施工质量的前提, 设备在入场时应必须做到以下几方面要求: (1) 良好的性能。 (2) 良好的机架稳定性。 (3) 先进的称量工具和能够自动打印喷粉量。

(3) 施工材料的控制。只有施工材料合格才能确保工程达到合格标准, 在施工过程中对材料管理台账进行建立健全, 施工中运用的水泥应通过检验合格之后即可入场, 入场后的水泥应根据批量实施报检, 由监理工程师抽检合格之后即可投入施工。应在高处进行水泥堆放, 且下面应与地面存在20cm的间距, 要求下面有良好的通风效果, 水泥堆放场地的四周应处于排水畅通的状态, 避免阴雨天气下有积水问题产生。

(4) 施工场地的控制。平整施工场地, 禁止有积水产生。在施工段两侧设置排水设施, 清晰辨别出平面上的布桩位置, 且有准确的桩位存在。

(5) 粉喷桩机上应存在明显的反光标记, 现场监理需要认可所标记的刻度。在夜间施工时应设置照明设施, 确保桩架上的标记刻度达到清晰、醒目。

(6) 熟练的机械操作, 以及均匀的喷粉。水泥剂量和复搅深度应能与要求相满足。在喷粉时, 应一次性将粉量喷足。对于较长桩长的桩而言, 应运用措施, 使桩身下端每米的水泥剂量达到一定标准。

(7) 对钻孔下钻深度、停灰面以及喷粉高程实施严格控制, 确保粉喷桩的深度和喷粉量与设计要求相符。深度误差应小于5cm, 喷入水泥的误差则不能超过1%。

(8) 设置专人记录搅拌机每次的下沉和提升时间, 使时间误差控制在小于5s。在提升之前, 应具备等待送粉至桩底的时间, 避免有提升却未喷粉的情况产生。

5 结语

综上所述, 作为一种效果明显且经济的软基处理加固技术, 粉喷桩有较为广阔的适用范围存在, 且发展潜力较强。粉喷桩施工工艺较为复杂, 最为关键的则是施工质量的控制。因此在施工过程中, 应开展严格控制、运用具有针对性的质量控制措施, 做到发现问题及时解决, 只有这样才能使粉喷桩处理软基的施工质量和处理效果得到有效保障。

参考文献

[1]刘松玉, 钱国超, 章定文.粉喷桩复合地基理论与工程应用[M].北京:中国建筑工业出版社, 2009.

水泥粉喷桩的施工技术 篇9

一、设计要求

粉喷桩的设计桩径为50cm, 桩边距1.0m, 在平面上呈梅花形布置, 不采用正方形布置。粉喷桩桩顶铺设50cm厚砂砾石垫层, 桩顶不需伸入垫层内。持力层深度除根据地质资料外, 还应根据钻进时电流表的读数值来确定, 当钻杆钻进时电流表读数明显上升, 说明已进入持力层, 桩长须穿透软土层并深入持力层内50cm。粉喷桩处理后的单桩承载力须大于250KN, 地基承载力不小于250KN。

二、粉喷桩的施工

1. 施工设备。

每台桩机必须配置可以控制桩身每米喷粉量的记录器, 且记录器上的任何一个可操作的按钮和开关不得用于设定或操作时间、深度、喷粉重量、桩位编号、复搅深度、复搅次数等参数, 防止伪造施工记录。

2. 室内配比实验。

粉喷桩处理软基效果如何, 很大程度上取决于配比的选择是否适合当地工程地质条件。各标段承包人和监理单位代表处在施工前必须根据设计地质资料和动力搅拌资料, 按有关规范要求做室内配比试验。

(1) 粉喷桩加固料宜采用425#普通硅酸盐水泥, 水泥用量因天然含水量而异, 按以下方法配比:W1≤50%, 水泥用量50kg/m;50%70%, 水泥用量为60kg/m~65kg/m。 (2) 加固处理的强度, 应以无侧限抗压强度衡量, 试件养护龄期为7d、28d、90d, 要求R28≥0.8MPa, R90≥1.2MPa。

3. 现场工艺性试桩。根据室内配比进行工艺性试桩, 试桩应达到下列要求。

(1) 钻进速度V≤1.5m/min;平均提升速度Vp≤0.8m/min;搅拌速度R≈30转/min;钻进、复搅与提升时管道压力:0.1MPa≤P≤0.2MPa;喷灰时管道压力:0.25MPa≤p≤0.40MPa。 (2) 确定合适的技术处理措施, 掌握水泥搅拌的均匀程度, 掌握下钻及提升的困难程度, 成桩试验的桩数不少于5根。

4. 施工工艺。

主要施工工艺为:桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷浆至桩基准面以下0.3米→重复搅拌并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→铺筑沙砾垫层→铺设土工布→填筑路堤。

三、施工工艺控制

粉喷桩在公路工程中属于地下隐蔽工程, 其质量控制应贯穿于施工的整个全过程, 施工员的技术旁站是最主要的工作, 技术旁站重点要控制好三个重要施工环节和日水泥用量、日进度两个指标。

1. 桩长按进入持力层控制。

粉喷桩宜尽量打至持力层上, 要穿透软弱土层到达强度相对较高的持力层, 并且进入持力层50cm左右。在施工过程中, 桩底设计标高往往与持力层并不一致, 施工单位容易出现桩长以设计标高控制的现象, 如在桩尖下尚留几米软土, 则会有较大的工后沉降量, 由于排水不畅, 预压很长时间也很难稳定。故粉喷桩实际施工桩长应按进入持力层控制。判别是否进入持力层的方法可由钻机钻到最深时的下钻速度和电流表的读数来判定, 这两个参数是在工艺试桩时确定的, 一般是下钻速度0.5米/分, 电流值是额定电流值的125%以上。

2. 粉体计量控制。

粉喷桩的质量好坏与水泥掺入量的多少及喷粉的均匀性有直接的关系, 因此, 如何来计量粉体是控制的关键。目前一般较为常用的是电子称重法与钻机深度相结合的计量装置, 它能在记录上反映深度、相对应每延米的喷粉量、总灰量等。

3. 复搅控制。

水泥与土搅拌均匀程度是关系到粉喷桩桩体强度的关键因素。大量的施工实践已充分证明粉喷桩复搅与不复搅的质量相差甚大。钻头喷出的粉体往往呈脉冲状, 若不充分搅拌, 粉体在桩中呈现层状, 形成一种“夹生”, 这样的桩即使水泥掺入量再多也没有强度。

四、粉喷桩施工质量标准及要求

1. 桩位的标准及要求。

桩机移架就位后, 应根据施工单位提供的控制点测设桩位 (用竹签做标记) , 测量误差小于1cm, 搅拌头对准竹签误差小于1cm, 累计误差小于2cm, 在桩区处必须设置一定数量的控制检查桩, 打桩前核对竹签有无变化, 若有变化应及时更正。

2. 垂直度的标准及要求。

设计要求桩身垂直度≤1.0%, 按照此要求在桩架上两个方向设置水平尺 (牢固绑扎或焊接) 及2m高的线砣, 使垂直线球保持在刻度范围内, 每根桩打桩前检查一次, 每钻进提升一次, 必须检查一次, 使打桩全过程保持在允许的垂直度范围内。每根桩确保钻进, 提升上下各两次。

3. 送浆控制的标准及要求。

在灰浆挤压泵上安装挤压表或自动记录仪, 防止送浆压力不足和桩身断浆。在送浆过程中应专人观察与记录, 发现问题及时与前台取得联系, 并进行补喷, 补搅。

4. 深度控制的标准及要求。

设计有效桩长为7.5m和4m, 设计桩顶标高-2m (支护) 和-4.6m, 测出场地高程, 计算好施工桩长。成桩前量好钻杆长度, 并在桩架上做好标记, 包括每米刻度, 开始喷浆位置及最终深度的标记, 要求夜晚也能明显看到标记, 保证深度误差小于5cm, 严格掌握好喷浆位置。

5. 桩距离的标准及要求。

每次施工作业以前, 仔细度量钻杆间距, 确保桩与桩之间咬合的距离保持在200mm以上, 从而彻底保证水泥搅拌桩的整体稳定性及强度能达到设计目的。

五、施工质量控制注意事项

1. 关于复搅与提升。

在桩顶部1/3范围内应重复搅拌一次, 高度至少大于5m。钻进提升时管道压力不宜过大, 以防淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。

2. 关于补喷和废桩问题。

如发生意外影响桩身质量时, 应在水泥终凝前采取补喷措施, 补喷重叠长度≤1.0m。补喷无效时须重新打桩, 新桩与废桩的间距≥20cm。

3. 输灰管须经常检查, 不得泄漏及堵塞, 管道长度以60m为宜。

对钻头定期检查, 直径磨耗量≤1cm, 钻头直径≯53cm。

4. 在灌注桩两侧布设粉喷桩位时, 应预留钻孔灌注桩施工位置, 预留净距为140cm。

5. 成桩施工顺序从四周边开始向中心进行, 相邻两根桩必须跳跃间打。

6. 沙砾垫层必须在桩体强度达到70%时方可铺筑。

粉喷桩施工质量控制 篇10

【关键词】公路软土；地基；粉喷桩；施工工艺；检测方法

浙江某公路工程全长9.7km，其中位于软土地基路段约2.5km，其土层状态基本是表层1～3m厚硬塑层，下8～10m厚软、流塑层，再下为硬塑层（或基岩），采用粉喷桩处理软土地基，即以水泥作为固化剂，利用深层搅拌机械将水泥与原位软土进行强制搅拌、压缩，并吸收周围水分，经过一系列物理化学作用生成一种特殊的具有较高强度、较好变形特征和水稳性的混合柱状体，它对提高软土地基承载能力、减少地基的沉降量及保证桥头高填土路基稳定性具有明显的效果，下面结合工程实际对粉喷桩处理公路软土地基施工工艺与检测方法进行探讨。

1.设计简介

粉喷桩处理软基的效果，很大程度上取决于配比的选择是否适合当地工程地质条件。各标段承包人和监理单位在施工前必须根据设计地质资料和动力搅拌资料，按有关规范要求做室内配比试验。本工程粉喷桩设计桩径为50cm，间距1～2m，按梅花型布置，粉喷桩桩顶铺设50cm厚砂砾石垫层，桩顶不需伸入垫层内。持力层深度除根据地质资料外，还应根据钻进时电流表的读数值来确定，当钻杆钻进时电流表读数明显上升，说明已进入持力层，桩长以穿透软、流塑层进入硬塑层不少于50cm为原则，通常为8～12m，用于粉喷桩的水泥（425#普通硅酸盐水泥）为干粉。根据地基含水量的大小，采用水泥喷入量为45～60kg/m。含水量在40%以下时，水泥用量为45kg/m；含水量在40%～60%之间，水泥用量为50kg/m；含水量在60%～70%之间，水泥用量为55kg/m；含水量>70%时，水泥用量为60kg/m.设计要求水泥土28天无侧限抗压强度≥1.2MPa。

2.施工准备

（1）粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料：施工场地的工程地质报告，土工试验报告，室内配比试验报告，粉喷桩设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以及测量资料等。

（2）场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填粘性土；施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。

（3）施工机具准备，进行机械组装和试运转。

（4）粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5根，通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。

（5）粉喷桩所用的水泥（425#普通硅酸盐水泥）应符合设计要求，并有产品合格证，并经室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料。

（6）现场工艺性试桩。

根据室内配比进行工艺性试桩，试桩应达到下列要求。

①钻进速度V≤1.5m/min；平均提升速度Vp≤0.8m/min；搅拌速度R≈30转/min；钻进、复搅与提升时管道压力：0.1MPa≤P≤0.2MPa；喷灰时管道压力：0.25MPa≤p≤0.40MPa。

②确定合适的技术处理措施，掌握水泥搅拌的均匀程度，掌握下钻及提升的困难程度，成桩试验的桩数不少于5根。

3.施工工艺与流程

操作步骤如下。

（1）深层搅拌机械就位。

（2）预搅下沉（至设计标高）。

（3）搅拌提升，同时喷干水泥粉至地面以下0.5m处（设计桩顶）。

（4）在桩上部的5m长范围内重复搅拌一次（1/3～1/2）桩长、桩上部强度要求较高。

（5）重复搅拌提升，直到离地面下0.5m，上部回填5%灰土（或水泥土）并压实。

（6）关闭搅拌机械移位至下一桩位。

路面工程在完成粉喷桩施工不少于60d后才能进行。搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记录，时间误差不大于5s，提升前要有等待送粉到桩底的时间，防止出现提升却未喷粉的情况。

4.施工注意事项

（1）成桩施工顺序从四周边开始向中心进行，相邻两根桩必须跳跃间打。

（2）控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度。

（3）严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用。

（4）定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查，其直径磨耗量不得大于2cm。

（5）当钻头提升至地面以下0.5m时，喷粉机应停止喷粉。

（6）当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉，在第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于1m。

（7）粉喷桩施工时，泵送水泥必须连续，固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录，其用量误差不得大于±1%。

（8）为保证搅拌机的垂直度。应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度，每工作班检查不少于2次，使垂直度偏差不超过1%。

（9）搅拌机喷粉提升的速度和次数必须符合预定的施工工艺要求，搅拌机每次下沉或提升的时间应有专人记录，深度应达到设计要求，时间误差不得大于5s，施工前应丈量钻杆长度，并标上明显标志，以便掌握钻入深度，复搅深度。施工中出现问题应及时处理、做好记录。

（10）储灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg，如储量不足时，不得对下一根桩开钻施工。

（11）粉喷桩必须根据试验确定的技术参数进行施工，操作人员应如实记录压力、喷粉量、钻进速度、提升速度、钻入深度及每根桩的钻进时间等，监理人员应随时检查记录情况。

（12）砂砾垫层必须在桩体强度达到70%时方可铺筑。

（13）监理必须对粉喷桩施工进行全过程旁站，按实际发生数量进行计量。

5.质量检测

（1）粉喷桩属地下隐蔽工程，施工质量受机具、施工工艺、施工人员的责任心等多种因素的影响，因而其质量控制要贯穿于施工的全过程，并坚持全方位的施工监理。

（2）施工过程中必须随时检查加固料用量、桩长、复搅长度及施工中有无异常情况，记录其处理方法及措施。

（3）成桩7d内浅部开挖桩头，其深度宜为0.5m，目测检查搅拌的均匀性，测量成桩直径。检查频率为10%。

（4）在成桩7d内采用轻便触探仪检查桩的质量，触探点应在桩径方向1/4处，抽检频率为2%。

（5）成桩28d后在桩体上部（桩顶以下0.5m、1.0m、1.5m）分别截取3段桩体进行现场足尺桩身无侧限抗压强度试验，检查频率为2‰，每一工点不少2根。

（6）成桩28d后，按1‰频率或每一工点不少于2根采用钻孔取芯法对其进行终检。

（7）粉喷桩施工质量允许偏差应符合规定。

经检测并参照《粉喷桩施工质量的检验与评判方法》进行评分，本工程2.2万根粉喷桩共计21.9万延米均达优良级。

6.结语

（1）粉喷桩处理高等级公路软土地基是当前最常用的方法之一，目前的粉喷桩施工队伍大多属个体私营，一定要加强管理，施工中要加强监理，实行全天候、全方位旁站，以确保施工质量。

（2）对成桩28d的粉喷桩采用钻孔取芯法、动力解探法等进行检测是行之有效的，一方面可以通过芯样的抗压强度试验掌握桩体的强度，另一方面对整个桩体也是一次全面的检查，从而保障了粉喷桩的施工质量。 [科]

【参考文献】

[1]JTG F80 /1—2004《公路工程质量检验评定标准》.

粉喷桩处理软弱地基施工技术研究 篇11

1 工程概况

青岛海湾大桥第11合同段梁场位于山东省青岛市,地质构造属于海相沉积区。工程地质条件为:(1)冲填土:灰白～灰黑,稍湿～饱和,松散。以中粗砂和淤泥质土为主,见大量贝壳碎片。0.0 m～7.7 m。(2)淤泥质粉质黏土:灰黑色,饱和,流塑～软塑,有腥臭味。有少量贝壳碎片。7.7 m～9.9 m。(3)淤泥质细砂:灰黑色,饱和,松散,有腥臭味。有少量贝壳碎片。9.9 m～12.3 m(4)中细砂:黄褐色,稍密,饱和。砂粒主要为石英、长石,磨圆较好,分选较好。(5)粉质黏土:浅黄～黄褐色,可塑～硬塑,饱和干强度中等,韧性中等。14.5 m～19.0 m。

2 施工工艺

2.1 粉喷桩施工工艺流程

采用粉喷桩专用机械设备及PH-5A型粉喷桩机,打深能力不少于12 m,成桩直径50 cm,施工工艺流程图见图1。

2.2 施工工序

1)测量放样:施工前先平整场地,根据设计桩位进行施工放样,在桩位处用细竹桩设立标记,以便进行桩基对位。2)就位:对正桩位,调平桩机机身,保证钻杆的垂直度;启动主电机下钻,待搅拌钻头接近地面时,启动空压机送气,继续钻进。3)钻进:钻机正转给进状态,同时启动空压机喷射压缩空气(可防止钻头口堵塞并减少钻进阻力),钻进速度应严格控制,使土体能完全破碎,以利于灰土拌和均匀,一般采用Ⅳ-Ⅴ钻进。钻进实际工作中钻进深度D由深度尺盘按D=H+a1+a2确定,其中,H为设计加固深度;a1为搅拌钻头喷射口与地面平行时深度尺盘的读数,可事先调整为a1=0;a2为停灰面深度。钻到设计孔深时,停止钻进,钻头反转,但不提升。4)喷粉提升:当确认水泥粉料到达桩底后打开送料阀门,关闭送气阀门,反转提升喷送水泥粉料,边旋转边提升,使水泥粉料和原位的软土充分拌和。提升至桩顶设计标高时停止供料。5)复搅:根据设计要求在设计地面以下一定深度范围需重复搅拌一次,搅拌头下沉,再重复上下搅拌一次,形成桩体,复搅时停止喷水泥。复搅完毕后继续提升钻头直至离开地面,移动钻机到下一个桩位。

2.3 粉喷桩施工允许偏差

粉喷桩施工允许偏差应符合表1的规定。

3 质量控制

粉喷桩属于隐蔽工程,其施工质量直接影响软弱地基上路基的稳定性,决定路基工后沉降量的大小。为保证粉喷桩的施工质量,在施工中我们采用了如下控制措施:1)施工所用的水泥必须有出厂合格证和品质试验报告;对每批进场的水泥要经过抽样检查3 d强度,合格后才能使用;水泥要做好防潮措施。2)施工机具设备的粉体发送器必须配置粉料计量装置和打印设备,施工前全部经过新乡市计量局鉴定校核,并贴上封条,防止施工队私自调整;严禁在无粉料喷入计量装置的粉体发送器的情况下投入使用。每次开钻前,现场施工人员必须检查钻机的计量器和打印机的完好性、准确性。随时检查施工完每根桩打印出的电脑小票的各项技术参数,对不符合设计要求的桩体及时采取补救措施。3)粉喷桩施工前应画好施工桩位图,对每一个桩进行编号,然后根据桩位图进行施工现场定位并挂上明显的编号牌(或辨认标志),防止施工时漏桩。4)机身调平以钻杆是否垂直为依据,操作时以钻锤吊线进行控制。主机塔架上标每米的刻度线(要求有反光标志),以便通过目测掌握钻入深度、复搅深度、复搅速度。5)水泥粉入罐时必须过筛,以保证入罐水泥粉体最大粒径不超过0.5 cm,无纸屑、木屑及石块等杂物,以防喷粉时堵管。储灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加50 kg,当储灰量不足时,不得对下一根开钻施工。6)喷粉开始时应将电子称显示屏置零,使喷粉过程在电子计量显示下进行。喷粉时,记录人员应随时观察电子称的变化显示,记录水泥的瞬时喷入量,以保证各段(通常以1 m为一个单位)喷粉的均匀性,且提升至设计高度时,正好将设计的水泥用量喷完并记录水泥的累计喷入量。喷粉尽量一次喷足,严禁在尚未喷粉的情况下进行钻杆提升作业。喷粉提升时为便于控制成桩质量,一般不得使用4挡提升。7)在施工过程中如出现机械故障或停电造成断粉现象,应及时复打,复打重叠段一般应大于1 m若发现喷粉量不足时,应整桩复打,复打的喷粉量应不小于设计用量。8)施工人员要按照工艺性试桩的参数控制搅拌时的提升下沉速度,以保证加固深度范围内每一深度均得到充分搅拌。复拌深度为5 m,复搅下钻、提钻速度同第一次。9)喷粉提升到设计标高时,关闭送料阀,打开送气阀,原位慢速转动2 min,以保证桩底喷灰均匀密实,避免桩底漏喷。10)钻头直径的磨损不得大于1 cm,超过1 cm的必须换钻头。

4 安全措施

1)严格执行安全操作规程,安全员负责安全教育和检查,有权制止不合要求的施工操作。2)机械设备运行时,特别是在制桩过程中,岗上人员必须坚守岗位,夜间作业应充分照明,登高作业要系安全带。3)建立机械设备的定期检查、保养制度。4)及时排除空气储气罐内的积水,注意控制粉尘的弥漫和扩散。

5 结语

粉喷桩是一项比较难以控制的施工工艺,我标段在粉喷桩施工中,严格按照规范及设计要求去施工,严格质量控制,取得了优异的成绩。通过对粉喷桩28 d低应变及钻芯取样检测,桩体合格率100%,优良率达到95%。通过在试验点3-T50处采用静荷载试验,检验复合地基承载力和单桩承载力,通过检测各项指标均达到设计要求。通过施工,积累了粉喷桩施工的宝贵经验,为今后同类工程在类似地质条件下的施工提供了技术参考。

参考文献

[1]叶书麟,韩杰,叶观宝.地基处理与托换技术[M].北京:中国建筑工业出版社,1994.

[2]牛志荣,李宏,穆建春,等.复合地基处理及其工程实例[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.

[3]薛殿基.粉喷桩设计与施工[M].郑州:河南科学技术出版社,1997.

[4]池永寿.高压喷注水泥土桩基的设计与计算[M].北京:中国铁道出版社,1994.

[5]龚晓南.复合地基理论及工程应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.